隨著“互聯(lián)網(wǎng)+制造”的工業(yè)4.0概念的提出，獨立、隔離的傳統(tǒng)工控領域迎來了新的大數(shù)據(jù)互聯(lián)時代。與此同時，工控安全的問題，也隨著互聯(lián)，被更廣泛的暴露在了Internet中。在Shodan、ZoomEye等搜索中，可以很容易的搜索到真實工控現(xiàn)場工控設備的IP地址，并且可以利用組態(tài)軟件訪問到對應的設備。近幾年來，越來越多的工控設備被暴露在了互聯(lián)網(wǎng)上。 在Black Hat2011，Dillon Beresford等人在他們的報告《Exploiting Siemens Simatic S7 PLCs》中演示了如何通過西門子S7Comm協(xié)議的權(quán)限缺失漏洞來遠程操作PLC。在Black Hat2015，Johannes Klick 等在他們的報告《Internet-facing PLCs – A New Back Orifice》中演示攻擊者如何通過現(xiàn)貨，來發(fā)現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)中更多的PLC設備。本文將展示的是一種新型的PLC蠕蟲病毒，該病毒可以不借助上位PC機，僅通過PLC之間進行互相傳播。該病毒的實現(xiàn)思路，適用于多個廠家的PLC設備，并且可以在一定規(guī)則范圍內(nèi)相互進行傳播。本文采用西門子PLC舉例進行說明。 西門子PLC簡介 PLC全稱為Programmable Logic Controller，即可編程邏輯控制器，是一種采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算術操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。西門子作為PLC*zui高的PLC設備廠家，其產(chǎn)品系列主要包括S7-200、S7-300、S7-400、S7-1200、S7-1500等。其中S7-200、S7-300、S7-400系列的PLC采用早期的西門子私有協(xié)議S7Comm進行通信。S7Comm協(xié)議已被研究者*掌握，并且在github上可以下載到該協(xié)議的插件。S7-1200系列固件版本為V3.0以下的PLC采用西門子新一代的S7Comm-Plus協(xié)議進行通信。該協(xié)議采用了一些特殊編碼規(guī)范，并且做了抗重放攻擊的防護。但是其安全防護仍然較弱，已被基本。S7-1200系列固件版本為V3.0以上，以及S7-1500系列的PLC，采用了的S7Comm-Plus協(xié)議，該協(xié)議對比之前S7Comm-Plus協(xié)議，采用了加密算法，目前仍未被研究透徹。 西門子PLC通過Step7以及WinCC軟件進行組態(tài)，目前版本為TIA Portal V13。其中使用Step7進行下位機組態(tài)，WinCC進行上位機組態(tài)。 在Step7組態(tài)軟件中，用戶通過編寫POU程序塊來完成工業(yè)現(xiàn)場的控制以及工藝流程的實現(xiàn)。西門子POU程序塊包括： OB(Organization Block )：組織塊，為用戶程序的入口程序塊 FB(Function Block)：功能函數(shù)塊，實現(xiàn)一些封裝好的函數(shù)功能 FC(Function)：函數(shù)塊，為用戶編寫的程序 DB(Data Block)：數(shù)據(jù)塊，用來存放全局變量 SFB(System Function Block)：系統(tǒng)功能函數(shù)庫，系統(tǒng)內(nèi)部封裝的函數(shù)塊 SFC(System Function)：系統(tǒng)函數(shù)庫，系統(tǒng)內(nèi)部封裝的函數(shù) Step7程序塊的組態(tài)語言包括LD(梯形圖)，FBD(功能塊圖)、SCL(結(jié)構(gòu)化控制語言)、STL(語句列表)。 西門子PLC在進行程序下裝的過程中，首先會在下裝前停止PLC的運算，下裝程序完成后再重新啟動PLC。 病毒的實現(xiàn) 對于病毒的實現(xiàn)流程，首先選擇IP嘗試建立連接，如果連接建立成功，則檢查目標PLC是否已被感染。如連接未建立成功，或目標PLC已被感染，則選擇新IP重新嘗試建立連接。如目標PLC未被感染，則停止目標PLC，下裝病毒程序，zui后重新啟動目標PLC。 |
