工业控制系统环境下的软件兼容性分析与判定方法研究

Industrial control systems (ICS, industrial control system) require high reliability, but industrial control software compatibility conflicts of industrial control system availability influences greatly, any abnormal and collapse may lead to casualties and severe economic losses. As the promotion of industry control system information work, the third-party software such antivirus software in deployed in industrial control system is more popular and result in more serious software compatibility issues. According to the serious effect, the research on compatibility issues between the third party software and industrial control system software become more important. The project based on software dynamic reverse analysis, focusing on the factor of software compatibility, such as system scheduling, resource access and peripheral interrupt, research software compatibility mechanism and propose a model. On the basis of the research, project research software cross resource access analysis method, software resource conflict distinguish method, software compatibility judgment method, put forward a set of dynamic software compatibility framework, and judge the software compatibility of third party software and ICS software, which supports the potential risk analysis and defense in depth security deployment on ICS.

工业控制系统(ICS，Industrial Control System)对可靠性要求极高，而工控软件兼容性冲突对工业控制系统可用性影响极大，任何异常与崩溃都可能导致人员伤亡与严重的经济损失。同时随着工业控制系统信息化工作的推进，使得杀毒软件等第三方软件在工业控制系统中的部署日益增多，导致软件兼容性问题更加严重，针对第三方软件与工控系统软件进行兼容性分析与判定是解决这一问题的有效手段。本项目基于软件动态逆向分析方法，针对系统调度、外设中断、资源访问等兼容性影响因素，研究软件兼容性冲突机理并构建模型，在此基础上研究软件交叉访问资源范围分析方法、软件资源冲突识别方法、软件兼容性判定方法，提出一套软件兼容性动态分析框架，研究解决第三方软件与工控软件兼容性判定的问题，为针对工控系统的潜在风险分析与深度防御安全机制部署提供支撑。

随着工业控制系统信息化工作的推进，使得杀毒软件等第三方软件在工业控制系统中的部署日益增多，导致软件兼容性问题更加严重，针对第三方软件与工控系统软件进行兼容性分析与判定是解决这一问题的有效手段。本项目以基于虚拟化的软件动态分析方法为核心，以工业控制系统软件为研究对象，研究了工控软件运行环境兼容性冲突判定与冲突触发等关键技术，完成了高仿真度的虚拟化工控系统环境构建技术、工控系统资源运行环境资源识别方法、基于硬件模拟器的工控软件运行环境动态全路径分析方法、基于动态路径构建的潜在兼容性冲突判定方法研究，并在此基础上研制了原型系统，完成了相关方法的实验验证。项目取得研究成果 4 项，包括论文专著 3 项，研制原型系统 1 套，完成了项目研究目标。