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本书对工业网络安全靶场在工业及核心领域的技术发展与应用场景进行了深入而全面的探讨。在充分调研国内外工业场景下网络安全靶场建设需求，行业用户对于网络靶场在攻防演练、培训教育、开发测试、技术验证、风险评估等方面的应用需求，国家相关政策、法律法规相关要求的基础上，本书重点讨论工业网络安全靶场的基础通用技术和核心技术，提出了从安全防护能力验证、攻防技术分析到应急演练、技术适配性验证在靶场中的安全能力要求，论证了从技术维度到业务维度的评价体系标准，阐明了工业网络安全靶场在不同应用场景及需求背景下的建设思路、建设方法和持续运营流程，同时列举出工业网络安全靶场建设的典型行业应用案例。最后，通过分析新技术、新业务模式、新发展规划下对于工业网络安全靶场融合发展的新诉求，对工业网络安全靶场在未来发展中的趋势进行研判和展望。本书可作为高等学校计算机、信息安全、智能制造等专业高年级本科生和研究生相关课程的教材，也可作为职业本科相关课程的教材，还可供相关领域的科技工作者学习、参考。

目    录

第1章  概念与演进	1
1.1  工业网络安全靶场的概念	1
1.1.1  网络靶场的定义	1
1.1.2  工业网络安全靶场的定义	2
1.2  工业网络安全靶场的主要应用	3
1.2.1  攻防演练	3
1.2.2  培训教育	4
1.2.3  开发测试	4
1.2.4  技术验证	5
1.2.5  风险评估	5
1.3  工业网络安全靶场的分类	5
1.3.1  按技术实现分类	5
1.3.2  按任务分工分类	6
1.4  国内外网络靶场的发展演进	6
1.4.1  国外网络靶场建设现状	6
1.4.2  国内网络靶场建设现状	8
1.4.3  国内外网络靶场的发展对比与趋势分析	9
第2章  基础理论	11
2.1  虚拟化技术	11
2.1.1  基本概念	11
2.1.2  主要类型	11
2.1.3  虚拟化技术在靶场中的应用	13
2.2  SDN与NFV技术	15
2.2.1  SDN与NFV的基本概念	15
2.2.2  SDN与NFV的技术特点	17
2.2.3  行业应用	18
2.3  工业控制系统技术	18
2.3.1  基本概念	18
2.3.2  典型架构	19
2.3.3  关键技术	21
2.4  工业仿真技术	22
2.4.1  基本概念	22
2.4.2  技术发展	22
2.4.3  技术特点	24
2.4.4  主要应用	25
2.5  信息安全技术	25
2.5.1  基本概念	25
2.5.2  安全威胁	26
2.5.3  安全技术	29
第3章  核心技术	33
3.1  靶场核心技术总体框架	33
3.1.1  靶场核心技术概述	33
3.1.2  靶场核心技术在靶场中的实现框架	34
3.1.3  靶场核心技术构造靶场合成环境	44
3.2  靶场建模构造技术	44
3.2.1  靶场核心技术的建模仿真目标	45
3.2.2  常见的靶场环境资源建模技术	46
3.2.3  工业网络安全靶场工业建模技术	48
3.2.4  工业网络安全靶场可视化拓扑建模技术	64
3.3  靶场指挥控制技术	67
3.3.1  靶场指挥控制技术的应用分析	67
3.3.2  工业网络安全靶场的指挥控制框架	69
3.3.3  工业网络安全靶场态势监控和分析技术	70
3.3.4  工业网络安全靶场安全隔离与受控交换技术	90
3.4  靶场交互呈现技术	91
3.4.1  靶场交互呈现技术要求概述	92
3.4.2  靶场的交互呈现形式	92
3.4.3  工业网络安全靶场可视化试验交互技术	94
3.4.4  工业网络安全靶场可视化拓扑交互技术	95
3.4.5  工业网络安全靶场态势可视化呈现技术	96
第4章  安全能力	99
4.1  识别认定	100
4.1.1  业务识别	100
4.1.2  资产识别	101
4.1.3  风险识别	104
4.1.4  威胁识别	106
4.1.5  技术战术识别	108
4.2  安全防护	113
4.2.1  安全控制	113
4.2.2  安全开发	114
4.2.3  安全供应链	117
4.3  检测评估	120
4.3.1  工业控制系统安全产品能力检测	120
4.3.2  工业控制系统产品能力检测	124
4.3.3  基于靶场的全生命周期检测管理	125
4.3.4  工业控制系统信息安全防护能力评估	128
4.3.5  关键信息基础设施检查评估	134
4.3.6  工控安全等级保护检查评估	135
4.3.7  其他安全服务评估	135
4.4  监测预警	136
4.4.1  威胁监测	136
4.4.2  威胁诱捕	144
4.4.3  分析预警	149
4.4.4  联动处置	151
4.5  教育培训	151
4.5.1  安全教育培训价值	152
4.5.2  安全教育培训对象	152
4.5.3  安全教育内容	154
4.5.4  安全培训考核	155
4.6  事件处置	157
4.6.1  安全事件处置流程	157
4.6.2  安全事件应急演练	158
4.6.3  基于靶场的事件处置	161
4.6.4  靶场应急响应集成工具	163
4.7  试验鉴定	164
4.7.1  网络安全试验鉴定	165
4.7.2  网络安全试验鉴定与靶场的关系	167
4.7.3  网络安全试验鉴定的资源建设	168
4.8  适配性测试验证	169
4.8.1  5G技术适配性测试验证	170
4.8.2  数字孪生技术适配性测试验证	174
4.8.3  可信计算技术适配性测试验证	174
4.8.4  区块链技术适配性测试验证	175
第5章  攻防演练	176
5.1  攻防演练概述	176
5.1.1  攻防演练的概念	176
5.1.2  攻防演练常见的组织形式	176
5.1.3  攻防演练的意义	178
5.2  攻防演练的现状	179
5.2.1  美国、北约网络攻防演练的现状	179
5.2.2  我国网络安全攻防演习的相关情况	180
5.3  攻防演练的组织、导调和评估	181
5.3.1  攻防演练的组织	181
5.3.2  蓝队演练的组织	184
5.3.3  红队演练的组织	185
5.3.4  白队演练的导调与评估	186
5.3.5  黄队演练的裁决	189
5.4  攻防演练方案开发框架	189
5.4.1  环境—物理空间、虚拟空间与心理活动	189
5.4.2  对手—威胁与资源的组合	190
5.4.3  通信—内外部协作通信	190
5.4.4  战术—个人和团队的技战术集合	191
5.4.5  角色—典型红蓝白角色体系	191
5.5  工业网络安全靶场在攻防演练中的应用	191
5.5.1  攻防演练功能保障	191
5.5.2  工业网络安全靶场与攻防演练机制结合的创新应用	193
5.5.3  各攻防演练模式技术要求差异	194
5.5.4  攻防演练能力等级划分	195
第6章  建设与运营	196
6.1  靶场建设思路	196
6.1.1  国家级靶场建设	197
6.1.2  城市级靶场建设	198
6.1.3  行业级靶场建设	199
6.1.4  企业级靶场建设	200
6.2  靶场建设方法	200
6.2.1  建设目标	200
6.2.2  建设需求	201
6.2.3  建设架构	204
6.2.4  建设内容	205
6.2.5  靶场建设的关键特性建议	208
6.3  靶场运营体系	209
6.3.1  网络靶场运营困境	209
6.3.2  工业网络安全靶场基本运营模式	210
6.3.3  解决靶场运营困境的长效运营机制	212
6.3.4  工业网络安全靶场应用运营内容拓展	213
6.4  靶场长效运营组织结构与发展建议	216
6.4.1  靶场投资、建设基本模式	216
6.4.2  靶场长效运营组织结构建议	217
6.4.3  靶场运营公司投资运营推进建议	217
第7章  评价体系	219
7.1  网络靶场测试测评工作	219
7.1.1  国外网络靶场测试评价工作	219
7.1.2  国内网络靶场测试评价工作	221
7.2  工业网络靶场平台测试测评工作情况	222
7.2.1  工业网络安全靶场评价标准编制及测试评价工作	222
7.2.2  工业网络安全靶场测试评价工作拟解决的问题	222
7.2.3  工业网络靶场平台技术能力评价标准内容概述	223
7.2.4  工业网络安全靶场平台综合测试评价	224
7.2.5  工业网络安全靶场测试评价工作后续展望	228
7.3  工业网络安全靶场测试评价的规范扩展分析	229
7.3.1  工业网络安全靶场自身测试评价的技术规范	229
7.3.2  工业网络安全联合靶场测试评价的技术规范	235
7.4  工业网络安全靶场安全防护测试评价	239
7.4.1  工业网络安全靶场总体安全防护测试评价	239
7.4.2  靶场试验任务安全防护测试评价	241
7.4.3  靶标系统安全防护测试评价	241
7.4.4  靶场数据跨域共享安全防护测试评价	242
第8章  行业应用及典型案例	243
8.1  电力行业靶场应用及案例	243
8.1.1  电力行业现状及特点	243
8.1.2  电力行业网络安全需求分析	245
8.1.3  电力行业靶场应用与典型案例	247
8.2  石油行业靶场应用及案例	261
8.2.1  石油行业现状及特点	261
8.2.2  石油行业网络安全需求分析	263
8.2.3  石油行业靶场应用与典型案例	265
8.3  冶金行业靶场应用及案例	275
8.3.1  冶金行业现状及特点	275
8.3.2  冶金行业网络安全需求分析	279
8.3.3  冶金行业靶场应用与典型案例	280
8.4  其他行业靶场应用及案例	292
8.4.1  汽车行业靶场应用及案例	292
8.4.2  烟草行业靶场应用及案例	303
8.4.3  轨道交通行业靶场应用案例	312
附录A  工业网络安全靶场相关缩略语	338
附录B  书中提及机构及会议计划倡议等缩略语	343
附录C  主要工业网络靶场名词术语中英文对照索引表（按字母排序）	344
参考文献	345

前    言

网络安全不仅关乎组织利益与经济发展，还关乎社会稳定与国家发展。习近平总书记曾多次强调“没有网络安全就没有国家安全”。随着全球网络安全形势越发严峻，网络安全保障与教育成为社会各界高度关注的热点话题。
在数字化转型发展背景下，IT/OT/CT新技术浪潮加速，工业网络已成为网络空间攻防对抗的主战场。围绕工业领域的网络攻击呈现有组织、高强度、多频发等特征，工业网络安全风险日益突出。在此背景下，工业网络安全靶场作为支撑工业网络安全保障体系建设的重要手段和必要设施应运而生，成为在工业网络安全领域支撑网络安全技术验证、网络工具试验、攻防对抗演练、科研试验、教育培训和网络风险评估等工业网络安全能力建设的重要手段。
与此同时，工业网络空间新技术、新场景、新应用的出现，均对工业网络安全靶场的能力及技术提出了更高要求。面对日益复杂的工业网络安全风险与挑战，如何科学、有效建设、运营、应用或评价工业网络安全靶场，成为相关从业者的必备技能，也成为高校教学的重要内容。
为了进一步加强工业网络安全教育与培训，及时反映工业网络安全靶场的最新研究成果与产业发展态势，引导相关从业者科学建设、应用、评价工业网络安全靶场，充分发挥工业网络安全靶场的作用与价值，积极探索高校网络安全教学方向与教学模式，我们编写了《工业网络安全靶场》一书。
本书有如下特色。
（1）根据研究型教学理念，本书采用研究型学习的方法，从工业网络安全靶场的建设、运营、应用、评价等全生命周期角度，阐明工业网络安全靶场的价值定位、能力要求、技术需求等内容，为读者开展工业网络安全靶场相关研究提供借鉴与参考。
（2）根据主体型教学理念，本书以知识技能教育为核心，充分考虑工业网络安全靶场的建设者、运营者、评价者、监管者等多类主体的实践需求，为不同主体开展工业网络安全靶场相关工作提供丰富的知识与技能。
（3）根据应用型教学理念，本书以学以致用为目标，在注重工业网络安全靶场建设、应用实践中，对我国《网络安全法》《数据安全法》《关键信息基础设施安全保护条例》等法律法规的落实与执行，同时提供电力、石油、冶金、汽车等行业的工业网络安全靶场应用案例，将理论知识与实践应用完美结合，为垂直行业开展工业网络安全靶场建设部署提供可靠参考。
（4）根据创新型教学理念，本书注重将国内外工业网络安全靶场的最新发展适当地引入教学，保持了教学内容的先进性。而且本书源于工业网络安全靶场建设、应用与评价实践，凝聚了相关从业者在第一线的研究成果与经验。
本书共9章，从先进性和实用性出发，较全面地介绍工业网络安全靶场的基本理论、核心技术、基本能力及行业应用等多方面的知识或技能，主要内容包括：第1章讲述工业网络安全靶场的概念与演进，介绍工业网络安全靶场的概念、主要应用、分类和国内外发展演进等内容；第2章讲述工业网络安全靶场的基础理论；第3章讲述工业网络安全靶场的核心技术，介绍工业网络安全靶场核心技术的总体框架和靶场建模构造技术；第4章从识别认定、安全防护、检测评估、监测预警、教育培训等维度，详细介绍工业网络安全靶场所具备的安全能力；第5章从网络安全攻防角度，讲述工业网络安全靶场在攻防演练中的应用；第6章讲述工业网络安全靶场的建设思路、建设方法及运营体系，并且对靶场长效运营发展提出建议；第7章讲述工业网络安全靶场的评价体系，介绍国内外评价工作的内容、规范及展望；第8章讲述工业网络安全靶场的行业应用及典型案例。
通过学习本书，你可以：
（1）了解工业网络安全靶场的演进和分类；
（2）了解国内外主要的工业网络安全靶场；
（3）了解工业网络安全靶场的应用场景；
（4）掌握工业网络安全靶场建设的基础理论和核心技术；
（5）认识工业网络安全靶场的安全能力；
（6）基于工业网络安全靶场进行网络安全攻防演练；
（7）掌握工业网络安全靶场的评价标准。
本书是作者在从事工业网络安全靶场建设、运营、评价等工作的基础上，逐年积累编写而成的。本书语言简洁、深入浅出、知识系统，具有很强的专业性、技术性和实用性，可作为高等学校网络安全相关课程的基础教材，也可供相关工程技术人员学习、参考。
本书第1、2章由贾若伦编写，第3、4、5章由王启蒙编写，第6、7、8章由张格和王启蒙编写。全书由张格和王启蒙统稿。在本书的编写过程中，丁勇教授和王佰龄教授提出了许多宝贵意见，电子工业出版社的王羽佳编辑为本书的出版做了大量工作。在此一并表示感谢！
本书的编写参考了大量近年来出版的相关技术资料，吸取了许多专家和同人的宝贵经验，在此向他们深表谢意。
由于信息技术与网络安全技术发展迅速，作者学识有限，书中误漏之处难免，望广大读者批评指正。

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