Modbus/TCP协议安全防护模型与系统实现

"Modbus+TCP_IP协议安全加固关键技术研究与实现.pdf" 本文主要探讨的是针对工业控制系统中的Modbus/TCP协议的安全性问题。Modbus/TCP是一种广泛应用于工业自动化领域的通信协议，它允许设备间进行数据交换，但其本身存在一些安全隐患。由于协议本身不包含加密、认证、防重放攻击和授权访问控制机制，因此容易受到各种网络安全威胁。 作者徐荣茂在指导教师沈玉龙教授的指导下，进行了深入研究并设计了一个针对Modbus/TCP协议的安全防护模型。该模型旨在增强协议的安全性，保护工业控制系统免受恶意攻击。模型主要包括以下几个关键模块： 1. 密码模块：此模块负责对传输的数据进行加密，防止数据在传输过程中被窃取或篡改。通常，这可能涉及到使用如AES等安全加密算法，确保信息的机密性。 2. 站间认证模块：这一模块用于验证通信双方的身份，防止假冒设备接入网络。这可以通过使用数字证书、MAC地址验证或其他身份验证协议来实现，以确保只有授权的设备能够参与通信。 3. 防重放模块：此模块旨在防止重放攻击，即攻击者截获并重新发送已有的通信数据。通过序列号或者时间戳的验证，系统可以检测并拒绝重复的报文，保护系统免受此类攻击。 4. 授权访问控制模块：这一模块设定权限级别，只允许具有相应权限的用户或设备执行特定的操作。这可以通过访问控制列表（ACL）或角色基础的访问控制（RBAC）来实现，确保只有授权的实体才能对系统进行操作。 通过这些模块的综合运用，作者实现了Modbus/TCP信息安全防护系统，提升了工业控制系统的安全性。这样的系统对于保障关键基础设施的安全，防止未经授权的访问和攻击，以及维护工业生产过程的稳定性和安全性至关重要。 此外，作者还遵循了学术诚信的原则，声明论文的原创性和独创性，并同意西安电子科技大学保留和使用学位论文的相关规定，包括论文的复制、分发和公开的权利。论文的提交日期为2017年5月，表明这项研究是在当时对工业控制系统安全性的关注背景下进行的。 这篇硕士论文为提高Modbus/TCP协议的安全性提供了一套完整的解决方案，对于工业自动化领域的网络安全实践有着重要的参考价值。