[發明專利]一種工業控制器的調度方法及裝置

有效

• 申請號: 202110304712.2
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN112698638B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 周文;董貴山;王縱馳;程鵬;劉波;賴軍;楊汶佼;張汝云
• 申請（專利權）人: 中國航空油料集團有限公司;中國電子科技網絡信息安全有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京中知法苑知識產權代理有限公司 11226
• 代理人: 李明;趙吉陽

本發明實施例公開了一種工業控制器的調度方法及裝置，首先監測工作的執行體中是否存在異常執行體；然后，將異常執行體調出工作狀態，進行清洗操作；最終，利用清洗后的正常執行體對工作中的其他執行體進行判定及調度，以將共模攻擊轉化為差模攻擊，直至徹底移除差模攻擊，使工作中的執行體全部為正常執行體。另外，為避免工作中執行體同時遭遇共模攻擊，采用記錄監測次數的方式，若監測次數達到預設值時，工作的執行體中仍然不存在異常執行體，則隨機選取一個工作中的執行體假設為異常執行體，將其調出工作狀態并進行清洗操作，利用清洗后的正常執行體對工作中的其他執行體進行判定和調度，從而有效防御針對所有執行體的共模攻擊。

技術領域

本發明涉及工業控制技術領域，特別是涉及一種工業控制器的調度方法及裝置。

背景技術

工業控制系統是計算機設備與工藝過程控制設備相結合的自動控制系統，其中，工業控制器是工業控制系統中的重要組成部分。工業控制器可由1個FPGA（FieldProgrammable Gate Array，可編程門陣列芯片）和多個執行體構成，其中，執行體可以為MCU（Microcontroller Unit，單片機），MCU統一由FPGA進行調度。FPGA收集工業現場數據分發給每個MCU，MCU根據現場數據進行運算處理，并將運算后生成的輸出數據發送給FPGA，由FPGA傳輸至工業現場設備，形成對工業現場的閉環控制。

但是，隨著工業控制器與外部網絡的連接日益緊密、頻繁，以及通信協議和系統平臺趨于開放化和標準化，工業控制器的網絡安全事故呈現出不斷增加的趨勢。目前，對工業控制器的網絡安全攻擊主要為差模攻擊和共模攻擊，其中，差模攻擊指的是同一時刻只有一個執行體被攻擊；共模攻擊指的是同一時刻有兩個及以上執行體被攻擊。通常，工業控制器中包含3個執行體，采用比較執行體輸出數據的傳統方法，可以對差模攻擊進行完全防御。但是，面對共模攻擊就會發生攻擊逃逸現象，尤其是3個執行體同時遭遇共模攻擊時，甚至會對已經發生的攻擊毫無察覺且無法恢復。例如，3個執行體同時被共模攻擊后，輸出數據一致，通過比較三個執行體的輸出數據并不能察覺出攻擊已經發生，而此時傳輸至現場設備的數據已經是異常的數據。

發明內容

本發明實施例中提供了一種工業控制器的調度方法及裝置，以解決現有技術中無法防御共模攻擊的問題。

為了解決上述技術問題，本發明實施例公開了如下技術方案：

一種工業控制器的調度方法，所述工業控制器由4個執行體構成，所述方法包括：

在所有執行體中隨機調度3個執行體進入工作狀態；

監測工作的執行體中是否存在異常執行體，并記錄監測次數，

如果工作的執行體中存在異常執行體，將一個異常執行體調出工作狀態；

如果工作的執行體中不存在異常執行體，判斷監測次數是否達到預設值；

若監測次數達到預設值，在工作的執行體中隨機選取一個作為異常執行體調出工作狀態，并且，將監測次數歸零重新記錄；若監測次數沒有達到預設值，重新監測工作的執行體中是否存在異常執行體，并記錄監測次數；

對調出的異常執行體進行清洗操作；所述異常執行體在完成清洗操作之后恢復為正常執行體，并作為下一次調度過程中待工作的執行體；

判斷待工作的執行體是否為在上一次調度過程中完成清洗操作的正常執行體，

如果否，將待工作的執行體調入工作狀態；重新監測工作的執行體中是否存在異常執行體，并記錄監測次數；

如果是，將待工作的所述正常執行體調入工作狀態；

利用所述正常執行體對其他工作中的執行體進行判定以及調度。

可選地，所述監測工作的執行體中是否存在異常執行體，并記錄監測次數，包括：