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随着信息化和工业化融合的不断深入，工业控制系统的数字化、网络化、智能化日益明显。与此同时，工业控制系统的安全威胁活动也日趋频繁。2010年首次发现针对工控系统实施破坏的恶意代码Stuxnet（简称“震网”病毒）。“震网”病毒利用了微软操作系统至少4个0-day漏洞，攻击伊朗核电站西门子公司的SIMATIC WinCC系统，其主要目的是掩盖发生故障的情况以造成管理部门决策误判，使伊朗核电站的离心机运行失控。根据已发生的典型事件看，工控系统的安全威胁主要来自五个方面。
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洪水、雷电、台风等是工业控制系统常见的自然灾害威胁，特别是分布在室外的工业控制设备。
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人为错误或疏忽大意，如命令输入错误、操作不当，导致工业控制设备安全失效。
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工业控制设备的质量不合格，导致设备功能无法正常执行，从而产生故障，例如磁盘故障、服务器硬件故障。
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随着工业控制网络的开放性增加，恶意代码成为工业控制系统面临的安全挑战难题，常见的恶意代码有网络蠕虫、特洛伊木马、勒索软件等。根据研究，针对PLC攻击的网络蠕虫已经出现，简称PLC Worm。
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由于工业控制系统的高价值性，常常是网络攻击者重要的目标对象。例如，网络安全威胁组织Dragonfly针对电力运营商、主要发电企业、石油管道运营商和能源工业设备供货商进行网络间谍活动。
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