# Performing Scada Hmi Security Assessment > 对 SCADA 人机界面（HMI, Human-Machine Interface）系统进行安全评估，识别基于 Web 的 HMI、瘦客户端配置、认证机制以及 HMI 与 PLC 之间通信信道中的漏洞，符合 IEC 62443 和 NIST SP 800-82 指南要求。 - Skill: `killvxk/performing-scada-hmi-security-assessment` (Agent Skill, multi-file: 4 files) - Install (CLI): `npx skillmds@latest add killvxk/performing-scada-hmi-security-assessment` - Raw SKILL.md: https://api.skillmd.com/api/skills/killvxk/performing-scada-hmi-security-assessment/raw - Safety review: pending - Works with: Claude Code, Claude.ai, OpenAI Codex - Category: Security - License: Apache-2.0 - Author: killvxk (https://skillmd.com/u/killvxk) - Updated: 2026-09-17 - Page: https://skillmd.com/skills/killvxk/performing-scada-hmi-security-assessment --- # 执行 SCADA HMI 安全评估 ## 适用场景 - 评估 SCADA/DCS 环境中 HMI 系统的安全态势 - 评估基于 Web 的 HMI 界面中的常见 Web 漏洞 - 审计 HMI 认证、授权和会话管理 - 测试 HMI 与 PLC/RTU 之间的通信安全 - 为 IEC 62443 或 NERC CIP 合规评估做准备 **不适用于**在没有维护窗口和回滚计划的情况下测试生产中的活跃 HMI、PLC 级别协议分析（参见 performing-s7comm-protocol-security-analysis），或在非 OT 系统上进行通用 Web 应用测试。 ## 前置条件 - 包含供应商、版本和网络配置详情的 HMI 系统清单 - 镜像生产 HMI 配置的实验室或测试环境（首选用于主动测试） - 来自工厂运营部门的在维护窗口期间进行测试的授权 - NIST SP 800-82 和 IEC 62443 安全要求文档 - HMI 到 PLC 通信网段上的网络捕获能力 ## 工作流程 ### 步骤 1：评估 HMI 攻击面 ```python #!/usr/bin/env python3 """SCADA HMI 安全评估工具。 根据 IEC 62443 和 NIST SP 800-82 要求， 评估 HMI 在认证、通信、配置和 Web 界面等方面的安全性。 """ import json import sys from datetime import datetime from typing import Dict, List try: import requests except ImportError: print("Install requests: pip install requests") sys.exit(1) class HMISecurityAssessment: """对 SCADA HMI 系统进行安全评估。""" def __init__(self, hmi_info: dict): self.hmi_info = hmi_info self.findings = [] self.checks_run = 0 self.checks_passed = 0 def check_authentication(self): """评估 HMI 认证机制。""" checks = [ { "id": "AUTH-01", "name": "密码复杂度执行", "iec62443_ref": "ISA-62443-3-3 SR 1.7", "description": "HMI 必须执行最低密码复杂度要求", "test": "验证最小长度 >= 8，复杂度规则，历史记录 >= 5", }, { "id": "AUTH-02", "name": "账户锁定策略", "iec62443_ref": "ISA-62443-3-3 SR 1.11", "description": "HMI 必须在登录失败尝试后锁定账户", "test": "验证 5 次失败尝试后锁定，锁定时长 >= 15 分钟", }, { "id": "AUTH-03", "name": "已更改默认凭据", "iec62443_ref": "ISA-62443-3-3 SR 1.5", "description": "所有默认供应商凭据必须已更改", "test": "尝试使用已知供应商默认值登录（admin/admin，operator/operator）", }, { "id": "AUTH-04", "name": "基于角色的访问控制", "iec62443_ref": "ISA-62443-3-3 SR 2.1", "description": "HMI 必须区分操作员、工程师和管理员角色", "test": "验证操作员角色无法访问工程功能", }, { "id": "AUTH-05", "name": "会话超时执行", "iec62443_ref": "ISA-62443-3-3 SR 1.12", "description": "HMI 会话必须在不活跃后超时", "test": "验证操作员会话超时 <= 15 分钟，管理员 <= 5 分钟", }, { "id": "AUTH-06", "name": "远程访问多因素认证", "iec62443_ref": "ISA-62443-3-3 SR 1.13", "description": "远程 HMI 访问需要 MFA", "test": "验证所有非本地 HMI 连接都强制执行 MFA", }, ] print(f"\n--- 认证评估 ---") for check in checks: self.checks_run += 1 print(f" [{check['id']}] {check['name']}") print(f" 参考：{check['iec62443_ref']}") print(f" 测试：{check['test']}") def check_communication_security(self): """评估 HMI 到 PLC 的通信安全。""" checks = [ { "id": "COMM-01", "name": "加密的 HMI-PLC 通信", "description": "HMI 与 PLC 之间的流量应使用加密协议（带 TLS 的 OPC UA）", "test": "捕获 HMI-PLC 流量并验证加密（Wireshark TLS 握手）", }, { "id": "COMM-02", "name": "HMI 写命令认证", "description": "从 HMI 到 PLC 的写命令应经过认证", "test": "验证写操作需要操作员确认/认证", }, { "id": "COMM-03", "name": "Web HMI 使用 HTTPS", "description": "基于 Web 的 HMI 界面必须使用 TLS 1.2+ 和有效证书", "test": "检查 TLS 版本、加密套件、证书有效性", }, { "id": "COMM-04", "name": "未使用明文协议", "description": "Telnet、FTP、HTTP 不得用于 HMI 访问或管理", "test": "扫描 HMI 上的明文协议服务端口", }, ] print(f"\n--- 通信安全评估 ---") for check in checks: self.checks_run += 1 print(f" [{check['id']}] {check['name']}") print(f" 测试：{check['test']}") def check_web_hmi_security(self): """评估基于 Web 的 HMI 中的常见 Web 漏洞。""" hmi_url = self.hmi_info.get("url", "") if not hmi_url: print(f"\n [跳过] 未提供 Web HMI URL") return checks = [ { "id": "WEB-01", "name": "跨站脚本（XSS）", "owasp": "A7:2017", "test": "在标签名称、告警消息的输入字段中测试 XSS 载荷", }, { "id": "WEB-02", "name": "跨站请求伪造（CSRF）", "owasp": "A8:2013", "test": "验证状态更改操作（设定点更改）上的 CSRF 令牌", }, { "id": "WEB-03", "name": "不安全的直接对象引用", "owasp": "A4:2013", "test": "操纵 URL 参数以访问其他用户的 HMI 视图", }, { "id": "WEB-04", "name": "安全响应头", "test": "验证 X-Frame-Options、CSP、X-Content-Type-Options 头", }, { "id": "WEB-05", "name": "特权文件系统访问（CVE-2025-0921）", "test": "检查 Ignition SCADA 是否存在通过项目文件触发的特权文件系统漏洞", }, ] print(f"\n--- Web HMI 安全评估 ---") print(f" 目标：{hmi_url}") for check in checks: self.checks_run += 1 print(f" [{check['id']}] {check['name']}") print(f" 测试：{check['test']}") def check_hardening(self): """评估 HMI 操作系统和应用程序加固。""" checks = [ { "id": "HARD-01", "name": "操作系统补丁级别", "test": "验证 HMI 操作系统在 SLA 内已打补丁（OT 通常为 90 天）", }, { "id": "HARD-02", "name": "已禁用不必要的服务", "test": "验证未运行不必要的网络服务（如不需要的 RDP、SMB 等）", }, { "id": "HARD-03", "name": "USB 端口限制", "test": "验证 HMI 终端上已阻止 USB 大容量存储", }, { "id": "HARD-04", "name": "应用程序白名单", "test": "验证只有授权的 HMI 应用程序可以执行", }, { "id": "HARD-05", "name": "已启用审计日志", "test": "验证操作员操作、登录事件和设定点更改已记录日志", }, ] print(f"\n--- HMI 加固评估 ---") for check in checks: self.checks_run += 1 print(f" [{check['id']}] {check['name']}") print(f" 测试：{check['test']}") def generate_report(self): """生成评估报告。""" self.check_authentication() self.check_communication_security() self.check_web_hmi_security() self.check_hardening() print(f"\n{'='*70}") print("SCADA HMI 安全评估摘要") print(f"{'='*70}") print(f"日期：{datetime.now().isoformat()}") print(f"HMI：{self.hmi_info.get('name', '未知')}") print(f"供应商：{self.hmi_info.get('vendor', '未知')}") print(f"版本：{self.hmi_info.get('version', '未知')}") print(f"检查总数：{self.checks_run}") print(f"发现：{len(self.findings)}") if __name__ == "__main__": assessment = HMISecurityAssessment(hmi_info={ "name": "Plant-HMI-01", "vendor": "Siemens WinCC", "version": "7.5 SP2", "ip": "10.10.2.10", "url": "https://10.10.2.10:8080", "os": "Windows 10 LTSC 2021", }) assessment.generate_report() ``` ## 核心概念 | 术语 | 定义 | |------|------| | HMI | 人机界面（Human-Machine Interface），为操作员提供工业过程的可视化表示和控制 | | Web HMI | 通过 HTTP/HTTPS 访问的基于浏览器的 HMI 界面，受标准 Web 漏洞影响 | | 设定点（Setpoint） | 操作员可通过 HMI 更改的过程变量目标值；未授权更改可能导致过程中断 | | 告警抑制（Alarm Suppression） | 攻击者禁用或隐藏 HMI 告警以掩盖恶意过程操纵的技术 | | WinCC | 西门子 SCADA/HMI 软件，广泛部署于制造业和工艺行业 | | CVE-2025-0921 | Ignition SCADA 特权文件系统漏洞，可通过恶意项目上传被利用 | ## 输出格式 ``` HMI 安全评估报告 ================================= 日期: YYYY-MM-DD HMI: [名称] | 供应商: [供应商] | 版本: [版本] 按类别的发现: 认证: [通过/失败数量] 通信: [通过/失败数量] Web 安全: [通过/失败数量] 加固: [通过/失败数量] 严重发现: 1. [带整改措施的发现] 合规状态: IEC 62443 SL-T: [目标级别] IEC 62443 SL-A: [已达成级别] ```