一、课程简介

（一）课程中文简介

本实践课是信息安全专业的独立设课实践课。本课程通过案例实践项目，介绍工业控制系统与工业控制网络的概念、SCADA和DCS这两个典型的工业控制系统、一般工业控制系统的重要组成单元；工业控制网络常见的安全威胁，工业控制系统各组成部分的脆弱性和安全防护技术；通过实践，掌握工业控制网络的常用通信协议和安全防护技术，工业控制网络的漏洞特征、漏洞挖掘和攻击检测等技术，具备初步解决工业控制网络安全问题的能力。

本实践课的实践项目包括：工业控制系统、工业控制网络常见的安全威胁，工业控制系统各组成部分的脆弱性和安全防护技术，工业控制网络的常用通信协议和安全防护技术；SCADA系统安全入侵检测；工业控制网络漏洞检测与分析；工业控制网络安全防护技术。

本实践课的主要实践教学目标：让学生理解什么是工业控制系统与工业控制网络及其常见的安全威胁和各组成部分的脆弱性。掌握SCADA系统安全的关键技术；掌握工业控制网络的常用通信协议的安全性分析（Modbus协议、DNP3协议、IEC系列协议、OPC协议）；掌握工业控制网络的漏洞特征、漏洞挖掘和攻击检测技术；掌握工业控制网安全防护技术。

（二）课程英文简介

This practice course is an independent practice course of information security major.This course introduces the concept of industrial control system and industrial control network, SCADA and DCS, two typical industrial control systems and important components of general industrial control systems through case practice projects.Common security threats of industrial control network, vulnerability of various components of industrial control system and security protection technology;Through practice, master the common communication protocol and security protection technology of industrial control network, vulnerability characteristics, vulnerability mining, attack detection and other technologies of industrial control network, and have the ability to preliminarily solve the security problems of industrial control network.

The practical projects of this practice class include: common security threats of industrial control system and industrial control network, vulnerability and security protection technology of each component of industrial control system, common communication protocol and security protection technology of industrial control network;SCADA system security intrusion detection;Detection and analysis of industrial control network vulnerabilities;Industrial control network security protection technology.

The main practical teaching objective of this practice course is to enable students to understand what industrial control systems and industrial control networks are and their common security threats and the vulnerability of their components.Master the key technology of SCADA system safety;Master the security analysis of common communication protocols of industrial control network (Modbus protocol, DNP3 protocol, IEC series protocol, OPC protocol);Master the vulnerability characteristics, vulnerability mining and attack detection technology of industrial control network;Master the safety protection technology of industrial control network.

二、实验课程目标

CO1：（识记）识记什么是工业控制系统与工业控制网络、两个典型的工业控制系统SCADA和DCS、一般工业控制系统的重要组成单元。

CO2：（理解）理解工业控制网络常见的安全威胁，理解工业控制系统各组成部分的脆弱性，工业控制网络的常用通信协议；

CO3：（应用）掌握SCADA系统安全的关键技术，掌握工业控制网络的漏洞特征、漏洞挖掘和攻击检测技术；

CO4：（分析）掌握工业控制网安全防护技术。

课程目标与所支撑的毕业要求指标点的对应关系如表1所示。

表1课程目标与所支撑的毕业要求内涵观测点的对应关系

三、实验内容与要求

（一）实验设计（实验类型及内容）

演示性：工业控制系统与工业控制网实验：演示什么工业控制系统和工业控制网，特别是两个典型的工业控制系统SCADA、DCS、PLC及一般工业控制系统的重要组成单元。

验证性：工业控制网络常见的安全威胁，工业控制系统各组成部分的脆弱性，工业控制网络的常用通信协议；SCADA系统安全的关键技术，工业控制网络的漏洞特征、漏洞挖掘和攻击检测技术。

综合性：综合运用工业互联网漏洞检测和挖掘技术、入侵检测技术、安全防护技术进行工业控制网安全检测与防护。

设计研究性：设计某一工业互联网的安全检测和防护方案。

表2 实验内容与课程目标对应关系

（二）实验内容及要求

表3 实验内容与要求

四、实验设备与环境配置

1.工控系统实验平台

2. 计算机：Intel Core2 Duo E4300 1.8GHZ、内存512MB、硬盘15GB以上。

3. 网络环境：带宽为100M~1000M路由器/交换机。

4. 实验题目及结果：学生在线进行实验，完成实验报告。

五、课程思政、创新创业元素

五、主要参考资料

[1]姚羽 祝烈煌 武传坤.工业控制网络安全技术与实践[M].北京：机械工业出版社，2017年5月．

六、考核方式、方法及实验成绩评定方法

考核成绩可以采用五级制。课程成绩考核主要由平时成绩组成。其中，平时考核包括出勤、展示、各次实验考核等形式。

（一）评分标准

表4 实验评分标准

（二）实验项目（或考核环节）权重

表5 实验课程目标与实验项目（或考核环节）对应关系

撰稿人：徐建国

审核人：廉文娟

批准人：廉文娟