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工业以太网三剑客之——EtherNet/IP - 知乎

工业以太网三剑客之——EtherNet/IP - 知乎首发于编程456切换模式写文章登录/注册工业以太网三剑客之——EtherNet/IPPou光明Linux 、嵌入式 C 、Qt1、什么是EtherNet/IP ？EtherNet/IP 是通用工业协议 (CIP) 的名称，通过标准实现以太网（IEEE 802.3 和 TCP/IP 协议套件）。EtherNet/IP 于 2001 年推出，如今已成为最成熟、最成熟、最完整的工业协议EtherNet/IP 是以下家族的成员在其上层实施 CIP 的网络(图1)。EtherNet/IP 和 CIP 由 ODVA 管理。 ODVA 发布 EtherNet/IP™ 规范并帮助通过一致性测试确保合规性。DeviceNet, CompoNet & ControlNet share the same CIP application layer with EtherNet/IP2、什么是CIP ？Common Industrial Protocol (CIP)是一个独立于媒体、基于连接、面向对象的协议，专为自动化应用而设计。CIP为用户提供了整个制造企业的统一通信架构。“EtherNet/IP”中的“IP”指的是Industrial Protocol(工业协议)。 EtherNet/IP 在标准 IEEE 802.3 和 TCP/IP 协议套件上利用 CIP(图2)。CIP完全兼容以太网和互联网协议支持多协议EtherNet/IP和OSI 对比3、什么是ODVA ？ODVA 是一个国际协会，成员来自世界领先的自动化公司。 总的来说，ODVA 和其成员支持基于通用协议的网络技术工业协议 (CIP™)。ODVA 本身成立于 1995 年，是一个由 Rockwell Automation(罗克韦尔.美国)、Cisco(思科.美国)、Schneider Electric(施耐德.法国)、Omron(欧姆龙.日本) 和 Bosch Rexroth(博世力士乐.德国) 等自动化公司组成的联合体，旨在推动工业自动化的开放和可互操作通信。根据 ODVA 的数据，EtherNet/IP 在工业以太网采用中处于领导地位，2017 年占 25% 的市场份额，2018 年占 28% 的市场份额。4、逐鹿世界2023年，PROFINET和EtherNet/IP各占18%并列第一，EtherCAT以12%紧随其后。在欧洲和中东地区，EtherNet/IP、PROFINET和EtherCAT处于领先地位，其次是PROFIBUS和Modbus-TCP。美国市场由EtherNet/IP主导，EtherCAT发展势头强劲，市场份额不断扩大。亚洲市场相对分化，PROFINET的市场份额最高，其次是EtherNet/IP，而CC-Link/CC-Link IE Field、EtherCAT、PROFIBUS和Modbus(RTU/TCP)也是强有力的竞争者。5、实际使用对于PLC而言，直接加载eds文件就行了。刚刚现场负责集成的兄弟打电话在沟通问题，中国制造业的工程师很辛苦，追赶之路道阻且长。最后，前3个问题均摘自于《PUB00213R0_EtherNetIP_Developers_Guide》。有需要的小伙伴可在公众号后台留言。发布于 2023-08-01 20:36・IP 属地江苏工业以太网​赞同​​添加评论​分享​喜欢​收藏​申请转载​文章被以下专栏收录编程456分享我的编程

西门子的Ethernet/IP解决方案 - 知乎

西门子的Ethernet/IP解决方案 - 知乎首发于智能制造之家切换模式写文章登录/注册西门子的Ethernet/IP解决方案智能制造之家​​化学制品制造业 从业人员写在面前大家好，我是小智，智能制造之家号主~对于西门子和罗克韦尔，上次我们聊了从罗克韦尔移植到西门子，西家出的全套解决方案~Siemens Conversion Studio：从 Rockwell 移植到 Siemens这次讲的是西门子的Ethernet/IP方案，如果感兴趣的朋友，可以持续关注我们后续会推出的西门子移植到罗克韦尔的方案，罗克韦尔的PROFINET解决方案，看看两个老冤家是如何相爱相杀的~很多不熟悉的朋友，可能会觉得标题有些奇怪，正确的说法不应该是西门子的PROFINET解决方案，罗克韦尔的Ethernet/IP解决方案吗？但是其实，西门子确实推出了Ethernet/IP的解决方案，毕竟Ethernet/IP作为目前使用最多的工业以太网（见工业网络市场份额占比大比较—王者究竟属于Profinet,Ethernet/ip还是Ethercat？），因此西门子推出支持的对应产品也不足为奇(罗克韦尔有支持PROFINET的各种模块，要是大家感兴趣可以下次分享)，下面和大家聊一聊~先从模块着手，大家应该很熟悉ET200S,ET200S等各种系列，但是大家知道西门子还出了支持Ethernet/IP网络的EIP-200S吗？可以直接连接罗家ControlLogix~接下来我们看看驱动，你以为西门子驱动就只能PROFINET吗？Ethernet/IP的了解一下，你们可以看到西门子G10, G130, G150 S120等均具有Ethernet/IP的解决方案~再接下来就是RFID了，为了兼容Ethernet/IP这目前全球排名第一的工业以太网，即使不是自家的PROFINET,西门子也还是做了很多努力，，如下图中的RFID181EIP等最后，我们看到西门子的X-300,X-400等系列的交换机都有支持Ethernet/IP总结： 从以上可以看出，从模块，到交换机，到RFID，再到驱动，西门子都推出了对应的Ethernet/IP解决方案，这也许就是市场的力量，毕竟按照HMS的统计，罗家主推的Ethernet/IP市场占有率，目前依然还是第一位~就如倍福所主推Ethercat，但是倍家依然推出了众多支持PROFINET，Ethernet/IP的解决方案，罗家也有可以针对于PROFINET的产品等~往期推荐PLC通讯篇大话与PLC通讯的N种方式第一期-以西门子300为例大话与PLC通讯的N种方式第二期-S1200通讯案例说明MES与PLC握手的几种方式——大话与PLC通讯的N种方式第三期西门子S7-1200的Modbus RTU通讯-大话与PLC通讯的N种方式第四期大话PLC的N种通讯第五期-基于C#的TCP通讯与S7通讯简析西门子开放式用户通信OUC和通信小结——大话与PLC通讯的N种方式第六期罗克韦尔PLC生产者和消费者——大话与PLC通讯的N种方式第七期工业以太网与PROFINET---S7-1500 OUC 通信示例 | 大话与PLC通讯的N种方式第八讲[附软件下载]施耐德SoMachine平台下的OPC UA通讯——大话与PLC通讯的N种方式第九讲PROFINET下的 I-Device（智能设备）通信——大话与PLC通讯的N种方式第十讲虚拟调试篇深度解析RobotCAD、DELMIA等八大工业机器人离线编程软件—机器人的虚拟调试PLC与SCADA或第三方软件的联合仿真调试—NetToPLCSIMTIA配合Amesim、MCD、PDPS、Plant Simulation,这里有你想看的虚拟调试自动化设备的虚拟调试-西门子数字化仿真与虚拟调试第三期——TecnomatixSimcenter Amesim也能和博图仿真-这样的仿真和虚拟调试你用过吗？罗克韦尔的虚拟调试与仿真最全合集TIA Portal下的自动化设计与虚拟调试—入门NX MCD（一）品牌篇西家软件知多少-盘点有多少你不知道的西门子软件罗克韦尔的软件全家桶达索的数字化全家桶侃侃PTC的数字化制造标准篇OPC UA-面向未来的工业通讯规范基于IIoT的通信标准—TSN（时间敏感网络）汽车动力总成生产线的Sicar-TRANSLINE 2000 HMI PROSicar-从基于TIA Potal的汽车行业自动化标准看数字化制造SIMOVE——基于TIA Portal 的AGV行业自动化标准HMI/SCADA一文带你了解西门子Wincc（从TIA Portal Wincc ,Wincc Classic 到Wincc OA）初识西门子Wincc OA——超大型/分布式SCADAWinCC V7.5典型架构及选型指南WinCC系统的基本功能介绍——自动化工程师必备~施耐德Wonderware system platform介绍Wonderware-Intouch C/S架构冗余配置WinCC、Citect、LabVIEW、InTouch、Ingnition，你更喜欢用哪个？|组态软件测评wincc7.5和wincc 7.4 audit下载WinCC (TIA Portal) 和WinCC flexible 访问 SQL SERVER数据库今天就到这里啦~ ，如果各位看官喜欢的话，欢迎点击右下角的“在看”，或转发和收藏哦。（不要忘记文末彩蛋哦）免责申明：本公众号所载文章为本公众号原创或根据网络搜索编辑整理，文章版权归原作者所有。因转载众多，无法找到真正来源，如标错来源，或对于文中所使用的图片，资料，下载链接中所包含的软件，资料等，如有侵权，请跟我们联系协商或删除，谢谢！http://weixin.qq.com/r/BEWiugXE_FiHrUHZ9xAW (二维码自动识别)我们是一群智能制造技术的爱好者，我们乐于分享，我们积极向上，我们也许有些宅，但是我们很有爱，我们期待您的加入--智能制造之家多重福利哦1.独学而无友则孤陋而寡闻，微信公众号后台回复：入群。获取小编微信号，添加小编微信并备注“行业+姓名+城市”（格式不对能通过好友验证，但一律不加群），加入【智能制造之家】，和志同道合的朋友们共同打卡学习！编辑于 2020-04-07 16:24工控解决方案西门子​赞同 10​​1 条评论​分享​喜欢​收藏​申请转载​文章被以下专栏收录智能制造之家微信公众号:智能制造之家，10W+朋友共话智

入门工业通讯之EtherNet/IP协议分析 - 知乎

入门工业通讯之EtherNet/IP协议分析 - 知乎首发于智能制造之家切换模式写文章登录/注册入门工业通讯之EtherNet/IP协议分析智能制造之家​​化学制品制造业 从业人员写在前面前面我们系统得说了工业控制系统的通讯，大家肯定会想到PROFINET、ETHERNET/IP、ETHERCAT等工业以太网：技术解读PROFINET、Ethernet/IP等7种主流工业以太网最全整理工业通讯上的领域各种总线+协议+规范+接口—数据采集与控制但是说到协议的分析，我们 不得不提到安全问题，前面我们系统的介绍过关于工业控制系统的架构、安全等：工业控制系统安全入门与实践—从五层架构和安全标准说起工业控制系统安全入门与实践——工控安全入门分析也聊了西门子、施耐德、罗克韦尔等国际大厂的相关安全漏洞：基于S7协议对西门子PLC S7-1500的漏洞分析与复现（附演示视频）施耐德PLC漏洞历险记—一次与施耐德PLC的非正常接触罗克韦尔 MicroLogix PLC漏洞的复现及解决方案西门子、施耐德、罗克韦尔PLC程序设计漏洞探秘今天来解析下由罗克韦尔主导的ETHERNET/IP协议~作者 | 长扬科技（北京）有限公司 汪义舟 梁 泽 张国栋来源：关键基础设施安全应急响应中心一、Ethernet/IP协议 EtherNet/IP是一个现代化的标准协议。由控制网国际有限公司（ControlNet International）的一个技术工作组与ODVA（开放式DeviceNet供应商协会）在20世纪90年代合作设计。EtherNet/IP是基于通用工业协议（Common Industrial Protocol，CIP）的。CIP是一种由ODVA支持的开放工业协议，它被使用在诸如 DeviceNet 和 ControlNet 以及 EtherNet/IP 等串行通信协议中。美国的工控设备制造商Rockwell/Allen-Bradley已经围绕EtherNet/IP进行了标准化，其他厂商如Omron也在其设备上支持了EtherNet/IP。EtherNet/IP已经变得越来越受欢迎，特别是在美国。尽管EtherNet/IP比Modbus更现代化，但仍然存在协议层面的安全问题。EtherNet/IP通常通过TCP/UDP端口44818运行。此外，EtherNet/IP还有另一个端口 TCP/UDP端口2222。使用这个端口的原因是 EtherNet/IP实现了隐式和显示两种消息传递方式。显式消息被称为客户端/服务器消息，而隐式消息通常被称为I/O消息。EtherNet/IP是为了在以太网中使用CIP协议而进行的封装。EtherNet/IP的 CIP帧封装了命令、数据点和消息等信息。CIP帧包括CIP设备配置文件层、应用层、表示层和会话层四层。数据包的其余部分是EtherNet/IP帧，CIP帧通过它们在以太网上传输。EtherNet/IP分组结构如图CIP规范对数据包结构有很多的规定，这意味着每个使用 EtherNet/IP的设备必须实现符合规范的命令。下面是EtherNet/IP首部中封装的CIP帧字段：• 命令两字节整数，对应一个 CIP 命令。通用工业协议规范标准要求，设备必须能接收无法识别的命令字段，并处理这种异常。• 长度两字节整数，代表数据包中数据部分的长度。对于没有数据部分的请求报文，该字段为0。• 会话句柄会话句柄（session handle）由目标设备生成，并返回给会话的发起者。该句柄将用于后续与目标设备的通信。• 状态码Status字段存储了目标设备执行命令返回的状态码。状态码“0”代表命令执行成功。所有的请求报文中，状态码被置为“0”。其它的状态码还包括：0x0001 无效或不受支持的命令0x0002 目标设备资源不足，无法处理命令0x0003 数据格式不正确或数据不正确0x0065 接收到无效的数据长度• 发送方上下文命令的发送者生成这六字节值，接收方将原封不动的返回该值。• 选项该值必须始终为0，如果不为零，数据包将被丢弃。• 命令相关数据该字段根据接收/发送的命令进行修改。如果请求发送方是工程师站，大多数会话中执行的第一条命令是“ListIdentity”命令。如下所示的数据包，命令字段是0x63，代表“List Identity”命令，上下文是“0x00006a0ebe64”。这个命令与Modbus功能码43非常相似，可以查询设备信息，如供应商、产品、序列号、产品代码、设备类型和版本号等。使用在Github项目pyenip中找到的Python 脚本ethernetip.py，你可以查询Ethernrt/IP 设备的信息。默认情况下，这个脚本不会解析一些响应，你需要取消脚本底部的 testENIP() 函数的注释后，它才会发送和接收“List Identity”命令。在执行脚本的同时，你可以使用Wireshark查看请求和响应的数据包。二、EtherNet/IP协议身份鉴别请求攻击 Digital Bond 在项目 Redpoint 中实现了一个脚本，可以用来从远程设备中获取信息。Redpoint 脚本使用了 “List Identity”命令字，并使用Nmap中的信息进行解析。它的“Conmmand Specific Data”部分包含了一个套接字地址（ip 地址和端口号）。这是暴露的远程设备的真实 ip 地址和端口号，即使它位于NAT设备之后。我们发现大量的设备暴露的IP字段和实际扫描的IP地址不同。所以我们得出结论，大多数的Ethernet/IP设备部署在内部网络中，而不是直接暴露在互联网上。如下图所示的是使用Nmap扫描CompactLogix控制系统的扫描结果，可以看到暴露的设备ip和扫描ip不匹配，说明目标系统位于路由器或防火墙之后。上图显示了一些信息，包括设备的制造商“Rockwell”。设备的制造商在响应中是一个两字节的制造商 ID，它映射了一组支持 Ethernet/IP 的厂商名单。但是，这个厂商名单不是公开的。我们在深入研究 Wireshark 捕获的数据包后，发现数据包被 Wireshark 解析后，制造商 ID 被替换成了制造商名称。这说明 Wireshark 拥有如何映射制造商ID和名称的信息。通过对Github上Wireshark源代码的一些搜索，我们发现了如下代码片段，它告诉我们该如何解析制造商 ID。在解析工控协议的时候，Wireshark 常常是一个强大而好用的资源。使用像“List Identity”这样的命令，你可以简单的重放数据包，几乎不用修改数据包。会话句柄将被设置为0，意味着没有会话生成，因为该命令只是简单的发送命令和接收系统响应。为了进一步与设备进行通信，需要发送注册会话命令（0x65）。这个命令会设置会话句柄ID，这个ID将用于后续会话的通信。如下图所示，注册会话的请求使用标准ID“0x00000000”，目标设备返回了它生成的会话句柄“0x03A566BB”。三、Ethernet/IP中间人攻击简单的数据包重放对Ethernet/IP的某些指令无效。这使得攻击变得稍微复杂了一些。然而，对于大多数攻击者而言，只要对 Ethernet/IP 的协议稍有了解，这点困难将是微不足道的。一旦会话句柄通过协商被确定，只要通过手动改变序列号，就可以实现像中间人攻击。攻击实例：网络拓扑：网络环境：• 虚拟机• Ettercap工具• Wireshark• 交换机• PLC控制器攻击测试：使用VM-Linux中的嗅探工具ettercap对目标主机进行嗅探。单击Hosts选项，选择Scan for host，待扫描完成之后再选择Scan for host，然后选择Host list，此时可以看到已经扫描的主机列表，如图所示：然后就可以选择要攻击的目标了，选择192.168.210.200的IP地址，如图所示：明确攻击方式之后，我们选择"Sniff remoteconnections" — "确定"。点击确定攻击之后，过滤攻击修改Ethernet/ip特定的数据包字段，高级序列号5，通过添加4（十进制）修改数据值。攻击示意图：此时使用Wireshark抓包工具可以发现，被攻击PLC的所有流量都是通过攻击者的VM主机发送出去的。通过此操作可直接给PLC下发指令。四、EtherNet/IP协议终止CPU运行攻击有些Ethernet/IP设备是支持终止CPU命令的。Metasploit模块，可以被用来终止一个Allen-Bradley ControlLogix控制系统中的大量 PLC，还可以引发其他恶意攻击事件比如令以太网卡崩溃。只要了解 Session Handle 即可轻松攻击 Ethernet/IP。是这个攻击奏效的另一个关键是Allen-Bradley实现的一个命令字。Allen-Bradley在NOP（0x00）命令中实现了终止 CPU 的功能。如下图这个命令在CIP或Ethernet/IP的规范中没有记录，是Allen-Bradley/Rockwell控制器的私有实现。通过对大量设备的测试，我们发现，在一些旧的固件中，不仅 ControlLogix CPU 被终止，而且设备崩溃，需要重新启动硬盘。对于当前的型号，PLC 必须拔下并重新插入才能再次运行。极少数情况下，PLC需要重新编程。五、结束语上述的攻击都是非常危险的攻击形式，时常与钓鱼网站、挂马网站等攻击形式结合，不仅造成信息的泄漏，还可能被借用于病毒木马的传播。更重要的是，这类攻击可能将我们认为绝对安全的网络连接变成完全被人监听控制的连接，使得网络连接的私密性得不到保障，造成重要数据轻易落入攻击者之手。由于网络环境的复杂性，我们有必要对各类攻击进行了解，具备初步判断网络连接安全性的能力。防护手段：使用专业的工控防火墙系统，能智能识别和防护各类恶意攻击，结合工控协议的深度解析和黑、白名单策略相结合的防护机制，可有效的阻止针对工控系统的已知和未知的恶意攻击行为，极大的降低了工控系统受损的风险。硬核专辑工业热点 | 数据采集 | 应用与库（西门子、罗克韦尔、倍福等）WinCC技术 | 工业网络 | MES技术相关| 工业巨头战略布局 | 工业通讯案例 仿真与虚拟调试 | 职业感悟、认知提升 | 自动化控制标准合集西门子TIA Portal+库卡机器人+VNCK实现数字化机床虚拟调试2020-12-06超炫酷的西门子TIA Portal的大神级操作~2020-11-27自动化+信息化：徐工传动数字化工厂实施方案2020-11-24基于TIA Portal V15的动态加密计时催款程序2020-11-16软件定义制造：五层架构下数字化工厂的信息系统2020-11-13智能自动化物流系统AGV基础知识（完整介绍）2020-11-14机床数字化通信三大标准-OPCUA、MTConnect、NC-Link2020-11-07一文讲透PROFINET组态调试、编程、应用等最重要的文档和知识点2020-11-08数字化工业，IT大佬与工业自动化巨头的IT\OT融合之旅2020-11-02PLC高级编程-西门子SCL结构化控制语言官方培训.pptx2020-10-29MES、SCADA下的数据采集—C#实现扫码器的串口通讯实例2020-10-28IT融合OT：数据、网络与WMS、MES如何贯穿五层自动化金字塔？2020-10-20发布于 2020-12-24 12:22以太网（Ethernet）通信协议工业控制​赞同 25​​添加评论​分享​喜欢​收藏​申请转载​文章被以下专栏收录智能制造之家微信公众号:智能制造之家，10W+朋友共话智

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