基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的企業(yè)安全生產(chǎn)信息化平臺研究和設(shè)計

郝亮

（河鋼數(shù)字技術(shù)股份有限公司，河北 石家莊 050000）

一、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺安全風(fēng)險分析

（一）邊緣層安全

邊緣層安全是指工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺與工業(yè)企業(yè)接入過程中數(shù)據(jù)采集、協(xié)議轉(zhuǎn)換、邊緣計算的安全。由于智能傳感器、邊緣網(wǎng)關(guān)等邊緣終端設(shè)備計算資源有限，安全防護(hù)能力薄弱，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺在數(shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)換、傳輸?shù)倪^程中，數(shù)據(jù)被偵聽、攔截、篡改、丟失的安全風(fēng)險很高，攻擊者可利用邊緣終端設(shè)備漏洞對平臺實施入侵或發(fā)起大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)攻擊。

（二）設(shè)備安全

所謂設(shè)備層的信息安全風(fēng)險主要針對智能設(shè)備和智能產(chǎn)品而言，如芯片、嵌入式操作系統(tǒng)、編碼功能等存在漏洞或缺陷。設(shè)備層的信息安全風(fēng)險得不到治理，極可能會影響整個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的正常運行，不僅威脅操作人員人身安全，還會造成一定程度的經(jīng)濟(jì)損失，直接或間接限制了企業(yè)可持續(xù)發(fā)展，因此必須要予以高度重視。

（三）平臺數(shù)據(jù)安全

平臺數(shù)據(jù)安全涉及接入平臺、平臺運行、平臺退出3 個階段中的數(shù)據(jù)安全。在接入平臺階段存在邊緣層接入以及工業(yè)APP 接入平臺過程中數(shù)據(jù)面臨的偵聽、攔截、篡改、丟失、竊取等安全風(fēng)險；平臺運行階段主要面臨數(shù)據(jù)存儲安全風(fēng)險；平臺退出階段涉及用戶遷移平臺或完全退出平臺時數(shù)據(jù)泄露與備份的安全風(fēng)險。

二、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全關(guān)鍵防范技術(shù)分析

（一）加快提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺安全技術(shù)防護(hù)能力

1.加強設(shè)備和系統(tǒng)安全接入能力。圍繞訪問認(rèn)證、數(shù)據(jù)加密、權(quán)限管理、日志審計等安全需求，突破設(shè)備特征智能提取、流量審計與清洗、實時動態(tài)阻攔等關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)設(shè)備、系統(tǒng)安全接入平臺。

2.提升平臺運行安全態(tài)勢感知能力。在平臺內(nèi)部、網(wǎng)絡(luò)出入口部署安全運行監(jiān)測設(shè)備，掌握平臺側(cè)安全態(tài)勢。建設(shè)國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺安全監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，匯聚行業(yè)、地方和企業(yè)平臺態(tài)勢感知數(shù)據(jù)，實時、動態(tài)監(jiān)測平臺運行安全狀態(tài)。

（二）網(wǎng)絡(luò)安全

網(wǎng)絡(luò)安全主要是采取縱深防御策略，遵循區(qū)域劃分、邊界隔離、鏈路防護(hù)、通信管控的原則，對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行有針對性的安全防護(hù)。區(qū)域劃分。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)比較靈活，按照功能業(yè)務(wù)的不同，一般將網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)劃分為設(shè)備層、控制層、管理層3 個層面。以西門子為例子，AS-i 是設(shè)備層總線，主要接入各類傳感器或執(zhí)行器等工業(yè)設(shè)備，并與控制層中的智能控制設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；PROFIBUS 是控制層總線，實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控；PROFINET 是管理層總線，主要用于對從控制層上報的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與管理等。邊界隔離。

（三）支持工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全科技創(chuàng)新

加大對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)研發(fā)和成果轉(zhuǎn)化的支持力度，強化標(biāo)識解析系統(tǒng)安全、平臺安全、工業(yè)控制系統(tǒng)安全、數(shù)據(jù)安全、5G 安全等相關(guān)核心技術(shù)研究，加強攻擊防護(hù)、漏洞挖掘、態(tài)勢感知等安全產(chǎn)品研發(fā)。支持通過眾測眾研等創(chuàng)新方式，聚集社會力量，提升漏洞隱患發(fā)現(xiàn)技術(shù)能力。支持專業(yè)機構(gòu)、高校、企業(yè)等聯(lián)合建設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全創(chuàng)新中心和安全實驗室。探索利用人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等新技術(shù)提升安全防護(hù)水平。

（四）數(shù)據(jù)安全

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺提供數(shù)據(jù)脫敏和去標(biāo)識化的工具或服務(wù)組件技術(shù)。數(shù)據(jù)應(yīng)具有本地數(shù)據(jù)備份、恢復(fù)、銷毀等功能，支持用戶對密碼算法、強度和方式參數(shù)的可選配置，并提供磁盤保護(hù)方法或數(shù)據(jù)碎片化存儲措施，避免數(shù)據(jù)被竊取。數(shù)據(jù)采用密碼技術(shù)支持的保密性保護(hù)機制加密，運營商禁止未授權(quán)訪問和非法使用用戶個人信息，并禁止重要工業(yè)數(shù)據(jù)存儲于境外，以及限制跨國境的遠(yuǎn)程維護(hù)。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)討論的基礎(chǔ)上，針對當(dāng)前我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，總結(jié)出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)信息安全標(biāo)準(zhǔn)體系。該工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)信息安全標(biāo)準(zhǔn)體系具體包括總體防護(hù)要求、技術(shù)要求、管理要求、服務(wù)要求等四個方面?？傮w防護(hù)要求包括安全架構(gòu)與模型、身份鑒別、訪問控制、安全審計、入侵防范等基礎(chǔ)共性技術(shù)，防護(hù)等級分為安全防護(hù)基本級要求、安全防護(hù)增強級要求兩個層次。

（五）引入?yún)^(qū)域鏈技術(shù)

可以嘗試將區(qū)域鏈技術(shù)引入到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中來，以其明顯的去中心化特點，來提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的隱私性、信息安全性，并在區(qū)域鏈強大的加密算法、共識機制、點對點傳輸、分布式數(shù)據(jù)存儲等計算機技術(shù)的應(yīng)用下，來有效提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全問題的成功解決率。通過數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建來對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)各類信息數(shù)據(jù)的完整性予以有效保護(hù)；在數(shù)據(jù)驗證中導(dǎo)入密碼學(xué)原理，以此來切實提升數(shù)據(jù)的安全性，保證數(shù)據(jù)不可被篡改；引入多私鑰規(guī)則來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)權(quán)限管理，提升對網(wǎng)絡(luò)訪問的權(quán)限控制，將企業(yè)外部人員杜絕在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的訪問范圍之外。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺安全建設(shè)是推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)健康發(fā)展的必要保障，我國針對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺安全的相關(guān)工作仍處于摸索階段，平臺安全管理體系尚不健全、平臺安全技術(shù)防護(hù)能力較弱、平臺數(shù)據(jù)安全風(fēng)險隱患凸顯等問題亟待解決。在國家層面，為了加強我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺安全保障能力建設(shè)，亟需清晰認(rèn)識工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺在不同安全層級的安全風(fēng)險，從建立健全工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺安全管理體系、加快提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺安全技術(shù)防護(hù)能力、實施數(shù)據(jù)分類分級管理等不同角度落實并完善工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺安全保障體系。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺企業(yè)層面，需從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺分層安全防護(hù)與安全管理等方面，部署安全防護(hù)策略，提升平臺安全防護(hù)水平。