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          為工業互聯網系上“安全帶”

          2019-04-09 09:43:13 techmach 296

          工業互聯網作為賦能制造業轉型升級的關鍵支撐,被寫入2019年政府工作報告,迎來發展的戰略窗口期。面對新技術新業態新模式帶來的新挑戰,如何筑牢工業互聯網安全屏障,成為能否實現安全與發展雙輪并進、保障制造強國和網絡強國建設、決勝新一輪工業革命的時代課題。

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          安全之定位

          習近平總書記指出,安全是發展的前提,發展是安全的保障,安全和發展要同步推進。《國務院關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》也將“安全”定位于工業互聯網的三大功能體系之一,突出強調了工業互聯網安全保障的基礎性、前提性、戰略性地位。離開安全談高質量發展是無源之水、無本之木。對于發展潛力巨大的工業互聯網而言,抓住了安全,就搶占了市場擴張、迭代升級和完善產業鏈的先機,就奠定了生產模式創新、資源配置優化和產業生態培育的基礎。

          同時,工業互聯網以平臺為依托,連接海量設備和系統,是工業數據采集、匯聚與分析的載體,是連接工業企業、設備供應商、服務商、開發商以及上下游協作企業的樞紐,安全防線不容有失。一方面,遭受網絡攻擊不僅單個企業受損,還可延伸至全產業鏈、全價值鏈,引發大規模物理設備損壞、生產停滯,影響經濟社會的穩定運行。另一方面,工業生產、設計、工藝、經營管理等敏感信息保護不當將損害企業核心利益、影響行業發展,重要工業數據泄露還將導致國家利益受損。

          安全之挑戰

          工業互聯網是繼互聯網、移動互聯網后的“第三張網”,由于設備系統的互聯、開放平臺的引入以及海量數據的交織,打破了工業控制系統原有的封閉和高可靠環境,使線上、線下安全風險疊加放大。筑牢工業控制系統安全(以下簡稱工控安全)、平臺安全和數據安全三道防線,是保障工業互聯網安全的關鍵環節和重要挑戰。(如圖所示)。


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          工業互聯網安全要素

          (一)工控安全

          工控安全是指接入工業互聯網平臺的工業生產設備、主機設備、通信設備、智能終端設備的安全,生產過程中的協議、控制裝置、控制軟件的安全,及其生產控制網、數據采集網、企業管理網等的安全,在工業互聯網開放、互聯的環境下,工業控制系統設備漏洞易被利用,病毒、木馬侵入等工控安全問題更為突出。

          (二)平臺安全

          平臺安全是指工業云基礎設施(IaaS)、操作系統(工業PaaS)、應用服務(工業APP)的安全。由于平臺用戶類型復雜、應用和微服務數量大、種類多、平臺面臨攻擊路徑多、攻擊手段多樣、防護難度大等安全挑戰。

          (三)數據安全

          數據安全是指工業互聯網運行中收集和產生的各類數據資源的安全。工業互聯網數據體量大、種類多、流動方向和傳遞路徑較為復雜,且不同領域對數據保護和利用存在較大差異,因此數據安全存在責任主體邊界模糊、事件追蹤溯源困難、分類分級保護難度大等問題。

          安全之動向

          縱觀全球,盡管政產學研各界在工業互聯網安全方面的努力方興未艾,但聚焦工業互聯網安全體系建設及安全要素的思路可謂不謀而合,為實現工業互聯網的安全發展指明了方向。

          (一)聚焦安全體系建設

          近年來,具有行業號召力的產業聯盟、大型企業等高度重視工業互聯網安全體系建設。美國工業互聯網聯盟(IIC)出臺《工業互聯網參考體系架構》《工業物聯網安全框架》,梳理安全保障需求,分析典型安全問題,并提供安全解決方案。德國工業4.0平臺發布《工業4.0參考架構模型》,提出分層安全管理思路。GE推出工業互聯網基礎設施安全計劃,建議建立整體有效的安全機制。

          我國工業互聯網產業聯盟(AII)于2016年發布《工業互聯網體系架構(版本1.0)》,明確設備、控制、應用、網絡、數據五大安全防護對象,2018年發布《工業互聯網安全框架白皮書》,指導工業互聯網企業應對新型網絡風險。工業互聯網安全體系、技術體系構建等方面仍需進一步深入研究。

          (二)聚焦工控安全

          美國、德國等發達國家以工控安全為切入點,加強工業互聯網設備安全與控制安全。美國國家標準與技術研究所(NIST)發布《制造業與工業控制系統安全保障能力評估(草案)》《制造業網絡安全框架簡介》《保障制造業工業控制系統安全:行為異常監測(草案)》,指導企業開展設備防護和系統評估,做好風險管理。德國工業4.0平臺發布《工業4.0中的IT安全》,指導工業企業加強設備、系統安全等管理。

          我國通過法律法規、政策文件等對工控安全提出了一系列安全要求。《中華人民共和國網絡安全法》中,規范了網絡關鍵設備和網絡安全專用產品測試認證工作。《工業控制系統信息安全防護指南》對工業企業提出11條安全防護要求。《工業控制系統信息安全行動計劃(2018-2020年)》部署了安全管理、態勢感知、安全防護、應急處置、產業發展五大能力提升行動。工控安全政策體系、標準體系、工作體系、技術體系等初步構建。

          (三)聚焦平臺安全

          國外大型平臺企業積極推進安全建設。GE在2016年發布的《Predix:工業互聯網平臺》報告中,描述了從隔離用戶環境、操作系統安全等方面加強工業互聯網平臺安全。PTC在ThingWorx平臺采用端到端的安全策略,加強網絡應用程序、用戶和數據安全防護。ABB Ability平臺與微軟合作,通過安全基線、代碼審計保證平臺設計開發過程中的網絡安全,并與安全研究機構合作對平臺開展測試、評估和驗證,提高平臺安全水平。

          我國在《工業互聯網發展行動計劃(2018-2020年)》《工業互聯網平臺建設及推廣指南》等文件中,多次強調應明確平臺安全防護要求、落實企業安全主體責任。《工業互聯網平臺安全要求及評估規范》國家標準也已立項研究。國內平臺企業普遍認為,在平臺建設過程中同步考慮了安全設計,但由于工業互聯網安全標準體系尚未建立,安全防護、APP檢測等缺乏依據,整體安全解決方案還不成熟,平臺用戶對平臺安全防護信心不足,已成為制約平臺發展的重要因素。

          (四)聚焦數據安全

          工業互聯網相關企業一致認為數據貫穿于工業互聯網各環節,是基礎性戰略資源,保障數據的完整性、保密性、可用性是工業互聯網發展的重要前提。國外大型平臺企業紛紛加快數據安全布局,GE將數據存儲在獨立的云空間中,確保用戶生產數據不發生泄露。美國IIC發布《商業視角下的工業互聯網安全概況》,關注數據管理和云中的數據保護。德國機械及制造商協會發布《數據保護和工業4.0》,提出工業4.0環境下數據保護安全基線。

          我國工業互聯網平臺IaaS層發展成熟度較高,基礎設施相對完善,在數據安全方面已具備較為完備的安全解決方案。工業互聯網平臺PaaS層對工業數據的保護主要依賴于傳統的用戶鑒權管理,數據加密存儲和安全傳輸能力亟待增強。工業APP開發周期短,迭代頻繁,對數據安全考慮不足。工業企業連接平臺后未及時升級防護措施,數據保護意識薄弱。

          安全之未來

          習近平總書記強調,網絡安全工作要因勢而謀、應勢而動、順勢而為。面對日益復雜的工業互聯網安全挑戰,亟需以總體國家安全觀為指引,以落實企業主體責任為關鍵,緊緊圍繞工業互聯網安全發展需求,多維度持續發力,加快形成與工業互聯網發展相匹配的安全保障能力。

          工控安全層面,在已有工作基礎上,深入實施《工業控制系統信息安全行動計劃(2018-2020年)》,有序推動工控安全態勢感知等能力建設,以創建國家新型工業化產業示范基地(工業信息安全)、支持關鍵工業控制系統產品的研發及產業化應用為抓手,提升工業控制系統本質安全水平。

          平臺安全層面,督促平臺企業落實安全主體責任,圍繞平臺安全特征及虛擬化安全防護需求,在平臺建設初期,同步規劃、部署和運行安全解決方案。明確平臺安全管理責任人,建立健全平臺安全運行管理體系,構建事前預警、事中控制、事后消減、評估反饋的制度閉環。

          數據安全層面,強化數據治理能力,建立數據能力成熟度標準體系,推動貫標和評估工作。需求側以工業企業、平臺企業為突破口,實施工業數據分類分級安全防護,提高數據管理成熟度。供給側以平臺企業、大數據服務企業為主體,提升數據服務質量。

          (審核編輯: 張瑜)