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[6031] 2019-07-16_工业互联网产业蓬勃发展背后的安全

文档创建者：s7ckTeam
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最后更新：2025-01-17
2019-07-16_工业互联网产业蓬勃发展背后的安全 工 业 互 联 网 产 业 蓬 勃 发 展 背 后 的 安 全 E 安 全   2 0 1 9 - 0 7 - 1 6 中 国 是 制 造 业 大 国 , 产 业 规 模 最 大 、 产 业 体 系 最 完 整 。 中 国 也 是 互 联 网 大 国 , 是 互 联 网 产 业 规 模 、 企 业 规 模 、 应 用 终 端 规 模 大 国 。 互 联 网 在 消 费 领 域 的 渗 透 和 应 用 已 经 催 生 了 一 系 列 新 的 技 术 、 产 品 、 业 态 和 模 式 , 激 发 了 全 社 会 的 无 限 创 新 潜 能 和 创 造 活 力 。 工 业 互 联 网 引 领 数 字 世 界 与 机 器 世 界 的 深 度 融 合 ， 是 统 筹 推 进 制 造 强 国 和 网 络 强 国 的 重 要 结 合 点 。 互 联 网 与 制 造 业 融 合 的 特 征 , 决 定 了 推 进 制 造 业 数 字 化 转 型 具 有 重 大 价 值 。 工 业 互 联 网 是 以 数 字 化 、 网 络 化 、 智 能 化 为 主 要 特 征 ， 通 过 系 统 构 建 网 络 、 平 台 、 安 全 三 大 功 能 体 系 ， 打 造 人 、 机 、 物 全 面 互 联 的 新 型 网 络 基 础 设 施 。 应 坚 持 国 家 总 体 安 全 观 ， 从 国 家 安 全 战 略 全 局 出 发 ， 认 识 理 解 工 业 互 联 网 安 全 的 重 大 意 义 ， 强 化 顶 层 设 计 和 统 筹 管 理 ， 加 快 构 建 符 合 我 国 国 情 、 满 足 工 业 互 联 网 发 展 需 要 的 安 全 保 障 体 系 ， 如 图 1 所 示 。 图 1   ： 工 业 互 联 网 示 意 图 （ 图 片 来 源 于 网 络 ） 工 业 互 联 网 安 全 威 胁 分 析 工 业 互 联 网 安 全 威 胁 分 析 工 业 互 联 网 实 现 了 全 系 统 、 全 产 业 链 和 全 生 命 周 期 的 互 联 互 通 ， 而 与 此 同 时 ， 互 联 互 通 的 实 现 也 打 破 传 统 工 业 相 对 封 闭 可 信 的 生 产 环 境 ， 导 致 攻 击 路 径 大 大 增 加 。 现 场 控 制 层 、 集 中 调 度 层 、 企 业 管 理 层 之 间 直 接 通 过 以 太 网 甚 至 是 互 联 网 承 载 数 据 通 信 ， 越 来 越 多 的 生 产 组 件 和 服 务 直 接 或 间 接 与 互 联 网 连 接 ， 攻 击 者 从 研 发 端 、 管 理 端 、 消 费 端 、 生 产 端 都 有 可 能 实 现 对 工 业 互 联 网 的 攻 击 或 病 毒 传 播 。 这 也 直 接 导 致 工 业 互 联 网 数 据 保 护 难 度 加 大 。 工 业 互 联 网 数 据 种 类 和 保 护 需 求 多 样 ， 数 据 流 动 方 向 和 路 径 复 杂 ， 研 发 设 计 数 据 、 内 部 生 产 管 理 数 据 、 操 作 控 制 数 据 以 及 企 业 外 部 数 据 等 ， 可 能 分 布 在 大 数 据 平 台 、 用 户 端 、 生 产 终 端 、 设 计 服 务 器 等 多 种 设 施 上 ， 仅 依 托 单 点 、 离 散 的 数 据 保 护 措 施 难 以 有 效 保 护 工 业 互 联 网 中 流 动 的 工 业 数 据 安 全 。
从 现 实 来 看 ， 下 层 工 业 控 制 网 络 安 全 性 考 虑 也 还 不 充 分 。 传 统 模 式 下 ， 工 业 控 制 网 络 未 与 外 部 互 联 网 直 接 联 通 ， 安 全 认 证 机 制 ， 访 问 控 制 手 段 需 求 并 不 迫 切 。 然 而 ， 在 工 业 互 联 网 环 境 下 ， 攻 击 者 一 旦 通 过 互 联 网 通 道 进 入 下 层 工 业 控 制 网 ， 只 需 掌 握 通 信 协 议 就 可 以 很 容 易 对 工 业 控 制 网 络 实 现 常 见 的 拒 绝 服 务 攻 击 、 中 间 人 攻 击 等 ， 轻 则 影 响 生 产 数 据 采 集 和 控 制 指 令 的 及 时 性 和 正 确 性 ， 重 则 造 成 物 理 设 施 被 破 坏 。 从 平 台 建 设 来 看 ， 虚 拟 化 等 平 台 技 术 成 为 趋 势 ， 这 也 加 大 了 工 业 数 据 保 护 难 度 。 工 业 互 联 网 平 台 中 多 个 客 户 共 享 计 算 资 源 ， 虚 拟 机 之 间 的 隔 离 和 防 护 容 易 受 到 攻 击 ， 跨 虚 拟 机 的 非 授 权 访 问 风 险 突 出 。 而 且 目 前 多 数 集 团 或 工 业 企 业 内 部 的 生 产 业 务 平 台 安 全 设 计 不 足 。 工 业 企 业 往 往 更 加 注 重 业 务 平 台 的 功 能 性 ， 在 设 计 之 初 很 少 考 虑 安 全 架 构 ， 可 能 存 在 权 限 绕 过 、 缓 冲 区 溢 出 等 安 全 设 计 缺 陷 ， 为 网 络 攻 击 提 供 路 径 。 工 业 互 联 网 的 相 关 定 义 和 技 术 架 构 尚 未 在 国 际 范 围 内 得 到 充 分 统 一 ， 工 业 互 联 网 在 我 国 的 提 出 和 推 进 也 仍 然 处 于 初 级 阶 段 。 与 传 统 消 费 互 联 网 和 商 业 互 联 网 相 比 ， 作 为 新 生 事 物 的 工 业 互 联 网 需 要 更 高 标 准 的 信 息 安 全 要 求 ； 与 传 统 工 业 控 制 系 统 相 比 ， 工 业 互 联 网 的 安 全 覆 盖 面 更 为 复 杂 。 当 前 ， 我 国 仅 从 工 业 互 联 网 的 某 些 局 部 元 素 层 面 开 展 了 相 关 安 全 保 障 工 作 ， 且 工 业 互 联 网 安 全 保 障 可 能 涉 及 多 个 责 任 部 门 ， 需 要 充 分 协 作 、 形 成 合 力 ， 打 造 针 对 我 国 工 业 互 联 网 的 整 体 安 全 保 障 工 作 机 制 。 工 业 互 联 网 安 全 需 求 工 业 互 联 网 安 全 需 求 安 全 是 工 业 互 联 网 的 三 大 核 心 内 容 之 一 。 在 工 业 互 联 网 总 体 框 架 下 ， 安 全 既 是 一 套 独 立 功 能 体 系 ， 又 渗 透 融 合 在 网 络 和 平 台 建 设 使 用 的 全 过 程 ， 为 网 络 、 平 台 提 供 安 全 保 障 。 构 建 工 业 互 联 网 安 全 保 障 体 系 可 从 平 台 、 网 络 、 终 端 、 数 据 四 个 方 面 考 虑 ， 涉 及 工 业 控 制 系 统 安 全 、 企 业 信 息 管 理 系 统 安 全 、 企 业 控 制 网 络 及 管 理 网 安 全 、 互 联 网 宽 带 网 络 安 全 、 工 业 云 安 全 和 工 业 大 数 据 安 全 等 内 容 。 1   责 任 主 体 责 任 主 体 在 传 统 工 业 制 造 阶 段 ， 工 业 信 息 安 全 作 为 生 产 安 全 的 重 要 组 成 部 分 ， 由 工 业 企 业 作 为 其 安 全 责 任 主 体 ， 责 任 边 界 较 为 清 晰 。 当 前 工 业 互 联 互 通 阶 段 ， 工 业 信 息 安 全 主 要 表 征 为 工 业 互 联 网 安 全 ， 工 业 互 联 网 业 务 和 数 据 在 设 备 层 、 数 据 采 集 层 、 基 础 网 络 层 、 I a a S 层 、 工 业 互 联 网 平 台 层 、 工 业 应 用 层 等 多 个 层 级 间 流 转 ， 安 全 责 任 主 体 涉 及 工 业 企 业 、 设 备 供 应 商 、 基 础 电 信 运 营 商 、 I a a S
网 络 服 务 商 、 工 业 互 联 网 平 台 运 营 商 、 工 业 应 用 提 供 商 等 ， 安 全 责 任 界 定 和 安 全 监 管 难 度 加 大 。 2 平 台 安 全 平 台 安 全 工 业 互 联 网 平 台 是 工 业 互 联 网 实 施 落 地 与 生 态 构 建 的 关 键 载 体 ， 其 安 全 是 工 业 互 联 网 安 全 的 核 心 和 关 键 。 目 前 ， 工 业 互 联 网 平 台 安 全 问 题 主 要 包 括 ： 一 是 海 量 设 备 和 系 统 的 接 入 加 大 平 台 安 全 防 护 难 度 ； 二 是 云 及 虚 拟 化 平 台 自 身 的 安 全 脆 弱 性 日 益 凸 显 ； 三 是 A P I   接 口 开 放 加 大 了 工 业 互 联 网 平 台 面 临 的 安 全 风 险 ； 四 是 云 环 境 下 安 全 风 险 跨 域 传 播 的 级 联 效 应 愈 发 明 显 ； 五 是 云 服 务 模 式 导 致 安 全 主 体 责 任 不 清 晰 ； 六 是 集 团 或 工 业 企 业 内 部 的 生 产 业 务 平 台 安 全 设 计 不 足 。 3 网 络 安 全 网 络 安 全 工 业 互 联 网 的 网 络 从 建 设 和 管 理 边 界 上 可 以 划 分 成 企 业 内 网 和 企 业 外 网 。 其 中 ， 企 业 内 网 包 含 有 生 产 网 、 控 制 网 、 企 业 管 理 网 及 集 团 专 用 网 ； 企 业 外 网 主 要 指 基 于 国 家 骨 干 网 、 接 入 网 和 城 域 网 建 立 的 互 联 网 宽 带 网 络 。 在 内 网 侧 ， 安 全 问 题 主 要 包 括 ： 一 是 传 统 静 态 防 护 策 略 和 安 全 域 划 分 方 法 不 能 满 足 工 业 企 业 网 络 复 杂 多 变 、 灵 活 组 网 的 需 求 ； 二 是 工 业 互 联 网 涉 及 不 同 网 络 在 通 信 协 议 、 数 据 格 式 、 传 输 速 率 等 方 面 的 差 异 性 ， 异 构 网 络 的 融 合 面 临 极 大 挑 战 ； 三 是 工 业 领 域 传 统 协 议 和 网 络 体 系 结 构 设 计 之 初 基 本 没 有 考 虑 安 全 性 ， 安 全 认 证 机 制 和 访 问 控 制 手 段 缺 失 。 在 外 网 侧 ， 需 要 在 传 统 互 联 网 安 全 的 基 础 上 ， 进 一 步 强 化 面 向 工 业 互 联 网 的 I P v 6 安 全 、 软 件 定 义 网 络 （ S D N ） 安 全 、 工 业 互 联 网 标 识 解 析 安 全 、 5 G 等 新 型 蜂 窝 移 动 通 信 技 术 安 全 等 。 4 终 端 安 全 终 端 安 全 工 业 互 联 网 中 的 终 端 是 指 工 业 领 域 应 用 的 产 品 、 系 统 、 设 备 ， 包 含 工 业 生 产 控 制 设 备 、 工 业 网 络 通 信 设 备 、 工 业 主 机 设 备 、 工 业 生 产 信 息 系 统 、 工 业 网 络 安 全 设 备 和 其 他 工 业 设 备 / 系 统 。 终 端 安 全 问 题 形 势 严 峻 ， 主 要 表 现 在 以 下 方 面 ： 一 是 传 统 工 业 环 境 中 海 量 工 业 软 硬 件 在 生 产 设 计 时 并 未 过 多 地 考 虑 安 全 问 题 ， 可 能 存 在 大 量 安 全 漏 洞 ； 二 是 由 于 我 国 工 业 设 备 自 主 可 控 仍 处 于 较 低 水 平 ， 大 部 分 核 心 设 备 以 国 外 设 备 为 主 ； 三 是 我 国 大 部 分 重 要 工 业 设 备 日 常 运 维 和 设 备 维 修 也 严 重 依 赖 国 外 厂 商 ， 存 在 被 境 外 机 构 操 控 的 风 险 。 5 数 据 安 全 数 据 安 全 工 业 数 据 是 指 工 业 领 域 中 ， 在 业 务 活 动 和 过 程 中 所 产 生 、 采 集 、 处 理 、 存 储 、 传 输 和 使 用 的 数 据 的 综 合 。 目 前 ， 企 业 通 过 工 业 数 据 的 分 析 和 应 用 可 以 去 预 测 需 求 、 预 测 制 造 ， 整 合 产 业 链 和 价 值 链 ， 发 现 用 户 的 价 值 缺 口 ， 发 现 和 管 理 不 可 见 的 问 题 ， 实 现 为 用 户 提 供 定 制 化 的 产 品 和 服 务 ， 是 企 业 获 取 持 续 竞 争 优 势 的 核 心 要 素 。 工 业 互 联 网 使 数 据 存 在 的 范 围 和 边 界 发 生 了 根 本 变 化 ， 给 数 据 安 全 带 来 巨 大 挑 战 。 工 业 互 联 网 安 全 防 护 整 体 方 案 工 业 互 联 网 安 全 防 护 整 体 方 案 做 好 工 业 互 联 网 安 全 的 整 体 保 障 ， 才 能 为 工 业 互 联 网 提 供 一 个 安 全 可 靠 的 发 展 环 境 。 当 前 ， 应 牢 牢 把 握 工 业 互 联 网 发 展 的 关 键 窗 口 期 ， 坚 持 以 “ 本 质 安 全 、 内 外 兼 顾 、 业 务 优 先 、 隐 私 可 控 ” 为 安 全 保 障 原 则 ， 从 加 强 政 策 规 划 指 引 、 夯 实 基 础 性 工 作 、 打 造 公 共 服 务 平 台 、 促 进 产 业 发 展 等 多 方 面 入 手 ， 建 立 全 面 保 障 工 业 互 联 网 设 备 安 全 、 网 络 安 全 、 平 台 安 全 和 数 据 安 全 的 新 型 纵 深 防 御 安 全 架 构 ， 从 整 体 上 强 化 我 国 工 业 互 联 网 安 全 防 护 水 平 。 1   以 顶 层 设 计 为 基 础 以 顶 层 设 计 为 基 础 2 0 1 7 年 1 2 月 ， 工 业 和 信 息 化 部 发 布 了 《 工 业 控 制 系 统 信 息 安 全 行 动 计 划 （ 2 0 1 8 — 2 0 2 0 年 ） 》 ， 提 出 在 工 控 系 统 信 息 安 全 保 障 体 系 建 设 中 ， 落 实 企 业 主 体 责 任 ， 因 地 制 宜 分 类 指 导 ， 坚 持 技 术 和 管 理 并 重 等 指 导 策 略 ， 以 及 落 实 企 业 主 体 责 任 和 监 督 管 理 责 任 以 提 升 安 全 管 理 水 平 ， 建 设 全 国 工 控 安 全 监 测 网 络 和 实 施 信 息 共 享 工 程 以 提 升 态 势 感 知 能 力 ， 加 强 防 护 技 术 研 究 和 建 立 健 全 标 准 体
系 以 提 升 安 全 防 护 能 力 ， 开 展 信 息 通 报 预 警 和 建 设 国 家 应 急 资 源 库 以 提 升 应 急 处 置 能 力 ， 培 育 龙 头 骨 干 企 业 和 创 建 国 家 新 型 工 业 信 息 安 全 示 范 基 地 ， 以 提 升 产 业 发 展 能 力 等 具 体 措 施 。 图 2 : 工 业 和 信 息 化 部 网 站 截 图 2 以 态 势 感 知 为 条 件 以 态 势 感 知 为 条 件 在 已 形 成 的 工 业 控 制 系 统 在 线 监 测 预 警 能 力 基 础 上 ， 建 设 面 向 公 共 互 联 网 、 企 业 内 网 / 专 网 和 工 业 控 制 网 络 的 国 家 级 工 业 互 联 网 监 测 预 警 与 态 势 感 知 平 台 ， 结 合 在 线 监 测 、 诱 捕 探 测 、 结 构 化 / 非 结 构 化 威 胁 数 据 感 知 等 手 段 ， 通 过 大 数 据 分 析 技 术 ， 形 成 全 天 候 、 全 方 位 感 知 工 业 互 联 网 安 全 态 势 的 能 力 。 3   以 检 查 评 估 为 抓 手 以 检 查 评 估 为 抓 手 健 全 工 业 互 联 网 安 全 防 护 体 系 ， 检 查 评 估 必 不 可 少 ： 首 先 ， 建 立 面 向 工 业 企 业 的 工 业 互 联 网 安 全 检 查 和 安 全 评 估 常 态 化 工 作 机 制 ， 通 过 检 查 评 估 及 时 发 现 工 业 互 联 网 的 设 备 、 网 络 、 平 台 和 数 据 安 全 问 题 ， 指 导 工 业 企 业 提 升 工 业 互 联 网 安 全 防 护 水 平 。 同 时 ， 探 索 开 展 工 业 互 联 网 平 台 第 三 方 安 全 审 查 ， 确 保 工 业 互 联 网 平 台 产 品 和 服 务 的 安 全 性 、 可 控 性 。 研 究 工 业 互 联 网 平 台 上 线 前 安 全 测 试 制 度 ， 及 时 发 现 平 台 安 全 漏 洞 、 配 置 不 合 理 、 非 授 权 访 问 、 身 份 冒 用 、 不 必 要 网 络 服 务 开 放 等 安 全 隐 患 ， 确 保 平 台 上 线 后 运 行 安 全 。 4   以 通 报 应 急 为 重 点 以 通 报 应 急 为 重 点 建 设 工 业 互 联 网 风 险 信 息 通 报 与 应 急 处 置 工 作 体 系 ， 建 设 工 业 互 联 网 安 全 应 急 专 业 技 术 队 伍 ， 提 高 应 对 工 业 互 联 网 安 全 事 件 和 重 大 风 险 的 组 织 协 调 与 应 急 处 置 水 平 ， 预 防 和 减 少 安 全 事 件 造 成 的 损 失 和 危 害 ， 形 成 集 工 业 互 联 网 安 全 风 险 信 息 的 收 集 、 汇 总 、 核 查 研 判 、 通 报 发 布 、 消 减 处 置 、 跟 踪 复 查 等 于 一 体 的 闭 环 应 急 处 置 工 作 机 制 。 本 文 刊 发 于 《 中 国 信 息 安 全 》 2 0 1 9 年 第 6 期 本 文 转 载 自 安 恒 信 息
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