區塊鏈在工業控制中的應用

黎智

（四川工程職業技術學院，四川 德陽 618000）

引言

近年來，經濟的穩定發展，促使區塊鏈技術受到各行各業的高度重視，同時業界相關人士也較為看好區塊鏈技術，認為在未來區塊鏈技術有著更為廣闊的發展前景，會促使社會生產關系的改變，成為第四次工業革命的主要力量。隨著互聯網的普及發展，工業控制系統逐漸成為工業生產的主要內容，其安全性、穩定性受到諸多人的關注。此外，工業控制系統的安全穩定運作也面臨著巨大的挑戰，在網絡安全事故時有發生的當前，如何將區塊鏈技術更好的應用在工業控制中是一個需要深入思考的問題。

一、工業控制領域存在的問題

（一）訪問控制

傳統的身份認證一旦被攻破，數據信息的完整性和保密性很容易受到嚴重的威脅。當前，隨著經濟的常態化發展，網絡技術的日趨完善，導致工業網絡系統面臨著隨時破壞的風險，有些甚至出現不同程度上的入侵和破壞。

（二）數據安全

在傳統中心化管理中，隨時存在個別設備出現故障，導致數據丟失或者刪除的情況。若數據信息量相對較大，這時的中心服務器的運行負擔將會增重。同時，受到工業控制系統涉及范圍廣，各個信息化系統之間相互獨立存在的影響，很容易發生數據造假的情況。

（三）運營維護

在當前階段，工業控制平臺數據通常都會匯入單一的中心控制系統，但隨著經濟的增長，今后的工業化聯網設備數量會大量的增多，這是會導致中心化服務成本越來越大，進而出現難以承擔的窘境[1]。

二、工業控制中區塊鏈的具體應用

（一）區塊鏈的工控關鍵設施保護

經濟的迅速發展，信息爆炸時代的到來，導致以信息基礎設施的工業控制系統面臨著嚴重的信息安全問題。因此，對區塊鏈技術的信息安全保護技術加大研究力度，對推動工業控制發展有著十分重要的顯示意義。由于區塊鏈擁有可信度高、可追溯性等特點，加大對工業控制信息安全保護平臺的建設，可以妥善解決工業控制系統的信息安全問題，進而可以使得關鍵基礎設施安全性能有所提升，保障工業控制系統的安全穩定運作，具體而言：（1）區塊鏈的工控高可信訪問控制，需要相關工作人員對區塊鏈訪問用戶的信息進行驗證，并且能夠實時動態監控用戶的各項行為，進而可以有效避免違法訪問、證書造假等問題的發生；有效地將用戶身份驗證與用戶操作行為兩者相融合，可以對用戶實施動態監控，保障工控設施訪問的安全性和穩定性。（2）區塊鏈的工控關鍵信息與網絡防護的建設。對區塊鏈的信息系統進行升級，設置安全防護網，可以促使安全系數的提升，同時對關鍵信息系統軟件平臺進行區塊鏈保護，可以有效防止信息涂改情況的發生[2]。進行服務去中心化，并直接提供給關鍵服務，在一定程度上可以避免服務攻擊問題的發生。對工控核心網絡拓撲進行區塊鏈保護，可以有效防止網絡漏洞的出現。（3）區塊鏈的工控核心數據保護。需要研究區塊鏈數據篡改、敏感信息透漏等安全技術，進而可以保障數據信息來源的安全和數據的完整性，有效填補傳統密鑰數據驗證方式存在的不足，減少在數據存儲過程中造假和篡改情況的發生，保障工控設施免敏感數據信息的安全性。

（二）區塊鏈的工控設備資產管理

工控系統是一個軟硬件共同存在的復雜系統，需要營造良好的網絡環境，為技術和設備的研發、實現提供前提條件。一般情況下，傳感器。交換機等設備資產管理方法大多都是采用紙質版，存在諸多的問題。一方面安全難以保障，紙質需要進行集中保存，并且還需要做好備份處理工作，進而有效避免數據的丟失。另一方面，交接存在一定的問題，在整個資產轉移過程中，也需要紙質檔案的轉移，但在轉移過程中難免出現損壞和丟失的情況。此外，監督管理存在局限性，為有效防止資產材料的丟失和篡改等情況的發生，需要專門機構進行監督和管理，難度相對較大。同時，資產流轉溯源相對較難，這是由于資產的歷史維修記錄難以收集，進而導致無法對資產進行合理的評價。為妥善解決上述問題，可以在此過程中加入區塊鏈技術，設備管理部門、設備使用方等加強溝通與交流，全部參與到設備更新維修過程中，形成一份不可篡改的設備資產檔案。

（三）國密算法的區塊鏈算力基礎設施

建設國密算法的區塊鏈算力基礎設施，對于區塊鏈的工控應用發揮著十分重要的作用，可以最大化保障區塊鏈的安全性和可靠性，具體而言：（1）建立工控專用區塊鏈是開發區塊鏈工控應用的前提依據。保障區塊鏈的性能，可以促使上層應用的安全穩定運作。根據應用需求的不同，可以將區塊鏈分為公有鏈。聯盟鏈和私有鏈，其中私有鏈的可控性和安全性系數較高。若想要保障控制應用和數據的安全性，則首選私有鏈建立工控專用區塊鏈。（2）算力工作量聲明制度是保障區塊鏈安全運作的基礎。共識制度數是區塊鏈制度貫徹落實的關鍵制度，當前存在的共識制度有工作量聲明、權益聲明等，其中工作量聲明是依托機器，通過一定的數學運算，而獲得相應的記賬權，是防止篡改和造假的一種共識制度，可以為區塊鏈上工控應用的可靠運行提供保障。

結束語

總而言之，區塊鏈在工業控制中的良好應用，能夠對工業控制行業的快速發展提供源源不斷的力量支持。同時，伴隨著工業互聯網產業的快速發展，區塊鏈技術在工業控制中的應用優勢會愈發的明顯，未來的發展也更為廣闊，在一定程度上可以及時解決工業控制行業中存在的問題，為工業互聯網產業的快速發展提供前提條件。