試論工業互聯網信息安全問題及防護技術

文｜龔志杰

新基建浪潮下,工業互聯網信息安全受到了更多的關注。OT和IT融合的背景下，工業互聯網信息安全問題日益凸顯，導致信息數據存在嚴重的安全隱患。本文首先就工業互聯網信息安全問題展開了相關論述，其次對工業互聯網信息安全防護技術展開了相關說明，最后從加強安全風險評估、加強新技術應用、采取“一網一庫三平臺”策略3方面對保護工業互聯網信息安全的措施進行了探討，意在保護信息數據，保護工業產業發展。

工業互聯網是制造業轉型升級的重點內容，是制造業實現生產環節數字化、智能化的重要基礎，是提升制造業整體生產效率的重要保障。但在物聯網、互聯網不斷發展的背景下，網絡安全隱患成倍增加，這對經濟快速發展、社會和諧穩定提出了挑戰，同時也嚴重地影響了我國制造強國戰略目標的實現。

一、工業互聯網信息安全問題

（一）IT網絡導致安全隱患

在不斷謀求發展的過程中，雖然IT和OT已經實現一體化，且傳統IT網絡雖然具有較為完善的防護措施，但其仍然存在安全隱患，這對OT網絡造成了一定的威脅，即原本侵襲IT網絡的黑客以及病毒等，同時也會侵襲OT網絡，進而影響企業發展。

（二）數據種類多樣導致缺乏防護重點

數據流動方向以及路徑的復雜性導致工業互聯網數據種類具有多樣性的特點，單一的保護措施難以有效保障工業數據安全。如研發設計數據、操作控制數據等可能會分布在多種設施上，單一、離散的保護措施并不能充分保證工業數據安全。

（三）數據收集初級階段導致安全問題

雖然我國在消費互聯網方面發展十分快速，擁有海量數據來源，但在工業互聯網方面，卻仍處于初級探索階段，導致相關數據未能得到有效收集與開發。究其主要原因，大部分企業在數據方面沒有實現共通，即企業各部門之間沒有相互合作，運行數據和管理數據沒有實現有效融合，一定程度上導致數據信息存在安全問題。

（四）新技術導致安全問題

工業互聯網在引入新ICT技術（包括5G、邊緣計算和云計算等），并加強第三方協作服務深度介入的同時，也增加了信息被泄露、數據被竊取的風險。工業互聯網在通過ICT技術實現全面互聯網化的同時，也給自身帶來了更多被外部攻擊的風險。在“5G+工業互聯網”不斷推進的背景下，有越來越多的工業互聯網設備都被暴露在了互聯網上，使得工業互聯網設備遭受了長期的惡意嗅探。

二、工業互聯網信息安全防護技術

（一）數據加密技術

數據加密技術指的是將信息通過密鑰和加密函數轉換的方式轉換成無意義的密文，并由接收方通過解密函數以及解密鑰匙將其還原為明文。數據加密模型通常由4部分組成，分別是明文、密文、加密（解密）算法和密鑰K。其中明文指的是準備加密的文本，密文指的是加密后的文本，加密（解密）算法指的是實現明文（密文）到密文（明文）的轉換公式或規則等，密鑰K指的是加密（解密）算法中的關鍵參數。如圖1為數據加密模型。

圖1 數據加密模型

（二）防火墻技術

防火墻是設置在被保護網絡和外部網絡之間的一道屏障，其能夠有效實現對網絡的安全保護，與此同時，其還可以將威脅網絡安全的因素隔絕在外面。由于防火墻本身具有較強的抗攻擊性能，所以其是向使用者提供信息安全服務，實現網絡信息安全的重要基礎設施。防火墻是計算機硬件和軟件的有效結合，其能夠在Internet與Intranet之間建立起一個安全網關，從而充分保護內部網絡安全。通常情況下，可以將防火墻分為網絡層防火墻、應用層防火墻和數據庫防火墻。

(三)訪問控制技術

訪問控制是信息安全技術的重要組成部分，其可以根據預先定義的訪問控制策略授予主體訪問客體的權限，并能夠對主體使用權限的過程中進行有效監督，這可以有效保證相關企業的信息資源不會被非法訪問或入侵。一般來說，訪問控制技術下的安全防護策略有兩種：（1）身份安全策略，指的是授予訪問主體一定權限，并且只有在主體身份通過認證的情況下，其才能夠權限之內的資源進行訪問。（2）規則安全策略，指的是對數據資源進行分級，并根據等級的不同劃分不同安全標記，基于此訪問主題只能訪問自身等級范圍內的數據資源，不能越級訪問。

（四）數字簽名技術

數字簽名，又可以稱為公鑰數字簽名，其是一種結合了消息摘要函數和公鑰加密算法的具體加密應用技術。一般來說，數字簽名具有5個主要作用：（1）信息傳輸的保密性。（2）交易者身份的可鑒別性。（3）數據交換的完整性。（4）發送信息的不可否認性。（5）信息傳遞的不可重放性。在網絡應用中，數字簽名技術可以有效解決偽造、抵賴、冒充、篡改以及身份鑒別問題。

三、保護工業互聯網信息安全的措施

（一）加強安全風險評估，注重數據安全

通過科學展開安全風險評估工作，工業企業可以掌握更為詳細的數據，包括環境數據和條件數據等，這可以有效確定影響工業互聯網信息安全的因素大小，從而根據實際情況，制定并采取科學、有效的防護措施。與此同時，在應用安全防護的過程中，工業企業必須采取訪問控制策略，即任何想要對數據進行訪問的主體都應先進行登記，然后再被允許的情況下，才能夠按照相關規范對數據進行科學訪問。在數據安全防護的過程中，工業企業還應重視數據的保密性和完整性，并做好數據備份工作以防萬一。

（二）加強新技術應用，加快企業數字化轉型

數字化時代，工業互聯網發展十分快速，為保證其可以實現長期穩定發展，必須充分重視其安全問題。這就要求工業企業應加強對新技術的應用，加快企業數字化轉型，以此充分保證工業互聯網安全。

例如：美的企業根據工業互聯網生產安全標準，從3個維度構建了完善的工業互聯網安全體系，這3個維度分別是安全管理制度、技術落地解決方案和運行過程監測與安全實時探測。具體來說，美的企業首先充分地考慮了各層級數據安全，并將形成的IaaS、PaaS、SaaS層的數據到應用到了全鏈路安全中，此外，美的還在數據采集、傳輸及存儲過程中進行了加密處理。

（三）采取“一網一庫三平臺”策略，推進工業互聯網信息安全工作

在工業數字化、網絡化、智能化快速發展的背景下，工業互聯網信息安全保護工作愈發重要，采取“一網一庫三平臺”策略，可以充分保證工業互聯網信息安全工作的順利開展。這既可以實現對全國重要工業產業工業互聯網信息安全風險隱患的實時感知，還能實現科學決策。“一庫”指的是工控安全應急資源庫，即其包含風險解決方案、預案演練、以及漏洞問題等多種信息資源，這能夠為相關工業企業提供分析依據和科學解決問題方案。“三平臺”指的是工控安全仿真測試平臺、信息共享平臺和信息通報平臺。三個平臺的有效建設不僅可以有效推進工業互聯網信息安全工作的展開，還能夠形成高效的信息通報預警體系。這有助于工業企業及時發現存在的安全問題，并采取有效措施。

結束語：發展工業互聯網是工業企業積極轉型、深化改革的有效手段，也是企業實現數字經濟發展的有效舉措。基于此，工業企業必須充分重視工業互聯網信息安全問題，加強措施應用，實現工業互聯網信息安全發展。