工业互联网络安全体系文章

⑴ 如何构建工业互联网安全体系

2018年中国工业互联网行业分析：万亿级市场规模，五大建议构建安全保障体系

工业互联网安全问题日益凸现

工业互联网无疑是这个寒冬中最热的产业经济话题。“BAT们”视之为“互联网的下半场”，正在竞相“+工业”“+制造业”而工业企业、制造业企业们也在积极“+互联网”，希望借助互联网的科技力量，为工业、制造业的发展配备上全新引擎，从而打造“新工业”。

不难看出，工业互联网正面临着一个重要的高速发展期，预计至2020年将达万亿元规模。但与此同时，工业互联网所面临的安全问题日益凸现。在设备、控制、网络、平台、数据等工业互联网主要环节，仍然存在传统的安全防护技术不能适应当前的网络安全新形势、安全人才不足等诸多问题。

工业互联网万亿级市场模引发安全隐患

据前瞻产业研究院发布的《中国工业互联网产业发展前景预测与投资战略规划分析报告》统计数据显示，2017年中国工业互联网直接产业规模约为5700亿元，预计2017年到2019年，产业规模将以18%的年均增速高速增长，到2020年将达到万亿元规模。随着国家出台相关工业互联网利好政策，中国工业互联网行业发展增速加快，截止到2018年3月，中国工业互联网平台数量超250家。世界各国正加速布局工业互联网，围绕工业互联网发展的国际竞争日趋激烈。

预计2020年我国工业互联网产业规模将达到万亿元

数据来源：公开资料、前瞻产业研究院整理

一方面，加快工业互联网发展是制造业转型升级的必然要求;另一方面，工业互联网是构筑现代化经济体系的必然趋势。

工业互联网是深化“互联网+先进制造业”的重要基石，也是发展数字经济的新动力。发展工业互联网，实现互联网与制造业深度融合，将催生更多新业态、新产业、新模式，创造更多新兴经济增长点。

伴随着工业互联网的发展，越来越多的工业控制系统及设备与互联网连接，网络空间边界和功能极大扩展，以及开放、互联、跨域的制造环境，使得工业互联网安全问题日益凸显：

1、网络攻击威胁向工业互联网领域渗透。近年来，工业控制系统漏洞呈快速增长趋势，相关数据显示，2017年新增信息安全漏洞4798个，其中工控系统新增漏洞数351个，相比2016年同期，新增数量几乎翻番，漏洞数量之大，使整个工业系统的生产网络面临巨大安全威胁。

2、新技术的运用带来新的安全威胁。大数据、云计算、人工智能、移动互联网等新一代信息技术本身存在一定的安全问题，导致工业互联网安全风险多样化。

3、工业互联网安全保障能力薄弱。目前，传统的安全保障技术不足以解决工业互联网的安全问题，同时，针对工业互联网的安全防护资金投入较少，相应安全管理制度缺乏，责任体系不明确等，难以为工业互联网安全提供有力支撑。

如何构建工业互联网安全体系?

那么，如何铸造工业互联网的安全基石，加快构建可信的工业互联网安全保障体系呢?

1、突破关键核心技术。要紧跟工业互联网最新发展趋势，努力引领前沿技术和颠覆性技术发展。

2、推动工业互联网安全技术标准落地实施。全面推广技术合规性检测，促进工业互联网产业良性发展。

3、完善监管和评测体系。

4、切实推进工业互联网安全技术发展。加强全生命周期安全管理，构建覆盖系统建设各环节的安全防护体系。

5、联合行业力量打造工业互联网安全生态。

在工业互联网的安全防护能力建议：

1、顶层设计：出台系列文件，形成顶层设计;

2、标准引导：构建工业互联网安全标准体系框架，推进重点领域安全标准的研制;

3、技术保障：夯实基础，强化技术实力;

4、系统布局：依托联盟，打造产业促进平台;

5、产业应用：加强产业推进，推广安全最佳实践。

近年来，中国也陆续出台了《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》、《工业互联网发展行动计划(2018-2020年)》等文件，明确提出工业互联网安全工作内容，从制度建立、标准研制、安全防护、数据保护、手段建设、安全产业发展、人员培养等方面，要求建立涵盖设备安全、控制安全、网络安全、平台安全、数据安全的工业互联网多层次安全保障体系。

在国家政策以及业界的一致努力下，相信我国工业互联网在取得快速发展的同时在安全层面的保障也会更上一层楼。

⑵ 零信任网络助力工业互联网安全体系建设

随着云计算、大数据、物联网、5G、边缘计算等IT技术的快速发展，支撑了工业互联网的应用快速落地。作为“新基建”的重点方向之一，工业互联网发展已经进入快轨道，将加速“中国制造”向“中国智造”转型，并推动实体经济高质量发展。

新型 IT 技术与传统工业 OT 技术深度融合，使得工业系统逐步走向互联、开放，也加剧了工业制造面临的安全风险，带来更加艰巨的安全挑战。CNCERT 发布的《2019 年我国互联网网络安全态势综述》指出，我国大型工业互联网平台平均攻击次数达 90 次/日。

工业互联网连接了大量工业控制系统和设备，汇聚海量工业数据，构建了工业互联网应用生态、与工业生产和企业经营密切相关。一旦遭入侵或攻击，将可能造成工业生产停滞，波及范围不仅是单个企业，更可延伸至整个产业生态，对国民经济造成重创，影响 社会 稳定，甚至对国家安全构成威胁。

近期便有重大工业安全事件发生，造成恶劣影响，5 月 7 日，美国最大燃油运输管道商 Colonial Pipeline 公司遭受勒索软件攻击，5500 英里输油管被迫停运，美国东海岸燃油供应因此受到严重影响，美国首次因网络攻击而宣布进入国家紧急状态。

以下根据防护对象不同，分别从网络接入、工业控制、工业数据、应用访问四个层面来分析 5G 与工业互联网融合面临的安全威胁。

01

网络接入安全

5G 开启了万物互联时代，5G 与工业互联网的融合使得海量工业终端接入成为可能，如数控机床、工业机器人、AGV 等这些高价值关键生产设备，这些关键终端设备如果本身存在漏洞、缺陷、后门等安全问题，一旦暴露在相对开放的 5G 网络中，会带来攻击风险点的增加。

02

工业控制安全

传统工业网络较为封闭，缺乏整体安全理念及全局安全管理防护体系，如各类工业控制协议、控制平台及软件本身设计架构缺乏完整的安全验证手段，如数据完整性、身份校验等安全设计，授权与访问控制不严格，身份验证不充分，而各类创新型工业应用软件所面临的病毒、木马、漏洞等安全问题使原来相对封闭的工业网络暴露在互联网上，增大了工控协议和工业 IT 系统被攻击利用的风险。

03

数据传输及调用安全

云计算、虚拟化技术等新兴IT技术在工业互联网的大规模应用，在促进关键工业设备使用效率、提升整体制造流程智能化、透明化的同时，打破原有封闭自治的工业网络环境，使得安全边界更加模糊甚至弱化，各种外来应用数据流量及对工厂内部数据资源的访问调用缺乏足够透明性及相应监管措施，同时各种开放的 API 接口、多应用的的接入,使得传统封闭的制造业内部生产管理数据、生产操作数据等，变得开放流动，与及工厂外部各类应用及数据源产生大师交互、流动和共享，使得行业数据安全传输与存储的风险大大增加。

04

访问安全

工业互联网核心的各类创新型场景化应用，带来了更多的参与对象基础网络、OT 网络、生产设备、应用、系统等，通过与 5G 网络的深度融合，带来了更加高效的网络服务能力，收益于愈发灵活的接入方式，但也带来的新的风险和挑战，应用访问安全问题日益突出。

针对上面工业互联网遇到的安全问题，青云 科技 旗下的 Evervite Networks 光格网络面向工业互联网行业，提出了工业互联网 SD-NaaS（software definition network & security as a service 软件定义网络与安全即服务）解决方案，依托统一身份安全认证与访问控制、东西向流量、南北向流量统一零信任网络安全模型架构设计。工业互联网平台可以借助 SD-NaaS 构建动态虚拟边界，不再对外直接暴露应用，为工业互联网提供接入终端/网络的实时认证及访问动态授权，有效管控内外部用户、终端设备、工厂工业主机、边缘计算网关、应用系统等访问主体对工业互联网平台的访问行为，从而全面提高工业互联网的安全防护能力。帮助企业利用零信任网络安全防护架构建设工业互联网安全体系，让 5G、边缘计算、物联网等能力更好的服务于工业互联网的发展。

基于光格网络 SD-NaaS 架构的工业互联网安全体系大体可以分四个层面：

基于统一身份认证的网络安全接入

首先 SD-NaaS 平台引入零信任安全理念，对接入工业互联网的各类用户及工控终端，启用全新的身份验证管理模式，提供全面的认证服务、动态业务授权和集中的策略管理能力，SD-NaaS 持续收集接入终端日志信息，结合身份库、权限数据库、大数据分析，身份画像等对终端进行持续信任评估，并基于身份、权限、信任等级、安全策略等进行网络访问动态授权，有力的保障了 5G+ 工业互联网场景下的终端接入的安全。

最小权限，动态授权的工业安全控制

其次针对工业互联网时代下的工控网络面临的安全隐患，SD-NaaS 零信任网络平台提出全新的控制权限分配机制， 基于“最小化权限，动态授权”原则，控制权限判定不再基于简单的静态规则（IP 黑白名单，静态权限策略等），而是基于工控管理员、工程师和操作员等不同身份及信任等级，控制服务器、现场控制设备和测量仪表等不同终端的安全策略，不同工控指令权限，结合大数据安全分析进行动态评估及授权，实现工业边界最小授权，精细化的访问控制。以此避免工业控制网络受到未知漏洞威胁，同时还可以有效的阻止操作人员异常操作带来的危害。

端到端加密，精细化授权的数据防护

工业生产中会产生海量的工业数据包括研发设计、开发测试、系统设备资产信息、控制信息、工况状态、工艺参数等，平台各应用间有大量的数据共享与协同处理需求，SD-NaaS 平台提供更强壮的端到端数据安全保护方法，通过实时信任检测、动态评估访问行为安全等级，建立安全加密隧道以保障数据在应用间流动过程的安全可靠。同时生产质量控制系统、成本自动核算系统、生产进度可视系统等各类工业系统之间的 API 交互，数据库调用等行为，SD-NaaS 平台可实现细颗粒度的操作权限控制，对所有的增删改查等动作进行行为审计。

采用应用隐藏和代理访问的应用防护

最后 SD-NaaS 平台采用 SDP 安全网关和 MSG 微分段技术实现工业互联网平台的应用隐身和安全访问代理，有效管理工业互联网平台的网络边界及暴露面，并基于工程师、操作员、采购、销售、供应链等不同身份进行最细颗粒度的动态授权（如生产数据，库存信息，进销存管理等），对所有的访问行为进行审计，构建全方位全天候的应用安全防护屏障。

基于光格网络 SD-NaaS 解决方案，我们在工业视觉、智能巡检、远程驾驶、AI 视频监控等场景实现安全可靠落地；帮助企业在确保安全的基础上，打造支撑制造资源泛在连接、弹性供给、高效配置的工业云平台，利用工业互联网平台 探索 工业制造业数字化、智能化转型发展新模式和新业态。

SD-NaaS 最佳实践：

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