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4月21日，2017中國國際機床展覽會（CIMT2017，簡稱北京機床展）在中國國際展覽中心閉幕，北京機床展與美國芝加哥、德國漢諾威、日本東京機床展被業(yè)界合稱為“全球四大機床展”。

      本次CIMT有來自28個國家和地區(qū)的1600多家企業(yè)參展，國內(nèi)外知名機床工具企業(yè)將悉數(shù)到場，共同演繹“中國制造2025”、“工業(yè)4.0”、“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”、“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，行業(yè)發(fā)展的新格局。本屆展會主題為：新需求  新供給  新動力，充分詮釋了當前環(huán)境下世界機床工具產(chǎn)業(yè)面臨的全新挑戰(zhàn)和機遇，準確地反映了行業(yè)的時代發(fā)展特征。

CIMT2017 現(xiàn)場

       縱觀整個展會的各著名企業(yè)展出的產(chǎn)品和解決方案展現(xiàn)了四大趨勢：智能化、高效化、專業(yè)化、網(wǎng)絡化，其中網(wǎng)絡化已經(jīng)成為智能化、高效化、專業(yè)化的基礎，充分體現(xiàn)了我國“智能制造+互聯(lián)網(wǎng)“的發(fā)展方向。但是，在終端智能制造網(wǎng)絡化/數(shù)字化方案中，很少看到對工業(yè)安全的考慮，在智能制造+互聯(lián)網(wǎng)的背景下，工業(yè)安全似乎被大家忽略了。在當前網(wǎng)絡安全事件頻發(fā)的現(xiàn)狀下，在智能制造領域，工業(yè)信息安全能否缺位？

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       CIMT各大廠商的互聯(lián)網(wǎng)+方案

       面對網(wǎng)絡化、數(shù)字化制造時代的到來，全球機床工具行業(yè)推出了一系列新技術(shù)與新產(chǎn)品。這些技術(shù)和產(chǎn)品具備鮮明的網(wǎng)絡化、數(shù)字化生產(chǎn)裝備的特點，具有完整先進的網(wǎng)絡方案、強大的通信功能、靈活兼容的開放性和豐富的應用軟件，實現(xiàn)了數(shù)控系統(tǒng)由“機床控制器”向“數(shù)字化制造管控器”轉(zhuǎn)變，數(shù)控機床由“制造機器”向“數(shù)字化單元”轉(zhuǎn)變。與此同時，一些著名企業(yè)利用長期從事數(shù)控技術(shù)研發(fā)積累的特有技術(shù)優(yōu)勢和經(jīng)驗，與“互聯(lián)網(wǎng)+“結(jié)合，推出網(wǎng)絡化/數(shù)字化工廠智能解決方案，協(xié)助客戶從軟硬兩方面共同推動數(shù)字化工廠的建設和發(fā)展。CIMT現(xiàn)場一些代表性的方案如下：

       ▲德國西門子（SIEMENS）

       德國西門子作為德國工業(yè)4.0建議和推動者之一，將PLM作為數(shù)字化企業(yè)平臺，將虛擬生產(chǎn)與現(xiàn)實生產(chǎn)環(huán)境緊密融合，將計算機輔助設計（CAD）、計算機輔助制造（CAM）、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）和制造過程無縫地集成在一起，幫助企業(yè)以經(jīng)濟高效的方式對產(chǎn)品整個生命周期，對從創(chuàng)意、設計、制造到維修及處理的信息進行管理。SINUMERIK 840D SL高檔數(shù)控系統(tǒng)提供完整的網(wǎng)絡方案和強大的PLC/PLC通訊功能，能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)（如ERP）、局域網(wǎng)（如MES）、工業(yè)現(xiàn)場總線（如PCS）的互聯(lián)，實現(xiàn)設備與設備、設備與管理人員的互聯(lián)。

▲日本發(fā)那科（FANUC）

       FANUC世界上最著名的數(shù)控和機器人廠家之一，其展示的最新數(shù)控系統(tǒng)，支持各種工業(yè)網(wǎng)絡和現(xiàn)場網(wǎng)絡，可以將數(shù)控機床與PC互聯(lián)，進行NC程序的傳輸和現(xiàn)場監(jiān)控，亦可在CNC上操作辦公室的PC，還可以搭配載有通訊專用處理器的快速以太網(wǎng)電路板，同時與多臺計算機進行高速數(shù)據(jù)傳輸，構(gòu)建與生產(chǎn)線和工廠主機進行信息交換的生產(chǎn)系統(tǒng)。

      FANUC MT-LINK i運轉(zhuǎn)管理軟件通過以太網(wǎng)連接企業(yè)內(nèi)部機床，利用FOCAS程序?qū)C床各類信息進行收集和運轉(zhuǎn)管理。

▲德馬吉森精機（DMG MORI）

       德馬吉森精機（DMG MORI）的CELOS系統(tǒng)是該公司目前所有高檔機床搭載的數(shù)字化制造平臺和統(tǒng)一的人機界面。CELOS可將系統(tǒng)和機器整合并進行數(shù)據(jù)交換，兼容現(xiàn)有ERP（企業(yè)資源計劃）/PPS（生產(chǎn)計劃與控制系統(tǒng)）/PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）/MES制造執(zhí)行系統(tǒng)和CAD/CAM軟件和控制系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡將機床與公司組織連接為一體，構(gòu)成完整持續(xù)的數(shù)字化、無紙化生產(chǎn)的支撐和基礎。

▲日本三菱

       面向未來制造業(yè)的三菱電機綜合解決方案“e-factory”。e-F@ctory是整合FA的理念，旨在降低企業(yè)的綜合成本，將整個制造系統(tǒng)的各個設備進行橫向整合，實現(xiàn)設備間的無縫通訊，同時，縱向?qū)⑵髽I(yè)信息管理系統(tǒng)與FA系統(tǒng)通過MES接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

      ▲藍天數(shù)控

       沈陽高精數(shù)控智能技術(shù)股份有限公司的作為高檔數(shù)控國家工程中心的產(chǎn)業(yè)化實體，是國產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)的代表廠商之一，在推出新型“藍天數(shù)控”系統(tǒng)的同時，也推出了DNC與智能工廠解決方案。

 ▲沈陽機床（unis）

       沈陽機床作為全球最大的數(shù)控機床廠商，結(jié)合近年推出的智能數(shù)控系統(tǒng)i5,展出了多種型號的i5智能機床。i5智能機床采用先進的底層控制技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)，實現(xiàn)操作、編程、維護的智能化，并可以通過APP實現(xiàn)遠程監(jiān)視和管理。

       2

       智能制造+互聯(lián)網(wǎng)面臨的安全風險和挑戰(zhàn)

       從網(wǎng)絡安全的角度分析，智能制造網(wǎng)絡化后攻擊剖面大大擴大，將面臨設備、控制、網(wǎng)絡、應用、云平臺、數(shù)據(jù)等八個方面的安全挑戰(zhàn)，但同時要看到參與到各個層面的人員因素，以及綜合各方面的高級持續(xù)性威脅APT。

       智能制造 + 互聯(lián)網(wǎng)面臨的安全挑戰(zhàn)

       概括來說，八方面的具體挑戰(zhàn)如下：

      （1）設備層安全挑戰(zhàn)。智能制造領域網(wǎng)絡中伺服驅(qū)動器、智能IO、智能傳感器、儀表、智能產(chǎn)品的安全挑戰(zhàn)，包括：所用芯片安全、嵌入式操作系統(tǒng)安全、編碼規(guī)范安全、第三方應用軟件安全以及功能安全等，這些設備均可能存在漏洞、缺陷、規(guī)范使用、后門等安全挑戰(zhàn)；目前，在制造領域并未對以上問題開展深入研究。如：西門子漏洞CVE-2016-5849等


     （2）控制層安全挑戰(zhàn)。主要來自各類機床數(shù)控系統(tǒng)、PLC、運動控制器、所使用的控制協(xié)議、控制平臺、控制軟件等方面，其在設計之初可能未考慮完整性、身份校驗等安全需求，存在輸入驗證，許可、授權(quán)與訪問控制不嚴格，不當身份驗證，配置維護不足，憑證管理不嚴，加密算法過時等安全挑戰(zhàn)。例如：國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)所采用的操作系統(tǒng)可能是基于某一版本Linux進行裁剪的，所使用的內(nèi)核、文件系統(tǒng)、對外提供服務、一旦穩(wěn)定均不再修改，可能持續(xù)使用多年，有的甚至超過十年，而這些內(nèi)核、文件系統(tǒng)、服務多年所爆出的漏洞并未得到更新，安全隱患長期保留。如：西門子漏洞CVE-2017-2685、三菱PLC漏洞CNVD-2016-06361等。


     （3）網(wǎng)絡層安全挑戰(zhàn)。主要來自三方面：各類數(shù)控系統(tǒng)、PLC、應用服務器通過有線網(wǎng)絡或無線網(wǎng)絡連接，形成工業(yè)網(wǎng)絡，工業(yè)網(wǎng)絡與辦公網(wǎng)絡連接形成企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡，企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡與外面的云平臺連接、第三方供應鏈連接、客戶的網(wǎng)絡連接。主要安全挑戰(zhàn)包括：網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳遞過程的常見網(wǎng)絡威脅（如：拒絕服務、中間人攻擊等），網(wǎng)絡傳輸鏈路上的硬件和軟件安全（如：軟件漏洞、配置不合理等），無線網(wǎng)絡技術(shù)使用帶來的網(wǎng)絡防護邊界模糊等。如：三菱網(wǎng)絡模塊漏洞CNVD-2016-06360。西門子網(wǎng)絡服務器漏洞CNVD-2012-7944等


     （4）應用層安全挑戰(zhàn)，指支撐工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務運行的應用軟件及平臺的安全，如：德馬吉森精機（DMG MORI）的CELOS系統(tǒng)所整合的ERP（企業(yè)資源計劃）/PPS（生產(chǎn)計劃與控制系統(tǒng)）/PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）/MES制造執(zhí)行系統(tǒng)和CAD/CAM軟件和控制系統(tǒng)等。智能制造領域應用軟件，與常見商用軟件的類似，將持續(xù)面臨病毒、木馬、漏洞等傳統(tǒng)安全挑戰(zhàn)；如：Ge fanuc漏洞CVE-2008-0175和CVE-2008-0176，西門子上位機漏洞CNVD-2016-11465等。


     （5）工業(yè)云安全挑戰(zhàn)，從這次CIMT上可以看到，國內(nèi)各大機床廠商、數(shù)控系統(tǒng)廠商正在建立或即將建立的云平臺及服務，這些云平臺及服務也面臨著虛擬化中常見的違規(guī)接入、內(nèi)部入侵、多租戶風險、跳板入侵、內(nèi)部外聯(lián)、社工攻擊等內(nèi)外部安全挑戰(zhàn)。


     （6）數(shù)據(jù)層安全挑戰(zhàn)，是指智能制造工廠內(nèi)部生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)、生產(chǎn)操作數(shù)據(jù)以及工廠外部數(shù)據(jù)等各類數(shù)據(jù)的安全問題，不管數(shù)據(jù)是通過大數(shù)據(jù)平臺存儲、還是分布在用戶、生產(chǎn)終端、設計服務器等多種設備上，海量數(shù)據(jù)都將面臨數(shù)據(jù)丟失、泄露、篡改等安全威脅。


     （7）人員管理的挑戰(zhàn)，隨著智能制造的網(wǎng)絡化和數(shù)字化發(fā)展，工業(yè)與IT的高度融合，企業(yè)內(nèi)部人員，如：工程師、管理人員、現(xiàn)場操作員、企業(yè)高層管理人員等，其“有意識”或“無意識”的行為，可能破壞工業(yè)系統(tǒng)、傳播惡意軟件、忽略工作異常等，因為網(wǎng)絡的廣泛使用，這些挑戰(zhàn)的影響將會急劇放大；而針對人的社會工程學、釣魚攻擊、郵件掃描攻擊等大量攻擊都利用了員工無意泄露的敏感信息。因此，在智能制造+互聯(lián)網(wǎng)中，人員管理的也面臨巨大安全挑戰(zhàn)。


     （8）高級持續(xù)性威脅（APT），智能制造領域中的APT是以上6個方面各種挑戰(zhàn)組合，是最難應對、后果最嚴重的威脅。攻擊者目標可能是偷取重點智能制造企業(yè)的產(chǎn)品設計資料、產(chǎn)品應用數(shù)據(jù)等，也可能是在關鍵時刻讓智能制造企業(yè)生產(chǎn)停止、良品率下降、服務不及時等給企業(yè)造成直接損失，攻擊者精心策劃、為了達成既定目標，長期持續(xù)的進行攻擊，其攻擊過程包括收集各類信息收集、入侵技術(shù)準備、滲透準備、入侵攻擊、長期潛伏和等待、深度滲透、痕跡消除等一系列精密攻擊環(huán)節(jié)。如：360APT報告：摩訶草組織。

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      協(xié)同聯(lián)動建立聯(lián)合防御體系

       CIMT參展的多家企業(yè)和觀眾，智能制造企業(yè)、集成商、用戶等，推進智能制造+互聯(lián)網(wǎng)過程中，面臨的各項安全挑戰(zhàn)幾乎沒有考慮，對安全的認識還停留在“我們不連接外網(wǎng)，會有什么問題呢？網(wǎng)絡攻擊根本進不來！”，工業(yè)安全在國內(nèi)智能化廠商的考慮重點中幾乎缺位。針對這個以上8類挑戰(zhàn)，360企業(yè)安全建議智能制造企業(yè)、集成商、用戶等可以從以下方面進行應對。


      （1）落實國家對工業(yè)安全的相關政策、指南、標準

       針對工業(yè)系統(tǒng)信息安全的問題，國家先后出臺了《關于加強工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全管理的通知》（工信部協(xié)[2011]451號）、《工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全防護指南》等相關文件，對工業(yè)系統(tǒng)連接管理、組網(wǎng)管理、配置管理、設備選擇和升級、數(shù)據(jù)管理、應急管理做出了相應要求，對工業(yè)控制系統(tǒng)設計、選型、建設、測試、運行、檢修、廢棄各階段防護工作要求；《工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全防護指南》從安全軟件選型、訪問控制策略構(gòu)建、數(shù)據(jù)安全保護、資產(chǎn)配置管理等方面提出了具體實施細則，從安全軟件選擇與管理、配置和補丁管理、邊界安全防護、物理和環(huán)境安全防護、身份認證、遠程訪問安全、安全監(jiān)測和應急預案演練、資產(chǎn)安全、數(shù)據(jù)安全、供應鏈管理、落實責任等給出了指導意見。智能裝備制造商、應用企業(yè)可以參考相關內(nèi)容，做好必要的安全防護、安全管理和安全意識培訓。


     （2）構(gòu)建持續(xù)檢測響應能力

      假定智能制造系統(tǒng)無法阻止被攻破，也就是無法防護住，改變思路，在產(chǎn)品和解決方案設計中，增加攻破的發(fā)現(xiàn)能力，縮短攻擊發(fā)現(xiàn)的時間，將攻破后的進行應急響應的思路，改變?yōu)槌掷m(xù)的監(jiān)測和響應，不斷加強監(jiān)測和威脅發(fā)現(xiàn)的能力，提升響應的速度。


      （3）應用數(shù)據(jù)驅(qū)動安全的理念

       目前國際上公認解決網(wǎng)絡安全攻防不對稱的方法之一，是數(shù)據(jù)驅(qū)動安全，2015中國互聯(lián)網(wǎng)安全大會（ISC2015）大會就提出要進行態(tài)勢的感知，進行威脅情報的共享和攻擊溯源。

       對于智能制造來說，對某一行業(yè)中某一家企業(yè)的攻擊，如果被發(fā)現(xiàn)，攻擊方法和攻擊目標被辨析，可以結(jié)合全網(wǎng)的安全大數(shù)據(jù)和企業(yè)自身的安全數(shù)據(jù)進行分析，形成有效的威脅情報，提供給整個行業(yè)的企業(yè)，提供行業(yè)防御的效果；


       （4）建立企業(yè)安全運營中心

       根據(jù)Gartner的預測，工業(yè)企業(yè)建立的安全運維中心已成為一種趨勢，預計到2020年將有40%的企業(yè)將建立安全運營中心，該中心將建立企業(yè)的安全數(shù)據(jù)倉庫，對于APT攻擊，一個最大的挑戰(zhàn)之一是如何發(fā)現(xiàn)攻擊，應用數(shù)據(jù)驅(qū)動安全的理念。工業(yè)大數(shù)據(jù)進行工業(yè)生產(chǎn)故障的預防性維護，找出生產(chǎn)環(huán)節(jié)的異常，已經(jīng)成為目前工業(yè)大數(shù)據(jù)的主要應用方向之一。智能制造企業(yè)和用戶對工業(yè)生產(chǎn)設備損壞或衰退的預測與發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)流程停機的預測與發(fā)現(xiàn)，其實就是一種工業(yè)生產(chǎn)的異常，而工業(yè)網(wǎng)絡受到攻擊也可以產(chǎn)生類似異常；安全運營中心可以記錄工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)持續(xù)監(jiān)測的安全信息，但這些信息堆積在倉庫里，如同“一團亂麻”，解開亂麻，需要找到一個線頭，因此，可利用工業(yè)大數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)異常的能力，為安全大數(shù)據(jù)的分析提供觸發(fā)條件或關鍵線索，這將成為數(shù)據(jù)驅(qū)動安全的最值得實踐的方法之一。

       另外利用安全大數(shù)據(jù)進行智能制造系統(tǒng)中的用戶和實體行為分析（UEBA），對用戶的行為和設備的行為用大數(shù)據(jù)的方法建立一個基線，偏離基線太多的時候也會出現(xiàn)異常，也成為安全大數(shù)據(jù)重要應用手段之一。


      （5）構(gòu)建產(chǎn)業(yè)協(xié)同的聯(lián)合防御體系

       我國目前暴露在公網(wǎng)的工業(yè)設備，超過2000臺，美國在公網(wǎng)的工業(yè)設備達到數(shù)萬臺，包括：PLC、數(shù)控系統(tǒng)以及相關工業(yè)應用系統(tǒng)等，隨著我國智能制造的發(fā)展，未來我國將與美國類似，將有大量的工業(yè)設備暴露在公網(wǎng)上，任何一個企業(yè)由于在人才、設備、數(shù)據(jù)、情報方面的限制，單獨進行防御將存在巨大困難，未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)設備提供商、安全服務商、監(jiān)管機構(gòu)將建立協(xié)同機制，共同應對智能制造+互聯(lián)網(wǎng)安全來自工業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)、信息安全的跨領域、跨行業(yè)的挑戰(zhàn)。網(wǎng)絡安全的能力，將變成一種可定制的服務，智能制造企業(yè)和用戶的依據(jù)自己的威脅、成本、人才、運行階段按需使用。

       智能制造領域，通過高檔數(shù)控機床及基礎制造裝備通過網(wǎng)絡與工業(yè)軟件、商業(yè)軟件、工程師、供應商、客戶高效互聯(lián)，向著智能化、高效化、專業(yè)化、網(wǎng)絡化方向發(fā)展；企業(yè)外部的商業(yè)網(wǎng)絡與企業(yè)內(nèi)部辦公網(wǎng)絡、工業(yè)網(wǎng)絡的邊界被聯(lián)通，工業(yè)企業(yè)將面臨設備、網(wǎng)絡、控制、應用、云、數(shù)據(jù)、人員等多方面安全挑戰(zhàn)。

       綜上，機床制造企業(yè)、數(shù)控系統(tǒng)廠商、先進制造集成商在進行智能化、網(wǎng)絡化、數(shù)字化產(chǎn)品和解決方案設計時，工業(yè)安全必須同步考慮；智能制造用戶在采購智能化產(chǎn)品、建設網(wǎng)絡化、智能化先進制造系統(tǒng)的，為保證自己的生產(chǎn)安全、數(shù)據(jù)安全，應同時要求供應商提供在工業(yè)安全方面的防護措施，并加強企業(yè)員工的安全意識。在智能制造+互聯(lián)網(wǎng)的背景下，工業(yè)安全不容缺位。


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