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資訊頻道工業控制系統是國家關鍵基礎設施的重要組成部分，其安全關系到國家的戰略安全。隨著《中國制造2025》和“互聯網+”等國家戰略的實施，工業控制系統逐步實現人、機、物、環境、信息的智能化感知、互聯、協同和處理，使我國工業行業自動化、網絡化、智能化水平得到快速發展的同時，也引入了諸多互聯網信息安全威脅，工業安全隱患日益嚴峻。尤其近年來，作為信息技術與工業深度融合發展的產物，發展工業互聯網、推進智能制造，已經成為當前各發達國家重塑工業發展新優勢、搶占競爭制高點的戰略選擇。在此趨勢下，工業安全又將迎來哪些全新挑戰？本期特邀國網河南電科院設備狀態評價中心副主任郭志民帶來獨到見解。
以數據可編程為方向，以去中心為思想審視工業物聯網安全
展望2020年，全球網絡安全形勢仍然嚴峻，個人信息與商業數據遭遇大規模泄露與違規利用，針對關鍵信息基礎設施的惡意網絡攻擊頻發，各國在網絡空間對抗態勢進一步加劇。世界經濟論壇《2019年全球風險報告》中指出，網絡攻擊已成為全球五大風險之一。關鍵基礎設施，無論是發電廠，國家鐵路和地方地下系統，還是其他形式的公共交通工具，都越來越受到關注。網絡攻擊可能會切斷醫院、家庭、學校和工廠的電力供應。
隨著工業物聯網的普及，大量的物理機器與網絡傳感器和軟件進行集成，IT和OT之間的界限越來越模糊。越來越多的對象相互連接、通信和交互，網絡犯罪分子控制的端點數量激增，使用的攻擊方式愈發多樣化，自動控制系統越來越容易受到網絡攻擊，特別是那些涉及國家基礎支持設施的工業控制系統的網絡攻擊。
工業物聯網的變革性力量正在塑造一個工業互聯自治的新時代，特別是全球“黑天鵝”事件的不斷上演，也將推動工業物聯網安全進入一個飛速發展階段，越來越多的資源將投入其中加快變革進程。我認為當下要關注以下幾個方向：
分布式認知體系：傳統的工業自動化是建立在對工業過程、現場設備和網絡進行集中監督管理的基礎上的。軟件定義技術和廣泛互聯，正在快速改變這一集中式模型。在時間敏感網絡環境中，靠近與現場的各端點將共同協商各自的執行策略。這種具有自主認知模式，解決了人工建立、推進、解除等操作所帶來的復雜性和低效性。安全端點、協議和連接，對于在分布式認知體系中確保安全性和可靠性是至關重要的。
邊緣終端安全：為了確保一個超連通和分布式自主認知體系的可靠性，充分的安全控制手段應內植在每一個終端。安全必須擴展到從邊界到云端的各個部分，這需要在不同工業利益相關方之間進行組織協調。在傳統的數字證書或密鑰實現的安全標識之外，基于區塊鏈技術在終端安全接入、數據交互及數據防篡改等正應用在邊緣安全防護中，并且在構建設備和網絡端點的內置安全的過程中發揮作用。
自動化互操作與運維：隨著工業互聯場景促使基于訂閱的業務模型發展完善，現在數據能夠跨越多個組織和區域邊界進行傳輸。在這一背景下，安全責任、數據所有權、數據治理和數據管理尤為重要。安全性必須存在于軟件、系統、邊緣及云端部署方案的架構設計中。這就需要促使物聯網各組織相互協作、統一標準、數據共享及減少人為干預，從而進一步推進自動化體系的建設。通過構建統一的數據化、標準化、統一化的互操作框架來支持通信和端到端信息交換的IP網絡、IoT消息協議以及標準化語言模型。
前沿技術廣泛運用：區塊鏈的分布式決策模型與一個自主認知的生態系統相關。同時區塊鏈還提供了一個可用于防篡改的固定分類賬本。作為一種成熟技術，區塊鏈將在工業物聯網與計算資源、可擴展性和數據私密性等方面得到長足發展。基于安全監控和異常檢測應用的深度學習，作為一個不斷發展的領域，也將在技術層面得到大量投入，來開發自動化且具有自適應性的安全解決方案。同時，同態加密將會被用于云計算、邊緣計算中來對密文進行困難計算。
可以看到，工業物理網安全方面的研究將進一步推動工業物聯網的實現進程。需要跳出傳統安全思維來審視工業物聯網安全，以數據可編程為方向，以去中心為思想將成為發展的必然。
來源：摘自《自動化博覽》2020年2月刊
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號