《智能制造与工业互联网中信息安全问题与对策》由会员分享，可在线阅读，更多相关《智能制造与工业互联网中信息安全问题与对策（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、智能制造与工业互联网中的 信息安全问题及对策 从制造到制造服务的演变 TMSL：全制造服务生命周期中的微迭代特征 制造环节从封闭网络（现场总线）到开放网络 内部：工业4.0中CPS的目标 目标 高度动态配置与数据 交换的标准化 横向集成与纵向集成 内部：智能工厂的集成化解决方案 内部：构造智能车间的场景 生产安全监控 内部：设备的数字化与IP化 IM-ed Workshop，智能车间 IM-ed Department SCIM IME IMW 内部：工业系统与互联网系统的数据交换 外部：社会化协同智能制造（SCIM）模式 SNS-ed Collaborative IM 两种模式：E2E，E2P
2、模式。 E2E：Enterprise to Enterprise，即企业对企业的社会协作模型。 E2P：Enterprise to Person，即企业对个体的社会协作模型。 工作模型 E2E 主动按需模 式 自动更新模 式 E2P 分包模式 自动产品模 式 外部：VPL,虚拟生产线的新内容 制造单元节点，根据合理的制造服务逻辑组成的并可以映射到制造实 体活动的制造服务流程。 O2O 图中VPL从IME- A域内的MMSU-A1开始，完成后转向下一个IME-B域内 的MMSU-B3制造服务，第三步则驱动IME-C的MMSU-C2服务 智能制造生态体系中的安全风险来源：COMPID 操作者 管理
3、者 设备供应 商 制造联盟 伙伴 产品及客 户 信息系统 基础管理 工业控制系统的网络安全事件上升 攻击类型越来越多样化 弱认证/未授权访问 ICS/SCADA联网设备的利用 工控系统和设备的零日漏洞利用 SQL注入 网络刺探 鱼叉式网络钓鱼 访问授权的滥用 55%涉及到APT高级持续性攻击； 出于军事、商业或各种其他原因，分别由内部、黑客活动活动 组织和网络犯罪发起 新的技术背景：微服务架构与应用容器 MSA架构的封装 MSA本质上基于SOA，其粒度基于OOP 中的“单一职责”原则，只封装彼此完 全关联的属性和方法，例如任务A和任 务B的任何一方的变化要同步影响另外 一方的变化。 其次运行在
4、独立的进程中，并与其它微 服务通过基于语言无关、平台无关的协 议例如XML、JSON等轻量级通信机制 交互。 新的技术背景：微服务架构与应用容器 通用业务逻辑与硬件设备分离。 硬件设备可能不断随着技术的升级而改变 业务逻辑也可能管理的优化而改变，但改变频率可能要慢于硬件升级 彼此间并不互为相关 制造服务沙箱容器（Manufacturing Service Sandbox Container）基于应用虚拟化 或者说容器虚拟化 加载必要的支持库环境即可，而不需要加载应用所需要的操作系统 当业务逻辑MMSU所以来的原有制造设备平台发生变化，为减少迁移带来的协同损失， 通过MSSC保证原有业务逻辑MM
5、SU可继续运行 将制造任务与管理任务分离 双通道现场服务DC-OS（Dual Channel-Onsite Service） 一方面通过现场总线与仪表、控制器、加工单元实时通信， 另一方面通过基于MSA的MMSU与制造服务应用通信传递状 态，构造柔性生产过程 DC-OS服务场景 内部：智能制造创新方法的实践中的 安全总线思想 自定义工作流自定义工作流 应该成为动态 配置制造流程 和服务的基本 工具 统一的企业业 务总线用来集 成不同的异构 业务系统 智慧贯穿于 图的方式展现。 智慧贯穿于 IME的全部角 落，并以统一 搜索和知识地 图的方式展现。 安全总线：基于协议、 微服务、应用、身份的多级
6、弹性策略 内部：应用矩阵 基于ESB/EKB/ISB的应用矩阵 ESB：Enterprise Service Bus，用于不同应用间的集成 EKB：Enterprise Knowledge Bus,用于企业统一的知识分类 ISB：Information Security Bus信息安全总线，全面的安全隔离策略。 ESB、EKB和 间的数据交换、 通道 ESB、EKB和 ISB是IME应用 间的数据交换、 数据聚类和数 据分析的基础 通道 广泛引入内部CA：基于岗位+身份的制造流程细 粒度看板 传统MES之上，三维工艺文件可视化 不同工序看不同内容以确保保密需要 支持工人/岗位柔性装备 可现场学
7、习和实践，并增加自我核查方法 典型错误安装和工序的预警 外部协作下的智能制造参考模型 外部：服务联合的安全认证与授权机制 PKI（Public Key Infrastructure）体系是目前单IME建立内部不同应用之间统一身份认证CA的通用手段。 证书链的传递关系：构造分层CA体系 在IME与多个IME构成不同的联盟域的时候，利用CA构造虚拟CA模式能够实现证书的逻辑隔离。 对等模式 对等模式 从企业内的应用服务认证与授权到企业间服务认 证与授权 User-1在IME-A的CA域和IME-B的CA域都拥有CA证书，但 是两个证书没有进行交叉信任。用户User1与IME-A进行产 品设计合作，
8、委托IME-B进行产品加工，委托IME-C进行运 输。因此User1登录IME-B的加工应用去获取IME-A中的设 计文件以进行工艺分析和材料准备 基于oAuth 2.0跨CA信任域的服务授权 oAuth基于RFC 6749的开放 网络授权标准，在应用之间 的访问授权不保存任何密码 和账号信息。 oAuth授权提供四种模式： 授权码（authorization code） 隐含模式（implicit grant） （不经过第三方应用) 密码凭据（resource owner password credentials）:第三 方获得密码但不保存，高度 信任。 客户端凭据（client credentials）：客户端以自己 名义而不是以用户名义。基 于应用 总结 智能制造环境下工业互联网面临更大的安全风险 安全风险来自于更多因素 需要在保持制造协作与制造服务的安全之间保持平衡 面临的挑战是新的应用虚拟化、微服务技术趋势下发生的 体系结构中的应用虚拟化隔离与服务授权是目前合理的解 决方案 充分兼容现有的安全标准和协议可以保持技术的同步，降 低投资 用户与厂商需要加强在传统基础系统之外的工业制造设备 的安全防护；设备制造商需要在封闭的系统向开放系统迁 移过程中的自我安全保护 对国外设备的系统的深入研究，减少/避免后门和漏洞
