智能制造背景下的工業(yè)信息安全思考

黃文強

煙臺高新區(qū)智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進中心 山東 煙臺 264670

前言

工業(yè)化與信息化的融合發(fā)展已成為當(dāng)前時代背景下的潮流趨勢,當(dāng)前工業(yè)控制與IT 控制已密不可分。然而當(dāng)前智能制造應(yīng)用過程中出現(xiàn)的安全事故也此起彼伏,尤其是震網(wǎng)病毒和火焰病毒的危害,至今還令人唏噓不已。2015年開始,我國開始將智能制造作為現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的主攻方向,智能制造開始將物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)開始引入工業(yè)制造中,將工業(yè)制造以及控制置身于更加開放的現(xiàn)代化環(huán)境中,同時也面臨著更加嚴峻的形勢,如果不能合理地解決好公共系統(tǒng)的安全問題,將會成為我國智能制造發(fā)展事業(yè)的絆腳石。

一、智能制造與傳統(tǒng)制造的區(qū)別

1、傳統(tǒng)制造所采用的管理經(jīng)驗大多是粗放式的管理流程較為落后單一,而智能制造系統(tǒng)則是當(dāng)前信息數(shù)據(jù)技術(shù)以及科學(xué)管理的相互融合。傳統(tǒng)制造業(yè)面臨的現(xiàn)狀主要是企業(yè)經(jīng)營管理中內(nèi)部存在的問題,而這些問題大多是由成就管理方式領(lǐng)導(dǎo)下所導(dǎo)致的,陳舊式的管理方法也就是說生產(chǎn)制造企業(yè)自企業(yè)成立以來,在日常經(jīng)營以及運轉(zhuǎn)過程中過于注重企業(yè)的盈利以及經(jīng)濟收入,雖然也懂得跟隨時代的浪潮,采用自動化現(xiàn)代化生產(chǎn),但是由于沒有改變傳統(tǒng)的管理模式,因此只是單純的進行自動化控制,沒有做到各個環(huán)節(jié)各個部門的互聯(lián)互通。而當(dāng)前的智能制造則是在控制端上加上數(shù)據(jù)挖掘采集后的數(shù)據(jù)可以緊密無縫的聯(lián)系到后端,從而形成龐大的信息數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),管理系統(tǒng)再根據(jù)數(shù)據(jù)庫的信息分析當(dāng)前的經(jīng)營形勢,同時制定出正確的決策。

2、傳統(tǒng)制造模式符合當(dāng)時的社會需要,適用于大規(guī)模生產(chǎn)以及制造,而當(dāng)前的智能化制造則適合個性化定制,符合當(dāng)前的時代和潮流趨勢。過去幾十年間,社會主義現(xiàn)代化事業(yè)正不斷發(fā)展,傳統(tǒng)制造系統(tǒng)和模式的特點是進行大批量生產(chǎn),這種標準化規(guī)范化的生產(chǎn)方式可以在一定程度上不斷提高生產(chǎn)效率,也符合過去我國國家的經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀。然而近些年來,隨著社會和時代的發(fā)展,傳統(tǒng)工業(yè)制造正在逐漸轉(zhuǎn)向多樣化、多品種、小批量、個性化方向發(fā)展。而智能制造技術(shù)恰好以自身的標準化自動化現(xiàn)代化為基礎(chǔ),不斷改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式,在新型生產(chǎn)制造過程中,產(chǎn)品的開發(fā)與生產(chǎn)都直接以銷售為起點,按訂貨合同進行設(shè)計和生產(chǎn),利用當(dāng)前不斷發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)各個部門各個環(huán)節(jié)之間的交流和合作,不僅能夠及時完成生產(chǎn)任務(wù),還能夠不斷改善企業(yè)的管理流程。

3、在傳統(tǒng)制造模式過程中,企業(yè)日常運營都以加工產(chǎn)品為中心,而在當(dāng)前的智能制造環(huán)境中,企業(yè)經(jīng)營與發(fā)展都以客戶為中心,在過去30多年的社會經(jīng)濟發(fā)展歷程中,我國經(jīng)濟教育落后,各種物品都較短缺,因此傳統(tǒng)制造行業(yè)開始應(yīng)運而生,生產(chǎn)廠家只需按照約定,保質(zhì)保量地完成供貨就可以,因此在那一階段中,制造行業(yè)主要以產(chǎn)品生產(chǎn)為中心,但是隨著社會和時代的發(fā)展,當(dāng)前我國的經(jīng)濟實力和綜合實力都有了明顯的提升,基本已經(jīng)實現(xiàn)小康水平,制造方式開始由傳統(tǒng)的以產(chǎn)品為中心逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐杂脩魹橹行摹?/p>

二、智能制造所帶來的現(xiàn)代安全挑戰(zhàn)

在傳統(tǒng)的工業(yè)控制發(fā)展過程中,企業(yè)的運營以及企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)控制網(wǎng)絡(luò)是一個較為封閉的內(nèi)部環(huán)境,想要入侵某一個企業(yè)的系統(tǒng),需要通過一定介質(zhì)的引導(dǎo),或者發(fā)送惡意郵件,甚至還可以通過買通內(nèi)部行為等方式來進行入侵。而智能制造的創(chuàng)新和變革則打破了傳統(tǒng),落后的封閉環(huán)境可以將大數(shù)據(jù)技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)云計算技術(shù)更好地融合在一起,將制造企業(yè)的生產(chǎn)制造以及互聯(lián)網(wǎng)信息連接起來,以此來實現(xiàn)資源的整合和共享,從而實現(xiàn)制造企業(yè)的自動化現(xiàn)代化生產(chǎn),不斷降低運營成本,縮短生產(chǎn)企業(yè)的制造周期,提高生產(chǎn)效率。2010年便有人相繼提出云工廠的概念,這也相當(dāng)于一定程度上的智能制造模型,由于受到互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)概念和技術(shù)的啟發(fā),認為一切都可以抽象服務(wù),包括設(shè)計服務(wù)、生產(chǎn)服務(wù)、管理服務(wù)等等,通過服務(wù)抽象,可以實現(xiàn)物質(zhì)以及資源信息的共享。

智能制造技術(shù)以及相關(guān)系統(tǒng)的出現(xiàn),不僅要求企業(yè)的信息網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)相互連接,而且還要求企業(yè)內(nèi)部的制造環(huán)節(jié)與公司內(nèi)部的信息網(wǎng)絡(luò)連接起來,通過公司之間的業(yè)務(wù)信息連接,能夠?qū)碜曰ヂ?lián)網(wǎng)的不同客戶請求做出相關(guān)的反應(yīng)。工業(yè)大數(shù)據(jù)化的出現(xiàn),幫助各個企業(yè)在設(shè)計以及生產(chǎn)上更加智能化和現(xiàn)代化,也要求原本封閉落后的工控網(wǎng)絡(luò)開始不斷創(chuàng)新突破,與外界建立連接和合作。

在智能制造體系下,黑客如果想要攻擊企業(yè)智能環(huán)境下的公共網(wǎng)絡(luò),不需要再通過一定的介質(zhì)引導(dǎo),也不需要再利用一定的社會工程手段,可以直接通過物聯(lián)網(wǎng)以及多媒體信息發(fā)起攻擊。而在當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下,公共網(wǎng)絡(luò)以及各信息網(wǎng)絡(luò)之間都是互相關(guān)聯(lián)起來的,一旦出現(xiàn)病毒和惡意程序,則很可能感染到其他的子系統(tǒng)或者其他公共網(wǎng)絡(luò),在智能制造環(huán)境下,制造企業(yè)的公共系統(tǒng)正面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。

工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的IP化發(fā)展趨勢也為當(dāng)前的黑客提供了更加方便、更加精準的攻擊途徑,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展以及引入使得各行各業(yè)的生產(chǎn)大數(shù)據(jù)需要越來越大,智能工廠環(huán)境的設(shè)計制造以及日常生產(chǎn)則需要企業(yè)內(nèi)部各環(huán)節(jié)與互聯(lián)網(wǎng)積極地聯(lián)系起來,這都在一定程度上為黑客提供了更加便利的攻擊機會,整個系統(tǒng)與遠程終端相互連接,容易導(dǎo)致各個子系統(tǒng)各個控制環(huán)節(jié)之間的病毒感染。

在當(dāng)前的智能制造環(huán)境下,終端接入也開始多樣化、現(xiàn)代化,這在提升了一定的便利同時,也提升了網(wǎng)絡(luò)管理的困難。當(dāng)前以太網(wǎng)、無線網(wǎng)開始不斷引入企業(yè)日常生產(chǎn)和管理的各個環(huán)節(jié)以及方面,因此使得終端變化越來越多樣,終端系統(tǒng)上又運行著各樣的操作系統(tǒng)和應(yīng)用設(shè)施,因此使得安全漏洞不斷增加,有形無形中都增加著網(wǎng)絡(luò)安全管理的難度。

而隨著社會和時代的發(fā)展,當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)不斷發(fā)展,5G 網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)開始逐步滲透到人們的日常生活和工作中來,而5G 則將直接提供比4G 網(wǎng)絡(luò)超出1000倍的急速率值,這在一定程度上,不斷改善著物聯(lián)網(wǎng)的生產(chǎn)環(huán)境。5G 網(wǎng)絡(luò)的到來和開放,也在一定程度上提高著安全風(fēng)險出現(xiàn)的系數(shù),必將為智能制作環(huán)境帶來新的時代問題。

三、如何保證智能制造環(huán)境中的信息安全

首先,要從相關(guān)政策以及規(guī)章制度來引導(dǎo),國家層面來說相關(guān)政府部門應(yīng)當(dāng)積極推進公共系統(tǒng)安全研究以及相關(guān)標準,、規(guī)章管理制度和法律法規(guī)的制定與實施。美國就非常重視安全工作的研究和進行,形成了完整的ICS信息安全管理體系。相比之下,我國在公共系統(tǒng)安全領(lǐng)域起步較晚,發(fā)展較為緩慢,缺乏專業(yè)的隊伍,也缺乏一定的理論成果。但這些年來,我國各行各業(yè)都對相關(guān)的安全管理工作不斷加大重視的力度,尤其是2011年《關(guān)于加強工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全管理的通知》文件的問世,更是直接引起了各行各業(yè)的足夠認識開始逐漸受到系統(tǒng)面臨的安全風(fēng)險以及做好安全工作的重要性。但是對于我國工控系統(tǒng)安全管理過分依賴外國的現(xiàn)象,國家應(yīng)當(dāng)從政策以及規(guī)章制度上慢慢引導(dǎo),不斷加強相關(guān)研究的自主工控建設(shè),研發(fā)和推行我國自身的工控系統(tǒng)。

其次,要不斷加強企業(yè)的內(nèi)部控制企業(yè),不斷進行研究和創(chuàng)新,加強控制系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)之間的安全防護級別,在信息網(wǎng)絡(luò)與控制網(wǎng)絡(luò)之間安裝科學(xué)先進的防火墻設(shè)備。此外,還要做好信息系統(tǒng)的安全防護,不斷培養(yǎng)現(xiàn)代化的企業(yè)安全團隊,招收專業(yè)的技術(shù)人才。

最后,公共研發(fā)廠商應(yīng)當(dāng)不斷提升先進技術(shù)和創(chuàng)新理念,對當(dāng)前智能制造中所存在的安全問題以及風(fēng)險漏洞進行研究和分析,安排專門的工作人員,進行定期的升級以及補丁操作,不斷更新殺毒軟件。除此之外,廠商要注重研發(fā)自身技術(shù),擺脫對國外技術(shù)設(shè)備的依賴。

結(jié)束語：總而言之,智能制造系統(tǒng)的出現(xiàn)以及推廣大大推動了我國各行各業(yè)生產(chǎn)制造的效率,為我國的社會經(jīng)濟帶來了一定的助力,但是其間也存在著一定的安全風(fēng)險,必須不斷加緊投入和研究,不斷提升防范風(fēng)險的能力,促進國民經(jīng)濟的不斷增長。