5G 網(wǎng)絡(luò)中工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全問(wèn)題探析

◆廖遠(yuǎn)來(lái)

（河源職業(yè)技術(shù)學(xué)院 廣東 517000）

工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中借助互聯(lián)網(wǎng)并將其運(yùn)用在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的操作較為復(fù)雜，不同的工業(yè)環(huán)節(jié)需要不同的數(shù)據(jù)支持，需要進(jìn)行針對(duì)性數(shù)據(jù)傳輸，借助實(shí)際需求進(jìn)行對(duì)應(yīng)的處理工作。因工業(yè)存在差異性，所需的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)支持也存在差異性，這就需要網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在實(shí)際的工作中提供更具有靶向性的特點(diǎn)，例如在工業(yè)管理工作的實(shí)際使用中，需要數(shù)據(jù)具備延時(shí)性特點(diǎn)，但是工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)中則必須要求數(shù)據(jù)與生產(chǎn)步驟一致[1]。工業(yè)生產(chǎn)以及工業(yè)管理工作的一些特殊的工作項(xiàng)目還可能需要較高的功率才能確保運(yùn)行順暢，以滿足后續(xù)工序的進(jìn)行，而可能也有一些工業(yè)操作過(guò)程中必須要求低功率才能滿足后續(xù)工序的進(jìn)度，這樣的生產(chǎn)現(xiàn)狀均需要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境高度可控性操作。

1 我國(guó)5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的影響

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念最初是由發(fā)達(dá)國(guó)家的電器公司在二十一世紀(jì)初期提出，是一種未來(lái)借助設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)網(wǎng)以及大數(shù)據(jù)相互結(jié)合以此來(lái)帶動(dòng)更加先進(jìn)的設(shè)備并獲取更為優(yōu)質(zhì)和更佳完善的服務(wù)[2]。5G 網(wǎng)絡(luò)具備更高的速率、更高的可靠性以及較低的延時(shí)性以及海量連接性等特點(diǎn)，可作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)性網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行典型堅(jiān)實(shí)的工作基礎(chǔ)。雖然5G 網(wǎng)絡(luò)還未廣泛普及應(yīng)用，但是我國(guó)華為、小米等主流通訊設(shè)備制造商在研發(fā)5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的過(guò)程中，都已經(jīng)同垂直行業(yè)展開(kāi)積極合作，通過(guò)端口到端口的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中已經(jīng)進(jìn)行試水。

2 5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在國(guó)內(nèi)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用情況概述

2.1 5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的切片操作應(yīng)用

隨著5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用要求得到更好的滿足。5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要求傳輸數(shù)據(jù)的過(guò)程中必須切片，簡(jiǎn)單講就是將互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間精確進(jìn)行分割，當(dāng)前我國(guó)5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)能夠到達(dá)毫秒切片，這就為5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用打下了良好基礎(chǔ)。工業(yè)行業(yè)運(yùn)營(yíng)發(fā)展過(guò)程中需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸速率進(jìn)行控制時(shí)，使用5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)就按照工業(yè)運(yùn)營(yíng)發(fā)展的實(shí)際需求去對(duì)時(shí)延效能進(jìn)行靈活控制，使其能夠同工業(yè)行業(yè)經(jīng)營(yíng)發(fā)展流程精確進(jìn)行匹配[3]。

2.2 5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的移動(dòng)邊緣操作應(yīng)用

5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的移動(dòng)邊緣操作，能夠根據(jù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的具體需求，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸情況時(shí)，移動(dòng)邊緣操作在網(wǎng)絡(luò)中可以更加及時(shí)展開(kāi)數(shù)據(jù)運(yùn)算處理，不需要將網(wǎng)絡(luò)中相關(guān)數(shù)據(jù)再傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)計(jì)算終端模塊中。這項(xiàng)操作可有效滿足了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)龐大數(shù)據(jù)需要及時(shí)計(jì)算的相關(guān)要求。5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的移動(dòng)邊緣操作應(yīng)用到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中，能夠充分體現(xiàn)出5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高速便捷的突出優(yōu)勢(shì)，能夠有效提高工業(yè)數(shù)據(jù)的處理效率，保證工業(yè)行業(yè)經(jīng)驗(yàn)發(fā)展過(guò)程中各項(xiàng)指令能夠迅速執(zhí)行，無(wú)需等待。5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的移動(dòng)邊緣操作還能有效節(jié)省工業(yè)數(shù)據(jù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境資源的占用率，隨時(shí)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)能夠隨時(shí)得到處理，工業(yè)行業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)能力得到極大提高[4-5]。

3 5G 網(wǎng)絡(luò)中工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全問(wèn)題分析

在監(jiān)測(cè)5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使用環(huán)境的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中存在很多安全問(wèn)題。5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持下，工業(yè)行業(yè)的生產(chǎn)和管理過(guò)程中，因?yàn)楣I(yè)互聯(lián)網(wǎng)敞開(kāi)性原因，極易發(fā)生被黑客攻擊、侵入網(wǎng)絡(luò)病毒、惡意代碼、非法的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)等問(wèn)題，從而破壞相關(guān)數(shù)據(jù)文件。

3.1 數(shù)據(jù)安全分析

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，因?yàn)閿?shù)據(jù)文件傳授效率的提高，在同一個(gè)時(shí)間段中相關(guān)數(shù)據(jù)的處理數(shù)量得到明顯增加。數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)之間通過(guò)5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以快速進(jìn)行雙向傳輸、交叉?zhèn)鬏敽投嗑S傳輸?shù)?，這就增加了數(shù)據(jù)安全保護(hù)工作的難度。龐大繁雜的工業(yè)數(shù)據(jù)，因?yàn)轭愋偷却嬖谳^大差異性，普通的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)措施已經(jīng)很難有針對(duì)性對(duì)某些數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)[6]。特別是延時(shí)情況下的邊緣計(jì)算操作，工業(yè)數(shù)據(jù)無(wú)法到達(dá)數(shù)據(jù)處理中心，只是跟隨數(shù)據(jù)傳輸完成了表面的處理，這個(gè)過(guò)程中，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為執(zhí)行邊緣計(jì)算命令，數(shù)據(jù)系統(tǒng)的安全保護(hù)程序作用就會(huì)弱化，而且這種操作部署必然會(huì)導(dǎo)致工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)受到安全攻擊。

3.2 控制安全分析

工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中生產(chǎn)體系的控制要求極為嚴(yán)格，針對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的對(duì)應(yīng)流程中，為了能夠?qū)⒐I(yè)互聯(lián)網(wǎng)的對(duì)應(yīng)資源集中使用于生產(chǎn)工作的各個(gè)流程中，就需要削弱對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)控制性能，比如在一些特定信息的傳輸過(guò)程中需要降低網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬數(shù)據(jù)，減縮網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)加密程序的寬帶使用占比等等，當(dāng)然這些數(shù)據(jù)被縮減后也將對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的安全使用情況造成直接影響。工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中對(duì)于控制操作的工作極為多見(jiàn)，那么借助5G 網(wǎng)絡(luò)的切片技術(shù)對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中各個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析，并進(jìn)行精確的劃分，這樣的情況下能夠在不同的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)切片中自動(dòng)構(gòu)成一種相互隔離的地帶，這樣的設(shè)定在某種意義上而言的確可以減少風(fēng)險(xiǎn)因素的危害或者影響力度，比如一旦遇到某惡意程度針對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境進(jìn)行無(wú)端破壞或者惡意入侵時(shí)，只能夠?qū)ζ渲械囊粋€(gè)網(wǎng)絡(luò)切片產(chǎn)生危害或者對(duì)應(yīng)的影響，而不會(huì)危害其他切片。但是在實(shí)際的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)檢測(cè)管理工作中發(fā)現(xiàn)某些惡意攻擊程序針對(duì)某個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片的攻擊過(guò)程中會(huì)將這個(gè)切片作為入侵中心并且會(huì)對(duì)其他的切片發(fā)起再次的入侵指令，造成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境被大面積損壞，造成整個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)控制體系不能順利運(yùn)行。

3.3 應(yīng)用安全分析

5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有強(qiáng)度的數(shù)據(jù)服務(wù)功能，能夠較好兼容工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)所使用的相關(guān)軟件系統(tǒng)。這就要求5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具備較好的開(kāi)放性，但是這就給工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全埋下了隱患。5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)敞口中，在為工業(yè)數(shù)據(jù)提供較為快速便捷的傳輸通道的同時(shí)端口開(kāi)放過(guò)程中也會(huì)遭受到外部網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的干擾。5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)把訪問(wèn)權(quán)利放給工業(yè)行業(yè)相關(guān)部門后，在外界網(wǎng)絡(luò)同工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的連接過(guò)程當(dāng)中，無(wú)法避免的會(huì)接觸的網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)因素，如非法程序等。5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的端口傳輸協(xié)議如果不夠嚴(yán)謹(jǐn)，某些非法程序就會(huì)侵入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中。這種5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的安全漏洞問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)遭受入侵，篡改工業(yè)經(jīng)驗(yàn)管理成效，同時(shí)還會(huì)泄漏工業(yè)行業(yè)的相關(guān)敏感信息，致使其無(wú)法正常工業(yè)作業(yè)，工業(yè)行業(yè)就會(huì)遭受巨大損失。

4 提升5G 網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全的有效措施

4.1 完善現(xiàn)有工業(yè)用戶的安全使用機(jī)制

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)際安全管理工作完善期間，必須綜合考慮工業(yè)用戶的核心地位，完善5G 網(wǎng)絡(luò)的安全管理機(jī)制，并且建立對(duì)應(yīng)的安全管理體系。在5G 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的大背景下，受數(shù)據(jù)傳輸?shù)拳h(huán)節(jié)的實(shí)際要求，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境處于開(kāi)放狀態(tài)是不可避免的。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的安全管理機(jī)制的實(shí)際操作中能夠借助用戶的身份認(rèn)證途徑在5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中設(shè)定對(duì)應(yīng)的驗(yàn)證程度[7-8]。5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)以及對(duì)應(yīng)的管理工作中能夠?qū)⑸矸蒡?yàn)證管理程度以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的管理程序進(jìn)行有機(jī)結(jié)合和有效的兼容，不論是什么數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸或者使用者進(jìn)行訪問(wèn)時(shí)，系統(tǒng)針對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)處理的前提是對(duì)用戶身份進(jìn)行對(duì)應(yīng)的分析和驗(yàn)證，如果驗(yàn)證結(jié)束后發(fā)現(xiàn)該用戶訪問(wèn)或者查詢的數(shù)據(jù)并無(wú)對(duì)應(yīng)的訪問(wèn)權(quán)限，也就是說(shuō)該用戶的身份驗(yàn)證參數(shù)無(wú)法與對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)相匹配時(shí)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系將會(huì)拒絕該用戶的相關(guān)指令，自動(dòng)拒絕該訪問(wèn)信息，并將這個(gè)無(wú)法認(rèn)證用戶身份信息的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的阻隔[9-10]。設(shè)定的安全管理系統(tǒng)明確規(guī)定只有工業(yè)企業(yè)對(duì)應(yīng)授權(quán)的互聯(lián)網(wǎng)管理人員具備相應(yīng)的權(quán)限，依照實(shí)際的要求對(duì)阻隔的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行對(duì)應(yīng)審核。如果是無(wú)意中操作的一些無(wú)傷害性指令劃歸至常規(guī)數(shù)據(jù)中，而對(duì)于一些具備權(quán)限訪問(wèn)條件但是并未獲得對(duì)應(yīng)權(quán)限的人員可進(jìn)行對(duì)應(yīng)流程進(jìn)行人工授權(quán)，以此獲取對(duì)應(yīng)的權(quán)限，而對(duì)于一些未經(jīng)過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)管理人員同意私自或者有意識(shí)的入侵系統(tǒng)數(shù)據(jù)的指令將被劃歸至風(fēng)險(xiǎn)檔案中對(duì)其進(jìn)行對(duì)應(yīng)的安全處理[11-12]。

4.2 完善現(xiàn)有5G 網(wǎng)絡(luò)部署的安全機(jī)制建設(shè)

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為一個(gè)具備綜合特性的大的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境背景，針對(duì)不同的職能和不同的工作性質(zhì)需給予對(duì)應(yīng)的授權(quán)管理工作，針對(duì)網(wǎng)絡(luò)銜接過(guò)程中需要綜合分析工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的容量以及兼容等性能特點(diǎn)[13]。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行中為了確保各環(huán)節(jié)的正常運(yùn)行，需擴(kuò)充對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)以滿足發(fā)展需求，在網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的具體部署工作中需要面對(duì)各個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的工作現(xiàn)狀需求，做好互相兼容并能及時(shí)進(jìn)行溝通。5G 網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)性能非常強(qiáng)大，不僅僅具備4G 網(wǎng)絡(luò)所有的有點(diǎn)，滿足不同的應(yīng)用需求，還能夠在安全機(jī)制建立期間發(fā)揮5G 網(wǎng)絡(luò)的也有的優(yōu)勢(shì)。不同網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)兼容產(chǎn)生的端口上能夠以加密技術(shù)提升網(wǎng)絡(luò)安全管理效果，數(shù)據(jù)傳輸時(shí)必須經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)敞口，規(guī)避和預(yù)防網(wǎng)絡(luò)使用時(shí)借助漏洞竊取或者篡改數(shù)據(jù)的危險(xiǎn)事件[14]。

4.3 強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議認(rèn)證監(jiān)管工作

5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用過(guò)程，必須提升對(duì)于網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議的認(rèn)知監(jiān)管力度，這樣可提升工業(yè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的規(guī)范化管理效果。針對(duì)特殊需求的工業(yè)個(gè)體，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商有協(xié)助義務(wù)為其提供所需的安全協(xié)議內(nèi)容，幫助工業(yè)個(gè)體能夠更加完善和全面的監(jiān)管和管控自身的網(wǎng)絡(luò)體系。當(dāng)然，國(guó)家在發(fā)展的過(guò)程中也必須重視5G 網(wǎng)絡(luò)完全監(jiān)管服務(wù)，依針對(duì)整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境進(jìn)行有效的控制和凈化，并且以高科技技術(shù)手段作為依托提升網(wǎng)絡(luò)信息的辨識(shí)度，在網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議認(rèn)證體系的監(jiān)管下提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全有序開(kāi)展[15]。

綜上所述，5G 網(wǎng)絡(luò)憑借自身高傳輸性能這一特殊優(yōu)勢(shì)為工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展注入新鮮血液，帶來(lái)新的發(fā)展契機(jī)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在使用5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的過(guò)程中必須考慮和重視其中可能出現(xiàn)的安全問(wèn)題，提升對(duì)于5G網(wǎng)絡(luò)的安全管理工作并借鑒近年來(lái)出現(xiàn)的5G 網(wǎng)絡(luò)危險(xiǎn)事件的處理經(jīng)驗(yàn)，積極有效開(kāi)展并且構(gòu)建全面化、可靠性的5G 安全管理體系，維護(hù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全運(yùn)行模式成為5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提出的必然要求。