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隨著工業(yè)自動(dòng)化和信息化技術(shù)的飛速發(fā)展，油氣管網(wǎng)工控系統(tǒng)已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)自動(dòng)化、智能化管理的核心支撐。然而，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，工控系統(tǒng)也面臨著日益嚴(yán)峻的網(wǎng)絡(luò)安全威脅，尤其是系統(tǒng)漏洞可能被惡意利用，導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故和經(jīng)濟(jì)損失。本文對(duì)現(xiàn)有工控系統(tǒng)漏洞安全方面的研究進(jìn)行了介紹，并簡(jiǎn)要討論了相關(guān)技術(shù)在油氣管網(wǎng)工控系統(tǒng)應(yīng)用的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

工業(yè)控制系統(tǒng)是推動(dòng)制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要基礎(chǔ)，是實(shí)現(xiàn)新型工業(yè)化的重要?jiǎng)幽堋＝陙恚S著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的控制領(lǐng)域正經(jīng)歷著一場(chǎng)前所未有的變革，工業(yè)控制系統(tǒng)從封閉獨(dú)立逐步走向開放互聯(lián)，從軟硬件深度捆綁到軟硬解耦，邊界不斷擴(kuò)大，面臨的安全形勢(shì)日益嚴(yán)峻。本文詳細(xì)分析了工控安全面臨的新形勢(shì)、新變化、新問題、新挑戰(zhàn)，提出了推進(jìn)我國(guó)工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全的相關(guān)建議。

在數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化迅猛發(fā)展的時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)安全問題日益突出，傳統(tǒng)惡意流量檢測(cè)方法已難應(yīng)對(duì)復(fù)雜攻擊。本文提出了一種基于知識(shí)遷移的惡意流量檢測(cè)方法，以提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性和適應(yīng)性。知識(shí)遷移利用已學(xué)知識(shí)處理新任務(wù)，提高了學(xué)習(xí)效率和性能。為了更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)惡意流量的檢測(cè)，本文通過對(duì)比決策樹、隨機(jī)森林、支持向量機(jī)和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）對(duì)NSL-KDD數(shù)據(jù)集的測(cè)試結(jié)果，發(fā)現(xiàn)CNN模型在準(zhǔn)確率和F1值上顯著優(yōu)于其他模型。本文進(jìn)一步結(jié)合知識(shí)遷移的思想，將ImageNet數(shù)據(jù)集上預(yù)訓(xùn)練好的模型VGG16和ResNet50，利用其已經(jīng)學(xué)習(xí)好的特征檢測(cè)能力，凍結(jié)預(yù)訓(xùn)練模型的權(quán)重，并在此基礎(chǔ)上添加自定義的全連接層和輸出層以適應(yīng)對(duì)新的數(shù)據(jù)集CICIDS2017的處理。實(shí)驗(yàn)表明知識(shí)遷移后的模型在新數(shù)據(jù)集上對(duì)惡意流量檢測(cè)的準(zhǔn)確率超過99%，且訓(xùn)練時(shí)間和數(shù)據(jù)需求顯著減少，證明了知識(shí)遷移在惡意流量檢測(cè)中的有效性。

隨著時(shí)代的發(fā)展，當(dāng)前我國(guó)的云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了比較先進(jìn)的水平。這些技術(shù)與工業(yè)控制系統(tǒng)深度融合，在提升工業(yè)控制效率與質(zhì)量的同時(shí)，也在一定程度上提升了網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)難度。在這一背景下，零信任機(jī)制為工控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)提出了全新的解決方案，對(duì)其進(jìn)行深入研究具有一定現(xiàn)實(shí)意義。本文從零信任安全框架的設(shè)計(jì)、零信任安全防御體系的建設(shè)兩個(gè)角度出發(fā)，對(duì)基于零信任機(jī)制的工控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)進(jìn)行了深入研究。

現(xiàn)代智能制造汽車企業(yè)致力于充分利用5G、人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代通信信息技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)5G+AGV、5G+痛點(diǎn)質(zhì)檢反饋生產(chǎn)的優(yōu)化提升和5G+柔性生產(chǎn)等的優(yōu)化改造，從而打造狀態(tài)全面感知提升、信息高效靈活處理、應(yīng)用便捷優(yōu)化的工業(yè)制造智能化平臺(tái)，并逐步實(shí)現(xiàn)企業(yè)由自動(dòng)化生產(chǎn)向智能化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)型。本文分析了基于5G+AI的汽車智能制造工業(yè)園區(qū)面臨的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)，提出了端到端網(wǎng)絡(luò)安全保障方案，并通過網(wǎng)絡(luò)安全、系統(tǒng)及平臺(tái)安全、業(yè)務(wù)及數(shù)據(jù)安全、管理與運(yùn)維安全等全方面構(gòu)建了汽車5G+AI智能汽車制造的信息安全防護(hù)體系。

隨著數(shù)字技術(shù)的泛在化和網(wǎng)絡(luò)攻擊的與日俱增，加之AI和量子計(jì)算等顛覆性技術(shù)開始應(yīng)用，常規(guī)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)理念及技術(shù)已不能滿足新形勢(shì)下關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施工控網(wǎng)絡(luò)安全的需求。本文描述了九位一體安全深度防護(hù)、設(shè)計(jì)安全、默認(rèn)安全等新興安全理念的概念、模型結(jié)構(gòu)、特性及應(yīng)用，并簡(jiǎn)要分析了邊緣計(jì)算、AI、量子計(jì)算、分布式賬簿、去中心化網(wǎng)絡(luò)安全管理等新興技術(shù)方面的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

工控網(wǎng)絡(luò)仿真靶場(chǎng)對(duì)開展面向工業(yè)控制系統(tǒng)的安全測(cè)試、攻防演練和教學(xué)培訓(xùn)具有重要作用。當(dāng)前智能制造正在迅猛發(fā)展，規(guī)模越來越大，隨之而來的安全問題成為一大隱患。因此，利用靶場(chǎng)來提高智能制造網(wǎng)絡(luò)的安全性就顯得尤為重要，本文提出了基于虛擬化技術(shù)的智能制造網(wǎng)絡(luò)安全靶場(chǎng)設(shè)計(jì)方案，適于開展工控網(wǎng)絡(luò)安全測(cè)試和教學(xué)培訓(xùn)。

智能制造是新一代信息技術(shù)與制造業(yè)融合而成的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的生產(chǎn)模式，是中國(guó)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展與產(chǎn)業(yè)升級(jí)的必經(jīng)之路。然而，隨著智能制造網(wǎng)絡(luò)的變革，消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)威脅正向工業(yè)控制系統(tǒng)蔓延，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全面臨新的挑戰(zhàn)。本文首先描述了我國(guó)制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的整體發(fā)展現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢(shì)，簡(jiǎn)述對(duì)比了傳統(tǒng)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)與智能制造網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別，并結(jié)合工業(yè)網(wǎng)絡(luò)面臨的外部威脅和自身脆弱性，分析我國(guó)制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型過程中所面臨的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)，最后給出智能制造背景下建設(shè)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全體系的具體措施，為我國(guó)智能制造的網(wǎng)絡(luò)安全發(fā)展提供切實(shí)可行的建議。

工業(yè)控制系統(tǒng)在發(fā)展之初是相對(duì)封閉和獨(dú)立的，傳統(tǒng)工業(yè)控制系統(tǒng)安全防護(hù)往往采用物理隔離等方式。隨著通信信息技術(shù)的發(fā)展和深入應(yīng)用，整個(gè)工業(yè)控制系統(tǒng)可與數(shù)據(jù)采集網(wǎng)、生產(chǎn)管理網(wǎng)和辦公網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息互聯(lián)和數(shù)據(jù)交互。網(wǎng)絡(luò)蠕蟲、永恒之藍(lán)、震網(wǎng)等病毒的攻擊，工控系統(tǒng)漏洞的利用，互聯(lián)網(wǎng)、可移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)、設(shè)備未經(jīng)授權(quán)的操作及人為因素等使得網(wǎng)絡(luò)安全問題直接延伸到工業(yè)控制系統(tǒng)，導(dǎo)致工業(yè)控制系統(tǒng)固有漏洞和攻擊面不斷增加，易引發(fā)工業(yè)生產(chǎn)的緊急停車、設(shè)備故障，或影響工控系統(tǒng)組件的可靠性和靈敏度，由此產(chǎn)生的安全事件或事故也日趨增多，給傳統(tǒng)工業(yè)控制系統(tǒng)防護(hù)體系帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。本文針對(duì)工控網(wǎng)絡(luò)存在的信息安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行深入剖析，細(xì)致挖掘工控企業(yè)信息安全痛點(diǎn)，圍繞滿足政策合規(guī)和工控網(wǎng)絡(luò)安全能力提升需求開展安全設(shè)計(jì)，達(dá)到縱深防御效果，全生命周期提升工控網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)水平。

數(shù)控機(jī)床作為制造業(yè)的“工作母機(jī)”，是工業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)加工的關(guān)鍵設(shè)備，數(shù)控機(jī)床本身的安全性以及在應(yīng)用過程中的安全防護(hù)能力直接影響工業(yè)生產(chǎn)和業(yè)務(wù)。隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行已成為趨勢(shì)，如何保證數(shù)控機(jī)床聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)安全逐漸成為制約工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。本文首先介紹了數(shù)控機(jī)床在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境下存在的安全風(fēng)險(xiǎn)，并針對(duì)存在的安全風(fēng)險(xiǎn)提出安全防護(hù)實(shí)施思路，最后，從標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)研究、評(píng)估評(píng)測(cè)等方面提出數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)安全未來的工作方向。