工業(yè)過程測量控制和自動化智能制造第3部分：網(wǎng)絡(luò)安全面臨的挑戰(zhàn)立項研究報告EnglishTitleIndustrialProcessMeasurement,ControlandAutomation-SmartManufacturingPart3:ChallengesinCybersecurity-ProjectInitiationResearchReport摘要隨著智能制造在全球范圍內(nèi)的快速發(fā)展，工業(yè)過程測量控制和自動化系統(tǒng)正面臨前所未有的網(wǎng)絡(luò)安全挑戰(zhàn)。本報告圍繞《工業(yè)過程測量控制和自動化智能制造第3部分：網(wǎng)絡(luò)安全面臨的挑戰(zhàn)》國際標準轉(zhuǎn)化項目，系統(tǒng)分析了立項背景、目的意義、技術(shù)范圍與主要內(nèi)容。智能制造通過架構(gòu)范式轉(zhuǎn)變，將原本封閉于專用系統(tǒng)中的設(shè)計、生產(chǎn)計劃、工程與供應(yīng)鏈管理等核心資產(chǎn)整合為統(tǒng)一系統(tǒng)，大幅提升了系統(tǒng)互聯(lián)性與數(shù)據(jù)暴露風險。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）、邊緣計算、機器學習與無線通信等新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，在提高生產(chǎn)效率的同時也顯著擴大了網(wǎng)絡(luò)攻擊面，對生產(chǎn)系統(tǒng)的完整性、可用性與數(shù)據(jù)保密性構(gòu)成嚴重威脅。本標準作為IECTR63283-3的國內(nèi)轉(zhuǎn)化版本，聚焦于智能制造系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)安全挑戰(zhàn)的系統(tǒng)化識別與應(yīng)對策略，涵蓋智能制造對網(wǎng)絡(luò)安全的挑戰(zhàn)分析、系統(tǒng)工程方法、IEC62443標準應(yīng)用、安全威脅建模等內(nèi)容，為我國構(gòu)建自主可控的智能制造網(wǎng)絡(luò)安全標準體系提供關(guān)鍵技術(shù)支撐，對推動制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義。關(guān)鍵詞智能制造；網(wǎng)絡(luò)安全；工業(yè)過程測量控制；IEC62443；工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)；系統(tǒng)工程；安全威脅SmartManufacturing;Cybersecurity;IndustrialProcessMeasurementandControl;IEC62443;IndustrialIoT;SystemsEngineering;SecurityThreats正文一、立項背景與目的意義智能制造作為新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合的產(chǎn)物，正推動全球制造業(yè)范式發(fā)生根本性變革。然而，這一轉(zhuǎn)型過程也帶來了嚴峻的網(wǎng)絡(luò)安全挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)封閉的專用工業(yè)控制系統(tǒng)逐漸被開放、互聯(lián)的智能制造系統(tǒng)所取代，大量高價值資產(chǎn)（包括產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)、生產(chǎn)計劃、工程參數(shù)、供應(yīng)鏈信息等）通過工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）、邊緣計算節(jié)點、機器學習算法和無線通信技術(shù)進行交換與共享。這種架構(gòu)轉(zhuǎn)變在提升生產(chǎn)效率的同時，也顯著增加了系統(tǒng)遭受網(wǎng)絡(luò)攻擊的脆弱性。從網(wǎng)絡(luò)安全視角分析，智能制造的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化特征導致攻擊向量呈現(xiàn)多樣化、復(fù)雜化趨勢。根據(jù)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全權(quán)威機構(gòu)的研究顯示，2022年全球制造業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全事件同比增加35%，其中針對智能制造系統(tǒng)的定向攻擊占比超過40%。攻擊者可能通過偽造生產(chǎn)指令、竊取核心知識產(chǎn)權(quán)、泄露關(guān)鍵績效指標（KPI）等方式，破壞生產(chǎn)系統(tǒng)的完整性和可用性，危及國家制造業(yè)安全。本標準作為IECTR63283-3的國內(nèi)轉(zhuǎn)化項目，旨在系統(tǒng)識別智能制造環(huán)境下面臨的網(wǎng)絡(luò)安全挑戰(zhàn)，并通過系統(tǒng)工程方法建立相應(yīng)的防護框架。該標準是智能制造基礎(chǔ)標準體系的重要組成部分，對完善我國智能制造標準生態(tài)具有關(guān)鍵支撐作用。通過及時轉(zhuǎn)化這項國際標準，可為我國制造業(yè)企業(yè)提供權(quán)威的網(wǎng)絡(luò)安全實踐指南，有效防范因網(wǎng)絡(luò)安全事件導致的生產(chǎn)中斷、數(shù)據(jù)泄露和經(jīng)濟損失，為實施制造強國戰(zhàn)略提供標準保障。二、范圍與主要技術(shù)內(nèi)容適用范圍本標準適用于智能制造工廠及相關(guān)生態(tài)系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)安全挑戰(zhàn)識別與應(yīng)對。重點關(guān)注在智能制造系統(tǒng)全生命周期中，如何通過系統(tǒng)工程方法有效管理網(wǎng)絡(luò)安全風險。標準適用于智能制造系統(tǒng)集成商、設(shè)備制造商、運營維護單位及網(wǎng)絡(luò)安全評估機構(gòu)，為各類利益相關(guān)方提供統(tǒng)一的技術(shù)框架和實踐指南。主要技術(shù)內(nèi)容1.智能制造對網(wǎng)絡(luò)安全的挑戰(zhàn)分析深入剖析智能制造環(huán)境下特有的網(wǎng)絡(luò)安全威脅場景，包括基于IIoT的設(shè)備接入風險、云邊協(xié)同架構(gòu)的數(shù)據(jù)傳輸風險、機器學習模型的安全隱患等。結(jié)合具體案例說明攻擊者可能利用的漏洞路徑和攻擊手法。2.系統(tǒng)工程方法在網(wǎng)絡(luò)安全中的應(yīng)用依據(jù)ISO/IEC15288系統(tǒng)工程國際標準，建立覆蓋智能制造系統(tǒng)全生命周期的網(wǎng)絡(luò)安全工程框架。包括安全需求分析、架構(gòu)設(shè)計、實施驗證和運維監(jiān)控等階段的安全控制要求，確保網(wǎng)絡(luò)安全防護措施與系統(tǒng)開發(fā)過程同步進行。3.IEC62443在智能制造中的實施指南系統(tǒng)闡述工業(yè)自動化和控制系統(tǒng)安全系列標準IEC62443在智能制造環(huán)境下的應(yīng)用方法。重點包括安全分區(qū)與管道設(shè)計、安全等級目標設(shè)定、技術(shù)安全要求實施等核心內(nèi)容，提供可操作的實施步驟和符合性評估方法。4.智能制造安全威脅建模與風險評估引入STRIDE、攻擊樹等威脅建模方法，建立針對智能制造系統(tǒng)的威脅分析框架。結(jié)合風險評估方法論，提供定量與定性相結(jié)合的安全風險評價指南，幫助企業(yè)確定安全防護優(yōu)先級和資源分配策略。5.挑戰(zhàn)總結(jié)與應(yīng)對策略系統(tǒng)總結(jié)智能制造面臨的十大關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)安全挑戰(zhàn)，如異構(gòu)設(shè)備安全集成、實時性要求與安全控制的平衡、遺留系統(tǒng)防護等，并為每類挑戰(zhàn)提供基于最佳實踐的解決方案建議。三、參與修訂的企事業(yè)單位及標委會本標準由國家智能制造標準化總體組牽頭組織，機械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟研究所（以下簡稱“儀綜所”）作為主要技術(shù)支撐單位承擔具體轉(zhuǎn)化工作。儀綜所是工業(yè)和信息化部直屬的國家級科研機構(gòu)，長期致力于智能制造、工業(yè)自動化及網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域的標準研制與技術(shù)研究。該所承擔著全國工業(yè)過程測量控制和自動化標準化技術(shù)委員會（SAC/TC124）秘書處工作，近年來主持制定了GB/T39270-2020《智能制造工業(yè)數(shù)據(jù)分類分級指南》等30余項國家標準，在智能制造標準化領(lǐng)域具有深厚積累。儀綜所聯(lián)合中國電子技術(shù)標準化研究院、中國科學院沈陽自動化研究所、華為技術(shù)有限公司、西門子（中國）有限公司等20余家企事業(yè)單位組成標準編制組，共同開展技術(shù)研討、實驗驗證和行業(yè)調(diào)研工作。編制組涵蓋了科研院所、制造企業(yè)、解決方案提供商和檢測認證機構(gòu)等產(chǎn)業(yè)鏈各方力量，確保了標準內(nèi)容的科學性、實用性和先進性。結(jié)論與展望《工業(yè)過程測量控制和自動化智能制造第3部分：網(wǎng)絡(luò)安全面臨的挑戰(zhàn)》國家標準的制定，是我國應(yīng)對智能制造網(wǎng)絡(luò)安全挑戰(zhàn)、構(gòu)建安全可信制造體系的重要舉措。通過系統(tǒng)轉(zhuǎn)化國際先進經(jīng)驗，結(jié)合我國制造業(yè)實際需求，本標準為智能制造系統(tǒng)提供了全面的網(wǎng)絡(luò)安全挑戰(zhàn)識別方法和應(yīng)對指南。隨著5G、人工智能、數(shù)字孿生等新技術(shù)在制造業(yè)的深入應(yīng)用，智能制造系統(tǒng)的復(fù)雜性和開放性將進一步增強，網(wǎng)絡(luò)安全防護面臨更多未知挑戰(zhàn)。建議后續(xù)從以下方面加強工作：一是加快本標準與GB/T39270《工業(yè)數(shù)據(jù)分類分級》等現(xiàn)有標準的協(xié)同實施；二是開展標準應(yīng)用試點示范，總結(jié)最佳實踐案例；三是加強國際標準化合作，推動我國解決方案納入國際標準體系。本標準的實施將有效提升我國智能制造系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全防護能力，為制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供安全保障，對實現(xiàn)制造強國戰(zhàn)略目標具有重要推動作用。參考文獻[1]IECTR63283-3:2020Industrial-processmeasurement,controlandautom