工業互聯網安全到底有多難做
今年以來全球性工業領域安全事件頻發,給工業生產和經濟社會帶來了嚴重影響。無論是關鍵信息基礎設施遭受攻擊導致的生產停擺,還是工業數據泄露引發的企業核心競爭力受損,都警示著我們解決工業領域安全問題已刻不容緩。
6月25日,安全牛正式發布了《工業互聯網安全能力構建技術指南(2025版)》研究報告,深入辨析工業領域眾多易混淆的安全概念,并全面梳理了工業互聯網安全的發展現狀、安全能力缺口、生態參與和競爭態勢、未來發展趨勢,提出了系統的安全能力構建框架和實施路徑。
報告明確指出:工業互聯網發展迅猛且成果顯著、但工業互聯網安全現狀不容樂觀,業務、設備、數據等多維度存在供應鏈攻擊、老舊設備漏洞、核心數據泄露、各細分行業安全風險差異化顯著、技術手段不足、人員安全意識薄弱等諸多安全隱患,且工業互聯網安全建設整體相對滯后,風險敞口與攻擊暴露面廣泛,嚴重威脅工業系統穩定與數字化轉型進程。
本文將圍繞工業互聯網安全建設現狀、行業差異化洞察、安全能力與缺口分析等,分享報告中對工業互聯網安全現狀與趨勢調研的解析與洞察。
一、工業互聯網及安全建設現狀調研
從安全建設整體現狀來看,當前工業領域安全態勢嚴峻,傳統防護體系在工業互聯網變革沖擊下逐漸變得失效,不同行業安全發展水平差異顯著。典型威脅與脆弱性廣泛存在,外部網絡攻擊、內部人為風險、供應鏈安全隱患等多維交織,嚴重威脅著工業系統的安全。回顧工業互聯網發展十年,雖已取得顯著轉型成果,但安全能力演進相對滯后,各行業因業務特性面臨差異化特點,安全建設也存在諸多缺口。
本次研究通過實地調研、訪談以及案例收集等多種方式,共形成了約70份研究材料。報告圍繞這些材料中當前工業領域各行業企業所展現的實際業務發展現狀、工業領域安全能力建設現狀等多個方面,進行了深入的分析。
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序號 | 安全問題重要性排序 |
1 | 生產數據泄露(如工藝配方、質檢數據) |
2 | 關鍵設備被攻擊導致停產(如PLC 勒索病毒) |
3 | 供應鏈協同中的安全信任問題(如供應商接口入侵) |
4 | 老舊設備無法安裝安全防護(如20 年前機床) |
5 | 員工操作失誤引發事故(如誤插U 盤導致病毒傳播) |
6 | 多頭合規壓力 |
7 | 無應急預案 |
結果顯示,眾多企業已經實現了5G、大數據、AI、數字孿生等新興高科技技術的應用,主要應用場景包括生產優化、工藝優化、設備管理、智能工廠管理、設備故障預測、安全防護等諸多方面,并且普遍取得了生產效率提升、成本降低、產品質量提高等顯著成效。其中,在有明確量化成效的樣本中,其生產效率平均提升約35%(范圍值:3% - 50%),運維成本平均降低約28%(范圍值:13% - 41%)。此外,通過工業網閘、工業防火墻等技術和設備,大多數企業已經建設完成了工業互聯網的安全體系建設和防護。
安全牛分析認為,當前工業領域企業所面臨的安全態勢復雜,安全風險等級雖各有區隔但總體安全風險的警示程度呈現上升趨勢,安全建設與發展水平參差不齊。傳統安全防護體系正在積極尋求和應對工業互聯網變革下安全新挑戰的新技術和新方案,并且已經形成基于行業、基于供應鏈的跨界跨領域的新興生態圈。
二、精選典型工業領域細分行業場景中的工業互聯網安全實踐
(1) 能源行業(電力 / 石油)
典型建設成果與安全措施:
智能巡檢(無人機/機器人):調研樣本企業中通過無人機/機器人實現設備狀態實時監測,配套采用視頻數據加密防止監控畫面泄露,結合邊緣計算節點加固抵御邊緣側攻擊。
智能電網監控:調研樣本企業中部署SCADA系統實現電網實時監控,通過SCADA協議加密和固件簽名防止控制指令篡改與非法固件升級。
安全挑戰與應對方案:
新能源場站逆變器惡意固件升級:調研樣本企業中通過部署設備指紋認證識別非法設備,還有企業采用固件簽名驗證確保升級包完整性。
電力調度網絡FDI攻擊:調研樣本企業中通過數據完整性檢測識別偽造數據,部分企業結合異常行為分析預警潛在攻擊。
(2) 鋼鐵行業
典型建設成果與安全措施:
高爐控制系統:調研樣本企業中通過冗余備份保障系統可用性,采用操作日志區塊鏈存證防止關鍵操作記錄被篡改。
連鑄機監測:調研樣本企業中有企業通過工業協議深度檢測識別異常流量,對視頻分析數據實施加密傳輸與存儲。
安全挑戰與應對方案:
工控系統漏洞利用:建議部署工業漏洞掃描系統定期檢測設備脆弱性,結合虛擬補丁技術修復未授權固件升級風險。
供應鏈攻擊:推行供應商安全準入機制,對接入網絡的第三方設備實施實時流量監控與安全認證。
數據泄露風險:對煉鋼工藝參數等敏感數據采用“動態加密傳輸+靜態加密存儲”,關鍵操作日志通過區塊鏈存證。
(3) 家電行業
典型建設成果與安全措施:
產線數據采集:調研樣本企業中有企業通過DLP防泄漏系統防止生產數據非法導出,結合訪問控制策略限制數據訪問權限。
智能產品OTA升級:調研樣本企業中有企業對升級包實施“固件簽名+雙向認證”,確保升級過程安全可信。
安全挑戰與應對方案:
智能產品遠程控制風險:建議采用雙因素認證(Token+設備指紋)強化用戶身份驗證,對控制指令進行加密傳輸與完整性校驗。
產線數據篡改:部署工業數據防泄漏(DLP)系統,全流程監控數據采集、傳輸與存儲,禁止未授權數據導出。
(4) 離散制造(汽車 / 電子)
典型建設成果與安全措施:
數字孿生質量檢測:調研樣本企業中有企業通過三維模型數據水印防止模型盜版,結合訪問權限動態管控保障數據安全。
柔性產線調度:調研樣本企業中有企業采用工業SD-WAN鏈路冗余確保網絡可靠性,部署APTs監測系統識別高級持續性威脅。
安全挑戰與應對方案:
汽車供應商接口入侵:有企業已經部署API網關鑒權過濾非法請求,還有企業通過建立供應鏈安全準入機制驗證供應商終端安全。
電子SMT設備老舊無補丁:大部分企業通過網絡隔離限制老舊設備接入范圍,也有企業采用主機行為白名單阻斷未知惡意程序。
(5) 流程工業(化工 / 冶金)
典型建設成果與安全措施:
能耗優化AI模型:調研樣本企業中有企業對模型參數實施加密存儲,通過API調用審計監控數據交互安全。
高危工藝自動化:調研樣本企業中有企業部署安全聯鎖系統防止誤操作,關鍵操作日志采用區塊鏈存證確保可追溯。
安全挑戰與應對方案:
化工DCS系統漏洞修復滯后:大部分企業通過部署虛擬補丁臨時封堵漏洞,少部分企業通過流量深度檢測識別異常指令。
制藥配方泄露:有企業采用DLP數據防泄漏系統監控敏感數據,也有企業通過動態訪問授權限制配方訪問權限。
(6) 交通運輸行業
典型建設成果與安全措施建議:
智慧港口設備互聯:通過“5G +工業互聯網”實現港口起重機遠程操控,采用物理隔離劃分控制網絡與辦公網絡,部署工業防火墻過濾Modbus等協議異常流量。
智能航運數據協同:通過工業互聯網平臺實現船舶與岸上系統數據共享,采用零信任網絡訪問(ZTNA)動態驗證通信權限,敏感數據通過國密算法加密。
安全挑戰與應對方案:
港口RTG控制指令劫持:絕大部分企業對控制協議實施加密傳輸,少部分企業采用控制指令數字簽名防止指令篡改。
航空維修數據篡改:大部分企業通過區塊鏈存證確保維修記錄不可篡改,少部分企業通過部署維修終端準入控制驗證設備合法性。
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三、工業互聯網企業安全能力演進與共性安全能力缺口分析
工業互聯網歷經十年發展,已成為驅動工業全行業數智化轉型的核心引擎。從早期單點設備聯網到如今產業鏈生態互聯,其技術應用深度與業務協同廣度不斷突破,與此同時,工業領域的安全威脅也從單一的設備故障演變為覆蓋設備安全、控制系統安全、網絡安全、平臺安全、數據安全、應用安全的立體風險體系。在此背景下,工業安全能力建設不再是孤立的技術疊加,而是與工業互聯網發展階段深度耦合、動態進化的復雜工程。
回顧工業互聯網從“工業化和信息化的兩化融合”到“數字化和智能化的工業互聯網重構”的十年發展歷程,工業領域安全能力的發展脈絡也在進行著次第展開的四個階段的逐級蛻變:第一階段,企業聚焦設備聯網初期的基礎防護,以物理隔離與邊界防御構建安全底線;第二階段,隨著廠級智能化推進,IT/OT 融合催生體系化安全需求,分層分區、縱深防御成為主流架構;第三階段,產業鏈協同趨勢下,供應鏈安全與動態自適應防護能力成為焦點,零信任、AI 威脅檢測等技術加速落地;第四階段,面向未來產業生態智能化,安全能力正朝著態勢感知、主動免疫、預測自愈的方向突破。
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不同工業細分領域因生產流程、設備特性及網絡架構差異,面臨的安全風險與安全能力缺口呈現顯著分化,但同時也存在一定的共性特征。整體來看,各行業基于業務特性正逐步形成安全防護的“局部最優解”(如能源行業協議加密、汽車行業供應鏈準入),但整體上仍受限于技術碎片化、管理粗放化、生態孤立化等共性瓶頸。未來需以“行業場景需求”為驅動,以“全域能力標準”為支撐,推動工業企業安全能力從“企業級實踐”向“行業級基礎設施”進化,最終實現“差異化防護有深度、共性風險治理有力度”的工業互聯網安全新生態。
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除了在安全技術能力、安全管理能力、安全生態能力方面的能力缺口外,當前工業企業還面臨一些產業變革帶來的能力挑戰,主要包括:新技術應用與安全建設的融合挑戰,如AI、5G、邊緣計算等技術與工業互聯網及現有安全技術融合難題;產業互聯升級對安全管理與技術協同的挑戰,如IT與OT融合、產業鏈數據協同問題;存量OT系統安全改造與兼容性挑戰、數據要素化背景下的數據安全與隱私保護挑戰、安全投入產出衡量及預算獲取困難、跨部門協作障礙與責任界定不清、組織運營模式升級帶來的安全管理挑戰等。
四、產業發展建議洞察分享
本次調研收集到諸多產業發展層面的多重建議,呼聲最高的是協議不統一、不一致的問題,其次是工業細分行業中安全能力建設的技術和實施標準以及安全解決方案的通用性和可復制性問題。
(1) 針對工業協議不統一的建議
針對工業協議不統一的問題,安全牛調研發現,當前國內自主品牌的自動化與控制領域企業對于工業互聯網安全領域企業的互動與合作非常開放且頻繁,部分國外品牌的自動化與控制領域企業尚且難以實現較為深層次的協議開放與互動交流,因此建議國內生態圈加大行業協作力度和影響力,推動工業領域主流生態圈形成積極開放的生態氛圍,從而緩解因協議差異帶來的安全風險和兼容性建設問題。
(2) 針對工業細分行業安全標準以及安全解決方案的通用性和可復制性
對于工業細分行業安全能力建設技術和實施標準以及安全解決方案的通用性和可復制性方面而言,安全牛調研發現,當前已經有一批創新型的工業領域安全產品和服務商,正在錨定和深耕部分細分行業,從安全咨詢開始幫助工業企業理清風險和建設的頭緒,結合行業機理知識的鉆研和儲備,次第幫助工業企業完成安全能力規劃與建設。考慮到工業領域細分行業眾多,即便在產業生存驅使的各種壓力下,建議安全廠商依然能夠遵循優先對工業領域細分行業的業務連續性下的業務安全而負責的態度和信念,良性競爭、適可營銷,達成持續多贏的產業發展目標。
在此基礎上,提高產品與方案的靈活性和適應性,通過細分行業安全實踐的穩扎穩打,實現產品通用和可復制性。同時,加強工業互聯網安全領域的人才培養和引進,提升行業整體安全技術能力水平,也是推動產業發展不可忽視的一環。
此外,多數工業企業希望安全廠商能夠提供更貼合具體應用場景的安全解決方案,加強與工業企業的安全技術溝通與合作,提高售后服務質量,降低安全建設成本。