工業(yè)4.0：從信息安全出發(fā)提升智能制造

　　在經(jīng)歷了機械化、電氣化、數字化的轉型發(fā)展以后，全球的工業(yè)制造正在經(jīng)歷新一輪的變革——智能化。以德國政府于2013年提出的“工業(yè)4.0”為開(kāi)端，智能制造在近年里一直處于風(fēng)口浪尖。世界各國都提出了符合自己國情的戰略方針。在中國，以實(shí)現“制造強國”目標的行動(dòng)綱領(lǐng)被稱(chēng)為“中國制造2025”。很多中國企業(yè)希望藉由智能制造，大幅降低成本，實(shí)現彎道超車(chē)，但是事情往往沒(méi)有那么簡(jiǎn)單。在智能制造風(fēng)行一時(shí)的大背景下，適時(shí)的后退一步審視全局是非常必要的。在急著(zhù)把所有設備都連上網(wǎng)之前，不妨思考一下智能制造可能帶來(lái)的風(fēng)險和切實(shí)可行的解決方案。

　　工業(yè)4.0背景下信息安全的意義和面臨的風(fēng)險

　　從通俗的角度說(shuō)，工業(yè)4.0是以智能制造為主導的第四次工業(yè)革命。隨著(zhù)信息技術(shù)和工業(yè)技術(shù)的高度融合。在制造業(yè)，這種融合具體體現為資源、信息、物品和人力資源相互關(guān)聯(lián)的“虛擬網(wǎng)絡(luò )-實(shí)體物理系統”。而通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將供應鏈，生產(chǎn)過(guò)程和倉儲物流智能連接，實(shí)現生產(chǎn)成本的全面降低以及制造業(yè)競爭力的最大化。

　　從更深的層面來(lái)說(shuō)，工業(yè)4.0與其說(shuō)是一種物質(zhì)的，實(shí)體的轉型變革，不如說(shuō)是一種思維方式的變化和制造業(yè)自身價(jià)值鏈的轉變。制造業(yè)從專(zhuān)注制造產(chǎn)品擴展成集采購、生產(chǎn)、銷(xiāo)售、服務(wù)為一體的完整價(jià)值鏈。通過(guò)正如安德烈斯﹒豪澤博士在TüV南德意志集團舉辦的主題峰會(huì )“智造中國——立足變革之中國，激發(fā)永續之信任”上所說(shuō)，“工業(yè)4.0建立的是一種超鏈接。在這種超鏈接中，自動(dòng)化和互動(dòng)性不僅僅發(fā)生在工廠(chǎng)環(huán)境的范疇，更延伸到整個(gè)價(jià)值鏈上，擴展到供應商和客戶(hù)身上，解決完整的生產(chǎn)環(huán)節。[1]”值得注意的是， 在RAMI4.0中也有類(lèi)似的觀(guān)點(diǎn)。RAMI4.0的價(jià)值鏈維度描述了產(chǎn)品全生命周期中工業(yè)要素從虛擬原型到實(shí)物的全過(guò)程。一方面，工業(yè)生產(chǎn)部分依托信息技術(shù)實(shí)現“數字孿生”;另一方面，虛擬系統最終還是要回歸實(shí)物，實(shí)現工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節的末端鏈接——在工業(yè)生產(chǎn)中，即為末端制造。

　　TüV南德意志集團卓越中心數字業(yè)務(wù)部總監安德烈斯﹒豪澤博士于“智造中國——立足變革之中國，激發(fā)永續之信任”高峰會(huì )議發(fā)言

　　當整個(gè)產(chǎn)品生命周期都系于互聯(lián)網(wǎng)一線(xiàn)，信息安全的重要性就不言而喻了。TüV南德意志集團工業(yè)及能源產(chǎn)品全球負責人德特夫﹒理查博士表示，物聯(lián)網(wǎng)的普及意味著(zhù)更長(cháng)的鏈條，更多維度的元素融入，這給安全和安保都帶了新的挑戰?；ヂ?lián)的工業(yè)4.0產(chǎn)品的風(fēng)險評估;標準化工業(yè)4.0組件，模塊和系統;建立合格評估的數字化的實(shí)時(shí)流程都是工業(yè)4.0對象屬性和交流平臺應該完善的[2]。其實(shí)早在兩年前，TüV南德意志集團就注意到了這個(gè)問(wèn)題。2015年，由TüV南德發(fā)起的Honeynet項目在8個(gè)月內記錄了超過(guò)60,000次企圖闖入虛擬基礎設施的嘗試。攻擊來(lái)自世界各地的服務(wù)器，偽造IP地址也是常用的手段之一。該項目有效地證明了，在數字化智能化日益發(fā)展的今天，對基礎設施及生產(chǎn)設施進(jìn)行的針對性攻擊不再是孤立事件。2016年美國互聯(lián)網(wǎng)遭黑客襲擊導致大規模網(wǎng)站癱瘓的事件更證明了全世界范圍內信息安全形式之嚴峻。

　　TüV南德意志集團工業(yè)及能源產(chǎn)品全球負責人德特夫·理查博士分享“工業(yè)4.0“主題報告

　　中國政府近年來(lái)也越來(lái)越重視網(wǎng)絡(luò )信息安全。新的國家安全法規定，國家建設網(wǎng)絡(luò )與信息安全保障體系，并加強網(wǎng)絡(luò )管理，防范、制止和依法懲治網(wǎng)絡(luò )攻擊、網(wǎng)絡(luò )入侵、網(wǎng)絡(luò )竊密、散布違法有害信息等網(wǎng)絡(luò )違法犯罪行為，維護國家網(wǎng)絡(luò )空間主權、安全和發(fā)展利益[3]。2016年新出臺的《網(wǎng)絡(luò )安全法》也開(kāi)宗明義地闡述了保障網(wǎng)絡(luò )安全對保障公民利益，促進(jìn)社會(huì )經(jīng)濟文化發(fā)展的重要意義[4]。

　　中國制造2025和智能制造的現狀和前景

　　相對德國在制造業(yè)成熟的條件下提出“工業(yè)4.0”來(lái)說(shuō)，中國的制造業(yè)現狀要復雜的多。大量傳統制造業(yè)還遠沒(méi)有到達可以開(kāi)始數字化轉型的階段?；ヂ?lián)網(wǎng)數據中心(IDC)的研究報告也用數據闡釋了中國智能制造方面巨大的發(fā)展潛力。從2015到2019年，中國的機器人技術(shù)與相關(guān)服務(wù)的支出從97億增長(cháng)到467億，但是復合年增長(cháng)率仍遠低于17%的全球增長(cháng)率[5]。庫卡機器人中國區渠道戰略經(jīng)理也在主題峰會(huì )中提到，作為工業(yè)4.0重要要素的機器人在中國近年來(lái)的密度大約是每萬(wàn)名員工49個(gè)，只是歐洲地區的一半[6]。由此可見(jiàn)，在數字化轉型的過(guò)程中，中國在高端數字化和信息基礎設施的應用中還有很長(cháng)的路要走。

　　TüV南德意志集團“智造中國——立足變革之中國，激發(fā)永續之信任”高峰會(huì )議現場(chǎng)

　　TüV南德意志集團始終對中國工業(yè)智能化數字化的發(fā)展持樂(lè )觀(guān)的態(tài)度。TüV南德意志集團大中華區商業(yè)產(chǎn)品服務(wù)部副總裁羅伯特﹒普特博士認為，“中國制造2025”與“工業(yè)4.0”在工具和整體方案上是相互學(xué)習而非相互競爭的關(guān)系?！爸袊圃?025“目指的是中國整體制造業(yè)的升級改造，目前可以學(xué)習“工業(yè)4.0”相對成熟的機制，但考慮到中國巨大的經(jīng)濟體量，一旦新技術(shù)全面鋪開(kāi)，它的發(fā)展速度和規模擴張會(huì )比世界上任何一個(gè)國家都要快。而在這一過(guò)程中，在管理和技術(shù)上，對工業(yè)信息安全也提出了更高的要求。就像羅蘭貝格亞洲區總裁戴璞所說(shuō)的，“數據保護最終將需要一個(gè)全球性的合作協(xié)議——這顯然一時(shí)半會(huì )是落實(shí)不了的。那就一步步來(lái)，先從每個(gè)工廠(chǎng)，國家和地區自己的數據保護法規做起。最終會(huì )有一天，對信息安全的保護就像現在保護財產(chǎn)，和保護專(zhuān)利一樣，成為常態(tài)?！盵7]

　　TüV南德意志集團大中華區商業(yè)產(chǎn)品服務(wù)部副總裁羅伯特﹒普特博士于“智造中國——立足變革之中國，激發(fā)永續之信任”高峰會(huì )議發(fā)言

　　然而，中國企業(yè)在急于轉型時(shí)，一方面會(huì )忽略安全制度的建立，另一方面，當成本和安全性發(fā)生沖突時(shí)，往往會(huì )更偏向平衡成本。當大量工業(yè)控制系統在完全沒(méi)有保護的情況下唄連接到互聯(lián)網(wǎng)中，而這些設備大多使用默認的用戶(hù)名和密碼，可以被輕易破解，登陸訪(fǎng)問(wèn)。這些控制系統是最脆弱，容易被攻擊的。而最危險的事，系統的使用者對這些潛在的危險毫無(wú)知覺(jué)。

　　第三方檢驗檢測機幫助企業(yè)完善信息安全問(wèn)題

　　從德國“工業(yè)4.0”的發(fā)展歷史來(lái)看，智能制造不是一個(gè)公司或者品牌可以成就的，真正需要建立地是一個(gè)相應的生態(tài)系統。TüV南德意志集團大中華區工業(yè)產(chǎn)品部高級經(jīng)理張韜認為，在中國要推進(jìn)智能制造的話(huà)，組建一個(gè)生態(tài)圈非常重要，只有制定統一的，獲得制造商公認的標準，才可以真正推進(jìn)中國的智能制造。

　　第三方檢驗檢測機構在這方面就是一個(gè)很好的領(lǐng)頭人。TüV南德正致力于完善整個(gè)標準化的體制。同時(shí)，借助政府對“中國制造2025”的政策傾斜，將國際上最先進(jìn)的理念引進(jìn)國內，積極充當國內和國際標準之間的橋梁角色，幫助國內制造業(yè)從勞動(dòng)密集型到高端制造業(yè)轉型。

　　而從企業(yè)微觀(guān)的層面來(lái)說(shuō)，TüV南德意志集團提供的專(zhuān)業(yè)測試、檢驗、審核、認證、培訓和知識服務(wù)等一站式技術(shù)解決方案。針對制造過(guò)程中工人安全跟信息安全的因素越來(lái)越大，TüV南德也是在國內進(jìn)行了對工人安全和信息安全的大力推廣，旨在幫助企業(yè)提升自我保護意識，學(xué)會(huì )保護自己的系統不受入侵。西門(mén)子過(guò)程工業(yè)與驅動(dòng)集團首席執行官Juergen Brandes也持有類(lèi)似的觀(guān)點(diǎn)。在他看來(lái)，一個(gè)主動(dòng)性的信息安全解決方案還要在黑客自己都不知道的情況下，就能夠判斷出他下一步的意圖，并且實(shí)現持續不斷地保護，能夠把網(wǎng)絡(luò )當中的不同的安全級別給識別出來(lái)?！爸鲃?dòng)的信息安全解決方案要比世界上任何一個(gè)黑客都更加聰明[8]。因此，西門(mén)子工程控制系統Simatic PCS 7成為了世界首批獲得IEC 62443 證書(shū)的認證對象。在經(jīng)歷了評估，實(shí)施和持續監控三步之后，西門(mén)子將“縱深防御”引入過(guò)程控制系統的信息安全解決方案 ：在外部世界的威脅和工控網(wǎng)絡(luò )之間建立盡可能多層次的保護[9]。

　　在智能制造迅猛發(fā)展的今天，TüV南德意志集團作為信任的橋梁，通過(guò)權威公正的檢驗檢測與優(yōu)質(zhì)完善的技術(shù)服務(wù)，助力企業(yè)掃除思想和制度上的盲點(diǎn)和障礙，在制造業(yè)轉型的浪潮中贏(yíng)在工業(yè)信息安全的起跑線(xiàn)上。竭力推動(dòng)行業(yè)規范標準的同時(shí)，建立企業(yè)對數字化流程的信任，迎接即將到來(lái)的工業(yè)革命新浪潮。