2023-05-07-中国信通院-数控机床网络安全研究报告（2023年）_29页_1mb

数控机床网络安全研究报告总结

核心内容

本报告由中国信息通信研究院安全研究所与北京神州绿盟科技有限公司联合发布，聚焦于工业互联网背景下数控机床的网络安全问题，分析其发展现状、安全风险及防护措施，提出未来发展方向与建议，旨在提升我国数控机床的网络安全防护能力，保障制造业安全运行。

主要观点

• 数控机床作为制造业关键设备，其网络安全直接影响工业生产与业务安全。
• 随着工业互联网的发展，数控机床逐步从封闭走向开放互联，联网运行成为趋势。
• 传统单一的安全防护手段难以应对数控机床的复杂安全需求，需从多个层面进行综合防护。
• 数控机床面临系统漏洞、协议风险、移动介质攻击、身份认证不足、网络边界扩大和缺乏内部防护等多重安全威胁。
• 建议推进安全标准制定、提升综合技术防护能力、开展评估评测以及推动安全产品应用和市场发展。

关键信息

一、工业互联网背景下数控机床的发展

1. 典型网络架构
   数控机床网络架构分为设备层、监督控制层和运营管理层，各层之间通过交换机、服务器等设备实现数据交互与控制。

2. 从单点封闭走向开放互联
   数控机床逐步采用分布式数控系统（DNC），实现远程监控、控制管理等功能，提升生产效率与自动化水平。

3. 智能化技术发展成熟
   数控机床智能化技术提升了自动化水平，减轻人工负担，提高生产效率，并通过网络优化生产流程。

二、数控机床网络安全防护现状

1. 政策法规推动安全防护
   美国、欧盟等国家和地区已发布相关安全政策，我国也出台了《加强工业互联网安全工作的指导意见》等文件，强调设备安全接入和防护。

2. 安全防护技术积极研究
   美国国土安全部、日本大隈公司、国内高校等均在数控机床安全防护方面开展研究，提出多种安全防护方案。

3. 防护体系逐步完善
   国内已推出数控网络边界隔离设备、终端防护设备、安全网关等产品，构建初步的数控网络信息安全防护体系。

4. 安全标准仍需完善
   我国已发布《数控网络安全技术要求》等标准，但针对协议兼容性、安全评估、密码应用等方面的标准仍需进一步细化。

三、数控机床网络安全风险分析

1. 系统设计漏洞与后门
   数控系统软件可能存在漏洞或后门，且部分设备使用老旧系统，缺乏及时补丁更新。

2. 协议及传输链路安全风险
   采用TCP/IP协议和无线通信方式增加了数据泄露和会话劫持的风险，部分系统未对加工代码加密，易被非法获取。

3. 移动介质与串口接入风险
   缺乏对移动存储介质及串口的管控，容易导致数据泄露与网络入侵。

4. 身份认证与访问控制不足
   远程运维过程中缺乏有效身份认证，易发生账号滥用和仿冒问题。

5. 网络边界扩大带来入侵风险
   数控网络接入企业内网与互联网，增加了黑客攻击和恶意代码传播的可能。

6. 缺乏内部安全防护机制
   进口设备采用黑盒设计，内部结构不明，存在后门风险；协议种类繁多，兼容性差，难以统一管控。

四、数控机床网络安全防护实施

1. 开展网络安全基线管理
   建立安全基线并定期更新，消除弱密码、加固系统配置、去除不必要的接口。

2. 加强网络边界防护
   根据IEC 62443标准划分安全区域，采用网闸、工业防火墙等实现逻辑隔离与访问控制。

3. 加强主机安全防护
   安装安全监测与防护软件，实现操作系统加固、病毒防护、访问控制等。

4. 完善网络资产管理与安全监测审计
   建立资产台账，定期探测与梳理资产状态，采用入侵检测、全流量分析、安全审计等技术进行监控与分析。

5. 可信计算技术提升内生安全
   通过可信计算技术实现设备安全启动、运行状态可信监控与防护。

6. 打造综合安全防护体系
   构建覆盖设备、主机、网络、数据的综合防护体系，实现事前预警、事中防御、事后审计与追溯的闭环管理。

五、数控机床网络安全发展建议

1. 推进安全标准规范制定
   制定数控机床网络安全防护、评估评测、密码应用等标准，规范其全生命周期安全要求。

2. 提升综合技术防护能力
   建立纵深防御体系，加强内生安全能力建设，推动国产密码算法在数控系统中的应用。

3. 开展网络安全评估评测
   建立数控机床安全测试评估体系，涵盖固件、网络、应用、数据、接入等多个维度，提升设备抗攻击能力。

4. 推动安全产品应用与市场发展
   鼓励研制具备访问控制、数据防护、病毒分析、NC文件审计、链路加密等功能的安全增强防护设备，推动其在数控机床领域的应用。

结语

数控机床的网络安全防护是工业互联网发展的重要支撑，需从技术、标准、产品、评估等多个方面协同推进，构建安全、可控、可靠的数控机床网络安全体系，以保障制造业的稳定运行与数据安全。