工业互联网密码应用发展白皮书_（2021年）_67页_1mb

工业互联网密码应用发展白皮书总结

核心内容概述

本白皮书由工业互联网产业联盟密码应用研究特设组编写，旨在分析工业互联网密码应用背景、技术体系、能力供给、典型实践及推广痛点，提出发展建议，推动工业互联网密码应用的规范化、体系化发展。

主要观点与关键信息

一、工业互联网密码应用背景

1. 安全威胁加剧

   • 全球工业互联网攻击事件逐年增加，攻击手段更复杂，如0-day漏洞利用、嵌套式攻击等，攻击者专业化、组织化，威胁等级上升。
   • 我国工业互联网暴露在互联网上的设备数量庞大，存在大量高危漏洞，对国家安全和关键基础设施构成威胁。

2. 国家政策支持

   • 《网络安全法》和《密码法》的出台，推动密码应用上升为国家战略。
   • 网络安全等级保护制度2.0明确了工业控制系统的密码应用场景。
   • 工信部发布的《工业互联网创新发展行动计划（2021-2023年）》将“深化商用密码应用”列为重要任务。

二、工业互联网密码应用体系

1. 工业互联网络

   • 包含网络互联、数据互通、标识解析三大功能，密码应用需覆盖接入端、边缘侧、行业专网。
   • 5G+工业互联网融合场景下，对终端、MEC、网络切片的密码应用提出新需求，如高速加密、低时延认证、数据加密保护等。

2. 工业互联网平台

   • 平台由边缘层、IaaS层、PaaS层、SaaS层组成，各层均有密码应用需求。
   • 边缘层需保障数据采集、传输、存储的安全，支持可信计算和数据完整性保护。
   • IaaS层需构建可信云平台，提供密钥管理、用户身份鉴别、云通信加密等能力。
   • PaaS层需保障数据安全、租户隔离、云原生安全等。
   • SaaS层需实现统一身份认证、应用鉴别与访问控制、端到端数据保护、可信发布与升级等。

3. 工业智能设备

   • 工业智能设备需内嵌密码模块，实现设备身份认证、数据加密、访问控制等功能。
   • PLC和SCADA系统需部署密码安全模块，保障设备通信安全和数据完整性。

4. 产业链协同

   • 密码技术在产业链协同中发挥重要作用，包括数字证书、电子签名、区块链、隐私计算等。
   • 典型应用包括电子证照、合同数字化、供应链溯源、制造协同化、产业链金融等。

5. 数据要素市场化流通

   • 数据是工业互联网的核心驱动力，需通过密码技术保障数据来源可信、内容可信、传输可信。
   • 密码技术支撑数据资源化、资产化、资本化，实现数据确权、隐私计算、安全共享与流通。

三、工业互联网密码能力供给

1. 密码理论支撑

   • 我国商用密码算法包括 ZUC、SM2、SM3、SM4、SM9，适用于不同场景。
   • 基于标识的密码体制（如SM9）可降低证书管理复杂度，提升部署效率。

2. 密码产品供给

   • 通用类：密码安全模块、工控加密网关、SSL VPN安全网关、数据库加密系统、IPSec VPN、密钥管理系统、数字证书认证系统。
   • 云服务类：云服务器密码机、云密码资源池管理平台、云密钥和云证书管理系统。

3. 创新密码服务

   • 高安全切片：实现网络资源按需分配与安全定制。
   • 云访问安全代理（CASB）：提供身份验证、数据加密、合规性管理、威胁防护等功能。
   • 区块链即服务（BaaS）：支持数据确权、信息共享、可信存证等。
   • 隐私计算平台：实现数据“可用不可见”，支撑多方安全计算、联邦学习、可信执行环境等。
   • 统一身份认证服务：实现跨系统、跨平台的统一认证与单点登录。
   • 统一密码服务平台：以云服务形式提供全栈密码能力，支持不同业务模式。

四、工业互联网密码应用实践

1. 海尔卡奥斯平台

   • 需求包括设备安全认证、数据通信加密、敏感数据加密保护、密码产品替换成本高。
   • 实践包括IoT安全网关建设、数据安全建设、态势感知平台建设、密码与零信任架构融合。

2. 徐工汉云平台

   • 需求包括身份认证、通信安全、数据存储安全等。
   • 实践包括物理层部署云服务器密码机、IaaS层虚拟密码机服务、PaaS层可信密码服务、SaaS层密码接入适配器、设备层密码注册接入能力。

3. 工业无线网WIA-FA安全组网

   • 需求包括高并发、高实时、高可靠的数据传输安全。
   • 实践包括构建基于密码的安全组网机制，确保通信过程中的机密性、完整性与身份可信。

五、应用推广面临的痛点

1. 密码技术支撑不足，适配产品品类较少。
2. 政策驱动有待强化，实施台账尚未制定。
3. 商用密码认知薄弱，接受程度依然不高。
4. 投资成本有所增加，后期收益无法预判。

六、发展建议

1. 监管合规：推动密码应用与国家法律法规有效对接，明确安全责任与义务。
2. 标准制定：完善工业互联网密码应用标准体系，提升密码技术的可操作性和适用性。
3. 试点示范：在重点行业和平台开展密码应用试点，积累经验并推广。
4. 技术攻关：加强轻量级密码算法、隐私计算、区块链等技术的研发与应用。
5. 生态构建：构建密码技术与工业互联网协同发展的生态系统，提升产业链整体安全水平。

总结

工业互联网密码应用是保障工业互联网安全的关键技术手段，涵盖从设备层到平台层、再到产业链协同和数据流通等多个维度。随着国家政策的不断推进和工业互联网的发展，密码技术的应用将更加深入，其体系化、标准化、生态化发展成为必然趋势。当前，密码应用仍面临技术适配、成本控制、认知不足等挑战，需通过政策引导、技术攻关和生态构建，推动工业互联网密码应用的全面落地与持续发展。