人工智能+新型工业化融合应用安全解决方案_61页_3mb

人工智能 + 新型工业化 融合应用安全解决方案总结

核心内容

本文件由中国移动通信集团有限公司发布，旨在探讨人工智能与工业互联网融合带来的安全挑战及应对策略。文档围绕“通、算、智、数、工”五维一体的安全体系，构建覆盖工业全流程的融合安全防护方案，为新型工业化提供安全支撑。

主要观点

• 融合发展：人工智能与工业互联网加速融合，成为新型工业化的重要驱动力，推动产业数智化升级。
• 安全挑战：融合场景打破了传统安全边界，引入了模型、数据、智能体等新风险载体，对工业系统的安全提出了更高要求。
• 安全体系：构建“通、算、智、数、工”五维一体的安全能力体系，结合“通算智数工”五大能力与一体化安全运营底座，实现全域治理、动态闭环、持续验证。
• 智能运营：依托AI技术，实现安全运营从“人工经验”向“人机协同闭环”转变，提升威胁识别、异常检测与处置效率。
• 实践验证：通过多个行业案例，验证了融合安全体系的可行性与有效性，如智慧水运、数字化车间、5G+AI融合等。

关键信息

1. 融合发展态势与新型安全挑战

• 政策与产业驱动：工信部《工业互联网和人工智能融合赋能行动方案》推动AI与工业互联网融合。
• 安全边界重构：OT/IT/CT/AI融合导致传统分层隔离失效，攻击路径由单点渗透向跨域联动演变。
• 风险扩展：安全风险由传统软件漏洞扩展至模型、数据、工具、动作全链路。
• 数据与模型风险：数据泄露、模型投毒、提示词注入、越狱攻击等风险显著上升。
• 运营模式演进：安全运营从静态防护向动态协同防护转变，需实现风险实时感知、协同分析与联动处置。

2. 总体架构与融合安全体系框架

• 总体目标：构建全域治理、动态闭环、持续验证的安全体系，保障工业生产秩序与数智转型。
• 防护原则：
  • 战略引领，合规先行
  • 全域协同，融合防护
  • 内生驱动，智能防御
  • 开放共建，持续迭代
• 总体架构：
  • “3+1+5”体系：3个总体目标，1个一体化安全运营底座，5大安全能力（通、算、智、数、工）
  • 五维一体安全纵深防御：覆盖通信、算力、模型、数据、工控等全领域。

3. 融合应用安全核心能力

3.1 通：构筑高可靠的安全通信网络

• 保障5G/6G、工业PON、TSN等通信方式的可信接入。
• 实现终端身份管控、切片隔离、UPF下沉、本地分流等安全机制。
• 通过零信任、流量探针、传输加密等方式保障通信安全。

3.2 算：打造云边协同的安全算力枢纽

• 实现边缘节点、云平台、算力资源池的安全隔离与可信管理。
• 防止调度面攻击、容器逃逸、固件篡改、供应链风险等。
• 建立算力来源可信、运行环境可见、推理结果可验的安全体系。

3.3 智：护航工业大模型与智能体安全

• 工业模型安全：确保模型鲁棒性、对抗样本、生成内容合规、推理过程可控。
• 智能体安全：防止工具滥用、代理失控、记忆污染、越权操作等风险。
• 实现“人在回路”审批、异常熔断、指令审计、智能体行为控制等机制。

3.4 数：构建工业数据要素的可信流通新范式

• 数据分类分级：实现数据来源、敏感度、影响范围的自动化识别与管理。
• 风险监测与告警：支持跨系统、跨企业、跨境数据流动的安全监测。
• 数据脱敏与仿真：在非生产场景中实现数据隐私保护与可用性平衡。
• 可信流通机制：采用“委托计算+数据仿真”方式，确保原始数据不出域。

3.5 工：赋能复杂工业场景的深度防护

• 针对PLC、DCS、HMI、SCADA、MES等工控系统，提供协议防护、系统加固、主机安全、设备监测、操作审计等能力。
• 实现对关键工艺资产（如NC代码、配方、日志）的全生命周期保护。
• 构建工业现场与远程运维的联防联控机制。

3.6 跨层协同：一体化闭环安全运营

• 构建“组织—规范—技术—工具—服务”五类支撑体系。
• 实现统一感知、智能研判、协同预警、联动处置、复盘优化的闭环运营。
• 推动AI与安全能力的双向赋能，形成“AI嵌入安全运营全过程”模式。

实践案例

4.1 5G+AI 新型工业化融合安全体系

• 背景与需求：江苏制造业场景复杂，需应对终端接入、边缘安全、数据流动、AI运营等多重挑战。
• 建设方案：
  • 区域平台统一建设，园区能力按需下沉。
  • 依托统一SOC与AI分析能力，实现监测预警—智能研判—联动处置—复盘优化闭环。
• 能力支撑：
  • 通：5G主认证、切片隔离、传输保护等。
  • 算：边缘节点安全、算力调度与存储防护。
  • 智：AI研判、智能体控制、模型安全检测。
  • 数：数据分类、脱敏、流通审计。
  • 工：工控协议防护、设备安全、操作审计。
• 建设成果：
  • 降低企业安全建设成本，提升运营效率。
  • 实现对勒索病毒、挖矿木马、违规操作等风险的早期控制。
  • 推动江苏制造业安全转型，形成可复制的示范模式。

4.2 数字化车间工控安全防护

• 背景与需求：数字化车间部署大量高端设备与系统，面临合规、工艺资产保护、远程运维安全等挑战。
• 建设方案：
  • 分层防护架构：从外部网络到关键工控分区，形成纵深防御。
  • 部署工业防火墙、工业IDS、主机卫士、母机防护装置等。
  • 构建统一安全管理平台，实现集中研判与联动处置。
• 能力支撑：
  • 通：外联通道管控、身份与行为审计。
  • 算：边缘侧检测与处置能力。
  • 智：规则库与处置预案支撑自动化闭环。
  • 数：数据分类、脱敏、审计与流转保护。
  • 工：覆盖工控系统与设备的安全防护。
• 建设成果：
  • 显著降低非计划停产、恢复与整改成本。
  • 实现工艺资产全生命周期保护。
  • 支持先进制造行业复制推广。

4.3 智慧水运大模型安全评测与可信应用

• 背景与需求：智慧水运大模型参与调度与管理，其输出直接影响航运效率与安全。
• 建设方案：
  • 构建安全合规检测工具箱，实现模型评测与持续检测。
  • 通过提示词构造、知识图谱、对抗样本生成等方式识别模型风险。
  • 建立多维度检测机制，涵盖提示注入、越狱攻击、合规性、多编码、多语言等。
• 能力支撑：
  • 模型安全评测、提示词注入检测、越狱攻击识别、内容合规检测。
• 建设成果：
  • 提升大模型安全上线与可信运行能力。
  • 保障航运调度、港口协同、船舶航行等关键场景的安全性。

展望

• 体系化能力价值：总结“通算智数工”体系化能力价值，为工业智能化提供坚实安全支撑。
• 共建安全生态：倡议共建工业智能融合安全生态，推动技术、标准与能力共享。
• 智能闭环运营：通过AI赋能实现安全运营从“人工”到“智能闭环”转变。
• 四级联动：实现国家—行业—企业—产品四级联动，推动安全体系与新型工业化同步演进。