数控机床网络安全研究报告（2023年）-中国信通院_29页_1mb

数控机床网络安全研究报告（2023年）总结

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，但由此带来的安全风险日益突出，需从安全基线、主机防护、网络边界等多层面提升安全能力。

一、数控机床发展背景

1. 网络架构演进：数控机床典型架构包括设备层、监督控制层和运营管理层，通过有线/无线通信实现联网，支持计划调度、远程监控等功能。
2. 从单机到分布控制：传统单点通信模式被分布式数控（DNC）系统取代，DNC分四阶段发展，当前依赖标准化协议（如OPCUA、MTConnect）提升开放性。
3. 智能化升级：数控机床采用优化控制技术与远程运维手段，通过网络技术提升生产效率，但需解决开放网络带来的安全问题。

二、网络安全防护现状

1. 政策法规推动：国内外均出台相关法规，如美国《先进制造业领导力战略》、欧盟物联网安全指南、中国《工业互联网安全指导意见》，强调设备接入、协议安全及供应链防护。
2. 技术研究进展：SCADA测试床、日本Okuma病毒防护系统、国内高校防护方案等技术被应用，形成综合防护体系，覆盖边界隔离、终端防护及数据交换安全。
3. 标准体系待完善：中国已发布数控网络安全技术要求（GB/T37955-2019）及风险评估指南，但协议兼容性差、统一标准缺失仍是短板。

三、主要安全风险分析

1. 系统漏洞与后门：数控机床专用系统或精简Windows系统存在兼容性问题，老旧系统缺乏补丁，易被远程攻击（如代码执行、拒绝服务）。
2. 协议与传输风险：DNC采用TCP/IP协议及工业WiFi，存在会话劫持、数据泄露风险；加工代码明文传输易被非法获取，导致制造数据泄密。
3. 移动介质与接口风险：随意接入U盘、光盘等移动存储介质可能引发数据泄露；串口、网口等接口缺乏管控，存在攻击入口。
4. 身份认证不足：通信双方未进行身份验证可能导致假冒攻击；远程升级维护依赖厂商，缺乏访问控制机制，存在行为不可控风险。
5. 网络边界扩大风险：传统杀毒软件不适用数控网络；边缘设备漏洞被利用作为跳板，发起大规模攻击。
6. 内部防护机制缺失：进口设备采用黑盒设计，内部结构不明，存在后门风险；协议种类繁多且兼容性差，难以统一管理。

四、防护实施措施

1. 安全基线管理：建立基线更新机制，消除弱密码、加固配置，定期开展漏洞评估与补丁管理。
2. 网络边界防护：根据IEC62443-3-3标准划分安全区域，采用工业防火墙、网闸等实现逻辑隔离，部署数据防泄漏与协议解析技术。
3. 主机安全防护：安装端点防护软件，进行操作系统加固、病毒检测及访问控制，强化关键进程与数据的监控。
4. 资产管理与审计：梳理网络资产，建立台账；通过入侵检测、流量分析、日志审计等手段实现异常行为发现与溯源。
5. 可信计算技术：利用安全芯片或固件构建信任根，建立从设备启动到应用加载的信任链，实时监控运行状态并动态响应威胁。
6. 综合防护体系：研发具备访问控制、数据加密、恶意代码检测等能力的防护设备，构建云-边-端内生安全架构，实现多路径闭环管理。

五、发展建议

1. 完善标准规范：制定边界防护、入侵防范等行业标准，规范设计、开发及全生命周期安全要求，推动国产密码算法应用。
2. 强化技术防护能力：建立纵深防御体系，整合事前认证、加密，事中防御，事后审计等机制，提升整体安全水平。
3. 开展评估评测：构建安全测试评估体系，针对固件安全、抗渗透能力、漏洞防护等进行能力验证与攻击模拟。
4. 促进产品市场发展：鼓励研发具有语义分析、链路加密等功能的数控安全设备，分类分级管理产品安全认证，建立达标设备清单。

该报告系统梳理了数控机床网络安全现状与挑战，提出需结合政策、技术、标准及产品应用多维度推进防护体系建设，以保障工业互联网环境下的制造安全。