工业互联网安全防护体系构建：挑战、技术路径与实践创新

摘要：随着工业互联网的规模化发展，其安全防护体系的构建面临着前所未有的挑战。本文通过对全国工业互联网安全态势的深入分析，从数据角度出发，探讨了当前面临的多维安全挑战，并提出了相应的技术创新路径和实践方案。同时，本文还对未来的发展趋势进行了展望，旨在为构建更加完善的工业互联网安全防护体系提供参考和借鉴。

关键词：工业互联网；安全防护；技术创新；实践路径

引言

工业互联网作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物，已成为推动工业生产方式变革的重要力量。然而，随着其规模化应用的推进，安全风险也日益凸显。本文将从全国工业互联网安全态势入手，深入分析当前面临的挑战，并探讨技术创新与实践路径，以期为构建更加完善的工业互联网安全防护体系提供有益的参考。

1 全国工业互联网安全态势：规模化发展下的风险演进

我国工业互联网已规模化应用，建有众多智能和5G工厂。到2024年末，超340个工业互联网平台影响行业和区域，连接超9600万台（套）工业设备，核心产业规模超1.53万亿元。但安全风险随技术融合加剧，2024年监测显示，境外网络攻击占56.8%，美国攻击占境外攻击的67.7%。工业主机漏洞导致的停产事故超60%。54%的安全事件由供应链漏洞引起。这些数据凸显工业互联网安全问题成为发展的关键制约。

2 多维安全挑战：从架构缺陷到数据三角困境

2.1 异构架构安全边界模糊

随着工业互联网的不断发展和创新，新的技术和应用不断涌现，如人工智能、大数据、物联网等，这些新技术在提升工业互联网效率和智能化的同时，也带来了新的安全风险。这些新技术与工业互联网的深度融合，使得安全边界更加复杂和模糊，进一步加剧了安全防护的难度。如边缘计算节点的协议未加密、指令未验证等架构缺陷，导致安全边界从云端延伸至生产现场[2]。这种异构架构的安全边界模糊，使得传统的安全防护手段难以有效应对。

2.2 数据全生命周期风险集聚

工业数据在采集、传输、存储和应用阶段都面临安全风险。采集时，超30%的传感器数据未加密，易被截获和篡改。传输阶段，明文通信协议使数据易被截获和分析。存储阶段，云平台漏洞导致数据泄露。应用阶段，API滥用是主要攻击手段，占38%。随着工业互联网的发展，数据流动性和共享性增强，风险传播快，影响广，需建立全面的安全防护体系。

2.3 供应链安全协同不足

国家工业信息安全发展研究中心数据显示，超70万家中小企业接入工业互联网平台，其中超半数安全事件与第三方供应商漏洞有关。供应链安全协同不足，不仅威胁企业安全，还可能引发更大范围的安全危机。供应链信息不对称和安全标准不统一导致安全漏洞频发。中小企业安全防护能力不足，易成为攻击突破口，影响整个生态系统稳定。需政策引导和技术支持提升中小企业安全水平，构建多方协同防御体系，确保供应链整体安全。

3 技术创新：从被动防御到主动免疫

3.1 动态防御体系构建

构建动态防御体系是工业互联网安全的关键技术革新。该体系利用大数据和AI技术，实时监测网络状态，预测和识别网络攻击，实现主动防御。关键技术涵盖实时监测、大数据分析和人工智能。实时监测技术提供实时网络流量和异常行为数据。大数据分析技术通过分析海量数据揭示安全风险。人工智能技术通过学习算法优化防御策略。例如，湖北移动的低时延网络测量技术和星河工业互联网平台的MTD技术，分别在多个项目和领域中成功应用，显著降低攻击成功率，证明了动态防御体系在提升工业互联网安全防护方面的重要性。

3.2 数据安全治理体系

工信部积极推行工业数据分类分级制度，广东、江苏等地率先实践‘数据三角’防护体系：OT网络实施严格的工业主机白名单管理（误报率低至0.5%），IT网络采用零信任架构（动态认证准确率高达99.7%），云网络则构建了高效的API安全网关（拦截率高达99.7%）。数据安全治理体系的建立，为工业互联网数据的全生命周期保护提供了有效的技术手段。

3.3 智能监测与协同响应

国家工业互联网大数据中心日解析量超1.5亿次，支撑全国40万家企业安全监测。2024年“铸网2024”攻防演练显示，三级联动应急机制使漏洞修复效率提升60%，攻击检测时间从23小时缩短至17分钟。智能监测与协同响应机制的建立，极大地提高了工业互联网安全事件的处理效率和响应速度。

4 实践路径：从单点防护到生态治理

4.1 分级分类管理机制

依据工信部指导意见，全国完成3万余家企业安全分级，对重点企业实施“一企一策”。浙江“未来工厂”模式实现规上企业数字化改造全覆盖，安全投入占IT预算比例提升至8%～12%。分级分类管理机制的深入实施，不仅有助于实现精准施策，还显著提升了安全防护的针对性和实效性。

4.2 供应链安全生态构建

工信部推行供应商安全准入矩阵，西门子、海尔等龙头企业建立三级准入机制，通过有效的漏洞探测与应对措施，漏洞发现周期缩短50%。全国培育340余个工业互联网平台，提供安全诊断、资产测绘、风险评估服务，助力企业通过ISO/IEC 62443认证，市场溢价15%～20%。供应链安全生态的构建，对于保障工业互联网的整体安全具有重要作用。

4.3 攻防实战化能力建设

2024年度中国工业互联网安全大赛吸引全国2万支队伍、6万名选手，设置智能制造、智慧矿山等22个实战场景。北京、江苏等地建立工业互联网安全实验室，年均发现0day漏洞超100个。某化工企业通过演练避免损失超5亿元。攻防实战化能力的持续建设，对于提升企业和从业人员的安全意识及实战应对能力具有显著作用。

5 结论

构建工业互联网安全防护体系，必须面对规模化增长带来的多方面安全风险。通过技术革新与实践探索，实现从防御性防护向主动免疫的演进，打造更为健全的工业互联网安全防护网络。通过本文的研究和分析，希望能够为企业和相关部门提供有益的参考和借鉴，推动工业互联网安全防护体系的不断完善和发展。