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回归生产控制安全 浙江大学冯冬芹教授论工控网络安全本质与软件开发方向

回归生产控制安全 浙江大学冯冬芹教授论工控网络安全本质与软件开发方向

随着工业互联网与智能制造的快速发展,工业控制系统(ICS)的网络安全问题日益凸显。在这一背景下,浙江大学冯冬芹教授近期指出,工控网络安全不应仅停留在传统的信息安全层面,而必须回归到“生产控制安全”这一核心本质,并在此框架下推动网络与信息安全软件的开发与创新。

冯冬芹教授认为,工控系统与传统的IT系统存在根本性差异。工控系统直接面向物理世界的生产流程,其首要目标是确保生产过程的连续性、稳定性和安全性。因此,其网络安全的核心是保障生产控制功能的安全可靠,防止因网络攻击或内部故障导致的生产中断、设备损坏、安全事故甚至环境灾难。这要求安全防护必须与工艺流程深度结合,理解控制逻辑、实时性要求及物理设备的运行特性。

当前许多工控网络安全方案仍简单套用IT安全思维,侧重于边界防护、病毒查杀和漏洞修补,虽然必要,但往往未能触及生产控制安全的核心。例如,过度或不当的安全策略可能干扰控制指令的实时传输,误报可能触发非必要停机,而针对专有工业协议的深层威胁检测能力却显不足。冯冬芹教授强调,真正的工控网络安全应构建一个覆盖“感知层、控制层、管理层”的纵深防御体系,将安全能力嵌入到控制器、PLC、DCS等核心控制设备及其通信网络中,实现安全与控制的融合。

在这一理念指导下,网络与信息安全软件的开发需要实现三大转变:

第一,从“通用防护”转向“场景化定制”。软件开发必须深入特定行业(如电力、化工、制造)的生产场景,分析其控制模型、数据流和威胁模型。例如,针对电网调度系统,软件需重点保障SCADA系统的状态数据真实性与控制指令的完整性;针对离散制造业,则需关注生产线上机器人或数控机床的指令安全与协同防篡改。

第二,从“事后响应”转向“实时免疫与预测”。工控系统对实时性和可用性要求极高,安全软件需具备轻量级、低扰动的特性,能够在不影响控制周期的情况下,实现基于行为分析或模型验证的异常实时检测。结合工业大数据和人工智能技术,对潜在的攻击路径和风险进行预测性分析,实现主动防御。

第三,从“单点工具”转向“平台化与生态化”。工控环境复杂多样,单一的安全软件难以覆盖全部需求。未来的开发应致力于构建开放的安全平台或框架,能够集成不同厂商的安全模块,并与主流的工业自动化系统(如西门子、罗克韦尔、和利时等)实现深度兼容与联动。这需要产学研协同,制定统一的标准与接口规范。

冯冬芹教授团队的研究与实践也正沿着这一方向推进。他们致力于将形式化验证、可信计算等理论与工业控制实际结合,开发既能防护网络攻击、又能保障功能安全的新型安全中间件与防护系统。这些探索为工控网络安全软件的国产化与自主创新提供了重要思路。

冯冬芹教授的观点深刻揭示了工控网络安全的本源。只有牢牢抓住“生产控制安全”这一牛鼻子,推动网络与信息安全软件开发向场景化、实时化、平台化演进,才能为关键基础设施和国家重要工业领域构筑起坚实可靠的数字安全屏障,护航制造业高质量发展与新型工业化进程。

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更新时间:2026-01-13 23:03:17