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新解讀《GB/T36417.1-2018全分布式工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)第1部分:總則》目錄一、全分布式工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)為何需專屬國家標(biāo)準(zhǔn)?《GB/T36417.1-2018》總則如何奠定行業(yè)技術(shù)基石?專家視角深度剖析標(biāo)準(zhǔn)制定核心邏輯二、未來五年工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)向全分布式轉(zhuǎn)型成定局?《GB/T36417.1-2018》總則中哪些關(guān)鍵定義為趨勢鋪路?熱點疑點全面拆解三、企業(yè)落地全分布式工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)常遇瓶頸?《GB/T36417.1-2018》總則的適用范圍與應(yīng)用邊界如何提供明確指引?實操層面深度解讀四、全分布式工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)架構(gòu)有何獨特之處?《GB/T36417.1-2018》總則如何規(guī)范系統(tǒng)組成與功能模塊?專家視角拆解技術(shù)要點五、工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險頻發(fā),《GB/T36417.1-2018》總則在安全防護(hù)方面有哪些突破性規(guī)定?能否應(yīng)對未來復(fù)雜安全挑戰(zhàn)?深度分析六、不同行業(yè)應(yīng)用全分布式工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)需求差異大,《GB/T36417.1-2018》總則如何實現(xiàn)通用性與行業(yè)適配性平衡?典型案例結(jié)合解讀七、全分布式工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)該如何衡量?《GB/T36417.1-2018》總則中性能要求對企業(yè)選型有何關(guān)鍵指導(dǎo)意義?熱點問題解答八、標(biāo)準(zhǔn)實施后企業(yè)需進(jìn)行哪些技術(shù)升級與流程調(diào)整?《GB/T36417.1-2018》總則的實施建議如何降低企業(yè)轉(zhuǎn)型成本?實操指南式解讀九、國際上全分布式工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)與《GB/T36417.1-2018》總則有何異同?我國標(biāo)準(zhǔn)如何在國際競爭中凸顯優(yōu)勢?專家視角對比分析十、展望未來,《GB/T36417.1-2018》總則將如何推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與智能制造融合?哪些潛在技術(shù)方向需結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)提前布局?趨勢預(yù)測與建議一、全分布式工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)為何需專屬國家標(biāo)準(zhǔn)?《GB/T36417.1-2018》總則如何奠定行業(yè)技術(shù)基石?專家視角深度剖析標(biāo)準(zhǔn)制定核心邏輯(一)全分布式工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中暴露哪些行業(yè)痛點,凸顯專屬國家標(biāo)準(zhǔn)的必要性?隨著工業(yè)自動化水平不斷提升,傳統(tǒng)集中式工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)在靈活性、擴(kuò)展性和可靠性上的不足日益凸顯。企業(yè)在引入全分布式控制網(wǎng)絡(luò)時,面臨著不同廠商設(shè)備兼容性差、技術(shù)參數(shù)不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)交互混亂等問題,導(dǎo)致系統(tǒng)集成難度大、運維成本高。此外,缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)還使得網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)無據(jù)可依,易引發(fā)生產(chǎn)安全事故。這些行業(yè)痛點使得制定專屬國家標(biāo)準(zhǔn)成為必然,而《GB/T36417.1-2018》總則的出臺,正是為了破解這些難題,為行業(yè)發(fā)展提供統(tǒng)一規(guī)范。(二)從行業(yè)發(fā)展歷程看,《GB/T36417.1-2018》總則出臺前存在哪些標(biāo)準(zhǔn)空白,如何影響產(chǎn)業(yè)升級?在《GB/T36417.1-2018》總則出臺前,我國全分布式工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域缺乏系統(tǒng)性標(biāo)準(zhǔn)?,F(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)多針對傳統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)或單一技術(shù)環(huán)節(jié),無法覆蓋全分布式網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)設(shè)計、數(shù)據(jù)傳輸、安全防護(hù)等關(guān)鍵領(lǐng)域。這導(dǎo)致企業(yè)在技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用推廣中缺乏方向,產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊,難以形成規(guī)?;a(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,嚴(yán)重制約了我國工業(yè)控制領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)升級步伐,也使得我國在國際工業(yè)控制技術(shù)競爭中處于被動地位。(三)專家視角:《GB/T36417.1-2018》總則制定時遵循哪些核心原則,如何確保標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性與前瞻性?從專家視角來看,該標(biāo)準(zhǔn)制定遵循了三大核心原則。一是科學(xué)性原則,充分結(jié)合全分布式工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)特性,參考國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)成果和研究數(shù)據(jù),確保標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容符合技術(shù)發(fā)展規(guī)律。二是實用性原則,深入調(diào)研企業(yè)實際需求,針對行業(yè)痛點設(shè)定技術(shù)指標(biāo)和規(guī)范要求,保證標(biāo)準(zhǔn)能夠切實指導(dǎo)企業(yè)實踐。三是前瞻性原則,預(yù)判未來工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢,將新興技術(shù)如邊緣計算、物聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)要求融入標(biāo)準(zhǔn),使標(biāo)準(zhǔn)在未來幾年內(nèi)仍具有指導(dǎo)意義,為行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。(四)《GB/T36417.1-2018》總則的出臺對行業(yè)技術(shù)統(tǒng)一有何具體作用,如何奠定行業(yè)技術(shù)基石?該總則明確了全分布式工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的術(shù)語定義、技術(shù)架構(gòu)、基本要求等核心內(nèi)容,為行業(yè)提供了統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范。一方面,統(tǒng)一的術(shù)語和定義消除了不同企業(yè)間的溝通障礙,促進(jìn)了技術(shù)交流與合作;另一方面,明確的技術(shù)架構(gòu)和基本要求引導(dǎo)企業(yè)按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)和系統(tǒng)建設(shè),提高了設(shè)備兼容性和系統(tǒng)集成效率。此外,總則還為后續(xù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定提供了框架基礎(chǔ),形成了完整的標(biāo)準(zhǔn)體系,進(jìn)一步鞏固了行業(yè)技術(shù)基石,推動全分布式工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)向規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。二、未來五年工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)向全分布式轉(zhuǎn)型成定局?《GB/T36417.1-2018》總則中哪些關(guān)鍵定義為趨勢鋪路?熱點疑點全面拆解(一)未來五年工業(yè)控制領(lǐng)域發(fā)展趨勢分析,為何說全分布式轉(zhuǎn)型是必然選擇?未來五年,隨著智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,工業(yè)控制領(lǐng)域?qū)W(wǎng)絡(luò)的靈活性、實時性、可靠性提出了更高要求。傳統(tǒng)集中式控制網(wǎng)絡(luò)存在單點故障風(fēng)險高、數(shù)據(jù)傳輸延遲大、難以適應(yīng)大規(guī)模設(shè)備接入等問題,已無法滿足行業(yè)發(fā)展需求。而全分布式工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)通過將控制功能分散到各個節(jié)點,實現(xiàn)了負(fù)載均衡、風(fēng)險分散,能有效提升系統(tǒng)可靠性和實時性,同時具備更強的擴(kuò)展性,可靈活接入各類智能設(shè)備。從行業(yè)發(fā)展趨勢來看,全分布式轉(zhuǎn)型能更好地適配智能制造的柔性生產(chǎn)模式,因此成為工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然選擇。(二)《GB/T36417.1-2018》總則中“全分布式工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)”的定義有何獨特之處,如何精準(zhǔn)界定技術(shù)范疇?總則中對“全分布式工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)”的定義,強調(diào)了“控制功能全部分布”“節(jié)點自主協(xié)同”“數(shù)據(jù)分布式處理”三大核心特征。與傳統(tǒng)分布式網(wǎng)絡(luò)定義相比,該定義更突出“全分布”特性,明確控制功能不再依賴中心節(jié)點,每個節(jié)點都具備獨立控制能力和數(shù)據(jù)處理能力,且節(jié)點間通過標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議實現(xiàn)自主協(xié)同。這一定義精準(zhǔn)界定了全分布式工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)范疇,既區(qū)分于集中式網(wǎng)絡(luò),也不同于部分分布式網(wǎng)絡(luò),為行業(yè)技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用提供了清晰的界定標(biāo)準(zhǔn),避免了概念混淆。(三)熱點解析:總則中“網(wǎng)絡(luò)節(jié)點”“數(shù)據(jù)交互協(xié)議”等關(guān)鍵定義如何適配未來技術(shù)發(fā)展,為轉(zhuǎn)型提供支撐?“網(wǎng)絡(luò)節(jié)點”定義在總則中不僅涵蓋了傳統(tǒng)的控制器、傳感器等設(shè)備,還將邊緣計算節(jié)點、智能終端等新興設(shè)備納入范疇,充分考慮了未來工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)備多樣化的趨勢,為新設(shè)備接入提供了定義依據(jù)?!皵?shù)據(jù)交互協(xié)議”定義則強調(diào)了協(xié)議的開放性和兼容性,要求支持多種主流工業(yè)通信協(xié)議的互聯(lián)互通,這為不同廠商設(shè)備間的數(shù)據(jù)交互提供了保障,解決了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中協(xié)議不兼容的問題,為全分布式轉(zhuǎn)型過程中的系統(tǒng)集成和數(shù)據(jù)共享掃清了障礙,有力支撐了行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展。(四)疑點解答:部分企業(yè)質(zhì)疑全分布式轉(zhuǎn)型成本過高,《GB/T36417.1-2018》總則相關(guān)定義能否幫助企業(yè)降低成本?針對企業(yè)質(zhì)疑的轉(zhuǎn)型成本過高問題,總則中的相關(guān)定義從多個方面為企業(yè)降低成本提供了可能。一方面,“標(biāo)準(zhǔn)化接口”定義要求網(wǎng)絡(luò)節(jié)點采用統(tǒng)一接口,減少了企業(yè)因設(shè)備接口不兼容而產(chǎn)生的改造費用;另一方面,“分布式管理”定義降低了對中心管理設(shè)備的依賴,減少了企業(yè)在硬件采購和維護(hù)上的投入。此外,統(tǒng)一的定義還促進(jìn)了市場競爭,使得相關(guān)設(shè)備和服務(wù)價格更加透明合理,進(jìn)一步幫助企業(yè)控制轉(zhuǎn)型成本。三、企業(yè)落地全分布式工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)常遇瓶頸?《GB/T36417.1-2018》總則的適用范圍與應(yīng)用邊界如何提供明確指引?實操層面深度解讀(一)企業(yè)落地全分布式工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)時,在設(shè)備選型與系統(tǒng)集成方面常遇哪些具體瓶頸?企業(yè)在落地過程中,設(shè)備選型環(huán)節(jié)常面臨“如何判斷設(shè)備是否符合全分布式網(wǎng)絡(luò)要求”的難題,市場上部分設(shè)備雖宣稱支持分布式功能,但實際性能與標(biāo)準(zhǔn)要求存在差距,導(dǎo)致企業(yè)選型失誤。在系統(tǒng)集成環(huán)節(jié),不同廠商的設(shè)備在數(shù)據(jù)交互、控制邏輯協(xié)同等方面易出現(xiàn)沖突,集成難度遠(yuǎn)超預(yù)期,部分企業(yè)甚至因集成失敗導(dǎo)致項目延期。此外,部分老舊工廠的現(xiàn)有設(shè)備難以與新的全分布式網(wǎng)絡(luò)兼容,設(shè)備更新成本高,成為企業(yè)落地的一大瓶頸。(二)《GB/T36417.1-2018》總則明確的適用范圍包含哪些行業(yè)與場景,如何幫助企業(yè)判斷自身是否適用該標(biāo)準(zhǔn)?總則明確其適用范圍涵蓋離散制造、流程工業(yè)、能源、交通等多個工業(yè)領(lǐng)域,適用于新建全分布式工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計、建設(shè)與運行,也適用于現(xiàn)有控制網(wǎng)絡(luò)向全分布式轉(zhuǎn)型的改造項目。對于企業(yè)而言,可根據(jù)自身所屬行業(yè)和項目類型,對照總則適用范圍進(jìn)行判斷。例如,流程工業(yè)企業(yè)建設(shè)新的生產(chǎn)控制網(wǎng)絡(luò),或離散制造企業(yè)對現(xiàn)有集中式網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造,均適用該標(biāo)準(zhǔn);而僅涉及簡單設(shè)備連接的小型控制系統(tǒng),若無需實現(xiàn)全分布式控制功能,則可結(jié)合實際需求決定是否采用該標(biāo)準(zhǔn)。(三)實操解讀:總則中關(guān)于應(yīng)用邊界的規(guī)定,如何幫助企業(yè)避免過度投入或功能缺失?總則在應(yīng)用邊界上明確規(guī)定,該標(biāo)準(zhǔn)主要針對工業(yè)控制層面的全分布式網(wǎng)絡(luò),不涵蓋企業(yè)管理信息系統(tǒng)層面的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。這一規(guī)定幫助企業(yè)清晰界定了標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用范圍,避免企業(yè)在實施過程中過度擴(kuò)大項目范圍,將管理信息系統(tǒng)改造納入其中,導(dǎo)致投入成本增加。同時,總則還明確了全分布式控制網(wǎng)絡(luò)需實現(xiàn)的核心功能邊界,如實時控制、數(shù)據(jù)采集與處理等,提醒企業(yè)在系統(tǒng)建設(shè)中確保核心功能完備,避免因功能缺失影響生產(chǎn)運營,為企業(yè)項目規(guī)劃提供了精準(zhǔn)指引。(四)不同規(guī)模企業(yè)(大型、中小型)在應(yīng)用總則時,如何根據(jù)適用范圍調(diào)整落地策略?大型企業(yè)通常擁有復(fù)雜的生產(chǎn)系統(tǒng)和較多的設(shè)備節(jié)點,在應(yīng)用總則時,可按照總則要求進(jìn)行全面規(guī)劃,構(gòu)建覆蓋整個生產(chǎn)流程的全分布式控制網(wǎng)絡(luò),充分發(fā)揮全分布式網(wǎng)絡(luò)在大規(guī)模系統(tǒng)中的優(yōu)勢。同時,可利用自身技術(shù)實力,參與到標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)化應(yīng)用中,形成符合企業(yè)特色的技術(shù)方案。中小型企業(yè)由于資源有限,可根據(jù)總則適用范圍,優(yōu)先選擇核心生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行全分布式改造,如關(guān)鍵生產(chǎn)線的控制網(wǎng)絡(luò),逐步推進(jìn)轉(zhuǎn)型。在設(shè)備選型上,可選擇符合總則要求的性價比高的標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品,降低初期投入,確保在有限資源下實現(xiàn)轉(zhuǎn)型目標(biāo)。四、全分布式工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)架構(gòu)有何獨特之處?《GB/T36417.1-2018》總則如何規(guī)范系統(tǒng)組成與功能模塊?專家視角拆解技術(shù)要點(一)對比傳統(tǒng)集中式工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò),全分布式工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)架構(gòu)有哪些顯著獨特性?與傳統(tǒng)集中式工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)相比,全分布式工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)架構(gòu)具有三大顯著獨特性。一是控制架構(gòu)分布式,傳統(tǒng)架構(gòu)依賴中心控制器實現(xiàn)所有控制功能,而全分布式架構(gòu)將控制功能分散到各個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,每個節(jié)點可獨立完成局部控制任務(wù),減少了中心節(jié)點故障對整個系統(tǒng)的影響。二是數(shù)據(jù)處理分布式,數(shù)據(jù)不再集中傳輸?shù)街行墓?jié)點處理,而是在各個節(jié)點進(jìn)行分布式處理,降低了數(shù)據(jù)傳輸延遲,提高了實時性。三是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潇`活化,全分布式架構(gòu)支持多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),如環(huán)形、樹形、網(wǎng)狀等,可根據(jù)生產(chǎn)場景靈活調(diào)整,適應(yīng)不同工業(yè)環(huán)境的需求。(二)《GB/T36417.1-2018》總則如何規(guī)范全分布式工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)組成,明確各組成部分的角色與職責(zé)?總則將全分布式工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)明確劃分為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、通信鏈路、管理單元和安全防護(hù)單元四個核心組成部分。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點是控制功能和數(shù)據(jù)處理的核心載體,負(fù)責(zé)執(zhí)行具體的控制任務(wù)和數(shù)據(jù)采集處理,不同類型節(jié)點(如控制節(jié)點、傳感節(jié)點、執(zhí)行節(jié)點)各司其職;通信鏈路承擔(dān)節(jié)點間的數(shù)據(jù)傳輸任務(wù),總則對鏈路的傳輸速率、可靠性、抗干擾能力等提出明確要求;管理單元負(fù)責(zé)對整個網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置管理、狀態(tài)監(jiān)控和故障診斷,確保網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運行;安全防護(hù)單元則負(fù)責(zé)防范網(wǎng)絡(luò)攻擊、數(shù)據(jù)泄露等安全風(fēng)險,保障網(wǎng)絡(luò)安全。通過明確各組成部分的角色與職責(zé),總則為系統(tǒng)建設(shè)提供了清晰的框架。(三)專家視角:總則中對功能模塊的規(guī)范要求,如何確保全分布式工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性與高效性?從專家視角分析,總則對功能模塊的規(guī)范要求主要從三個方面保障系統(tǒng)穩(wěn)定性與高效性。在控制功能模塊方面,要求具備自主控制與協(xié)同控制雙重能力,當(dāng)局部節(jié)點出現(xiàn)故障時,其他節(jié)點可通過協(xié)同控制接管相關(guān)任務(wù),避免系統(tǒng)癱瘓,提升穩(wěn)定性;在數(shù)據(jù)處理模塊方面,規(guī)定需采用分布式數(shù)據(jù)存儲和實時數(shù)據(jù)處理技術(shù),減少數(shù)據(jù)傳輸壓力,提高數(shù)據(jù)處理效率;在故障處理模塊方面,要求具備實時故障檢測、定位與自愈能力,能快速發(fā)現(xiàn)并處理網(wǎng)絡(luò)故障,縮短故障影響時間,保障系統(tǒng)持續(xù)高效運行。這些規(guī)范要求針對性地解決了全分布式網(wǎng)絡(luò)運行中的關(guān)鍵問題,確保系統(tǒng)性能。(四)總則中技術(shù)架構(gòu)相關(guān)規(guī)范對企業(yè)技術(shù)研發(fā)有何指導(dǎo)意義,如何推動行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新?總則中技術(shù)架構(gòu)的相關(guān)規(guī)范為企業(yè)技術(shù)研發(fā)提供了明確方向。企業(yè)在研發(fā)全分布式工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)相關(guān)產(chǎn)品時,可依據(jù)總則中系統(tǒng)組成、功能模塊的要求,確定研發(fā)重點,避免盲目投入。例如,在研發(fā)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)備時,需按照總則要求集成自主控制、數(shù)據(jù)處理等功能;在研發(fā)通信技術(shù)時,需滿足總則對傳輸速率和可靠性的規(guī)定。同時,總則在技術(shù)架構(gòu)上預(yù)留了一定的創(chuàng)新空間,鼓勵企業(yè)在符合基本規(guī)范的基礎(chǔ)上,探索更先進(jìn)的技術(shù)方案,如引入人工智能算法優(yōu)化協(xié)同控制、研發(fā)新型通信協(xié)議提升傳輸效率等,從而推動整個行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新。五、工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險頻發(fā),《GB/T36417.1-2018》總則在安全防護(hù)方面有哪些突破性規(guī)定?能否應(yīng)對未來復(fù)雜安全挑戰(zhàn)?深度分析(一)當(dāng)前工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)面臨哪些主要安全風(fēng)險,為何傳統(tǒng)安全防護(hù)手段難以應(yīng)對?當(dāng)前工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)面臨的安全風(fēng)險多樣,主要包括網(wǎng)絡(luò)攻擊(如勒索病毒攻擊、惡意代碼注入)、數(shù)據(jù)泄露(生產(chǎn)數(shù)據(jù)、控制參數(shù)被竊取)、設(shè)備劫持(非法控制工業(yè)設(shè)備影響生產(chǎn))以及物理安全威脅(設(shè)備被盜、破壞)等。傳統(tǒng)安全防護(hù)手段多采用邊界防護(hù)模式,如部署防火墻、入侵檢測系統(tǒng)等,但全分布式工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)節(jié)點分散、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋸?fù)雜,邊界模糊,傳統(tǒng)邊界防護(hù)難以覆蓋所有節(jié)點和通信鏈路。此外,傳統(tǒng)防護(hù)手段對工業(yè)控制協(xié)議的安全性考慮不足,無法有效防范針對工業(yè)專用協(xié)議的攻擊,難以滿足全分布式網(wǎng)絡(luò)的安全需求。(二)

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