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文檔簡(jiǎn)介

十三五課題開(kāi)題申報(bào)書(shū)一、封面內(nèi)容

項(xiàng)目名稱(chēng):面向智能制造的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用

申請(qǐng)人姓名及聯(lián)系方式:張明,zhangming@

所屬單位:國(guó)家工業(yè)信息安全發(fā)展研究中心

申報(bào)日期:2023年10月26日

項(xiàng)目類(lèi)別:應(yīng)用研究

二.項(xiàng)目摘要

隨著“工業(yè)4.0”和“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略的深入推進(jìn),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已成為推動(dòng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的核心引擎。然而,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在賦能生產(chǎn)效率的同時(shí),也面臨著日益嚴(yán)峻的安全威脅。本項(xiàng)目聚焦智能制造場(chǎng)景下的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù),旨在構(gòu)建一套兼顧性能與安全的高效防護(hù)體系。項(xiàng)目核心內(nèi)容包括:首先,基于深度學(xué)習(xí)與圖論分析,研究工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備間的復(fù)雜交互關(guān)系,識(shí)別潛在的安全脆弱性;其次,設(shè)計(jì)輕量級(jí)入侵檢測(cè)模型,通過(guò)優(yōu)化特征工程與模型結(jié)構(gòu),降低算法復(fù)雜度,滿(mǎn)足工業(yè)實(shí)時(shí)性要求;再次,開(kāi)發(fā)面向工業(yè)控制系統(tǒng)的安全編排與自動(dòng)化響應(yīng)(SOAR)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)威脅情報(bào)的動(dòng)態(tài)推送與協(xié)同防御;最后,通過(guò)模擬真實(shí)工業(yè)場(chǎng)景開(kāi)展實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,評(píng)估防護(hù)體系在保障系統(tǒng)可用性、降低攻擊成功率等方面的效果。預(yù)期成果包括一套完整的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)技術(shù)方案、開(kāi)源代碼庫(kù)及三篇高水平學(xué)術(shù)論文。本項(xiàng)目的實(shí)施將有效提升智能制造環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)韌性,為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)提供關(guān)鍵技術(shù)支撐,具有顯著的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。

三.項(xiàng)目背景與研究意義

1.研究領(lǐng)域現(xiàn)狀、存在問(wèn)題及研究必要性

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合的產(chǎn)物,正以前所未有的速度重塑全球制造業(yè)格局。它通過(guò)連接設(shè)備、系統(tǒng)與人員,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、傳輸與智能分析,從而驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)流程的自動(dòng)化、智能化和高效化。據(jù)中國(guó)信息通信研究院統(tǒng)計(jì),截至2022年底,我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)累計(jì)連接設(shè)備數(shù)超過(guò)7600萬(wàn)臺(tái),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到萬(wàn)億元級(jí)別,并在汽車(chē)、家電、航空航天等多個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。然而,伴隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的快速擴(kuò)張,其安全問(wèn)題也日益凸顯,成為制約其健康發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸。

當(dāng)前,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)領(lǐng)域的研究與應(yīng)用仍處于初級(jí)階段,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:首先,工業(yè)控制系統(tǒng)(ICS)與傳統(tǒng)IT系統(tǒng)的安全邊界模糊。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的開(kāi)放性與互聯(lián)性使得ICS暴露在更廣泛的網(wǎng)絡(luò)攻擊面之下,傳統(tǒng)的IT安全防護(hù)策略難以直接應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境,導(dǎo)致安全防護(hù)體系存在天然的短板。其次,工業(yè)設(shè)備與系統(tǒng)具有高可靠性、高實(shí)時(shí)性及強(qiáng)環(huán)境適應(yīng)性等特殊需求,現(xiàn)有的安全防護(hù)技術(shù)往往過(guò)于復(fù)雜或資源消耗過(guò)大,難以在保證生產(chǎn)連續(xù)性的前提下實(shí)現(xiàn)有效防護(hù)。例如,傳統(tǒng)的入侵檢測(cè)系統(tǒng)(IDS)在檢測(cè)精度與檢測(cè)速度之間往往難以取得平衡,過(guò)于激進(jìn)的檢測(cè)策略可能導(dǎo)致誤報(bào)率過(guò)高,干擾正常生產(chǎn)流程;而過(guò)于寬松的策略則可能無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)惡意攻擊,留下安全隱患。

再次,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全威脅呈現(xiàn)出多樣化、復(fù)雜化和隱蔽化的趨勢(shì)。攻擊者利用工業(yè)系統(tǒng)的漏洞,通過(guò)植入惡意代碼、發(fā)起分布式拒絕服務(wù)(DDoS)攻擊、進(jìn)行數(shù)據(jù)篡改或竊取等手段,對(duì)工業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響。例如,2015年的Stuxnet病毒事件,通過(guò)攻擊伊朗核設(shè)施的工業(yè)控制系統(tǒng),成功癱瘓了離心機(jī),造成了重大的經(jīng)濟(jì)損失和戰(zhàn)略影響。此類(lèi)事件充分暴露了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)的脆弱性,也引發(fā)了對(duì)工業(yè)安全防護(hù)的深刻反思。

此外,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)技術(shù)體系尚未完善,缺乏針對(duì)工業(yè)場(chǎng)景的標(biāo)準(zhǔn)化安全產(chǎn)品與解決方案?,F(xiàn)有的安全產(chǎn)品多為IT領(lǐng)域成熟技術(shù)的簡(jiǎn)單移植,缺乏對(duì)工業(yè)協(xié)議、控制邏輯及業(yè)務(wù)流程的深入理解,導(dǎo)致防護(hù)效果不佳。同時(shí),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全人才匱乏,既懂工業(yè)技術(shù)又懂網(wǎng)絡(luò)安全的復(fù)合型人才嚴(yán)重短缺,制約了安全防護(hù)能力的提升。

上述問(wèn)題表明,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)是一項(xiàng)亟待解決的重大課題。研究面向智能制造的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)關(guān)鍵技術(shù),不僅具有重要的理論意義,更具有緊迫的現(xiàn)實(shí)必要性。一方面,通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新解決工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)中的關(guān)鍵技術(shù)難題,能夠有效提升工業(yè)系統(tǒng)的安全韌性,保障工業(yè)生產(chǎn)的連續(xù)性與穩(wěn)定性;另一方面,構(gòu)建完善的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)體系,能夠增強(qiáng)企業(yè)乃至國(guó)家的網(wǎng)絡(luò)安全信心,為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)?;瘧?yīng)用和深度發(fā)展提供安全保障,推動(dòng)我國(guó)制造業(yè)向高端化、智能化、綠色化方向轉(zhuǎn)型升級(jí)。因此,開(kāi)展本項(xiàng)目研究,對(duì)于提升我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)水平,保障制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,具有重要的戰(zhàn)略意義。

2.項(xiàng)目研究的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)或?qū)W術(shù)價(jià)值

本項(xiàng)目的研究成果不僅在技術(shù)上具有前瞻性和創(chuàng)新性,更在社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和學(xué)術(shù)層面具有顯著的價(jià)值。

在社會(huì)價(jià)值層面,本項(xiàng)目的研究成果將直接服務(wù)于國(guó)家網(wǎng)絡(luò)安全戰(zhàn)略,提升關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施的安全防護(hù)能力。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為工業(yè)控制系統(tǒng)與信息技術(shù)深度融合的產(chǎn)物,其安全狀況直接關(guān)系到國(guó)家經(jīng)濟(jì)命脈和社會(huì)穩(wěn)定。通過(guò)本項(xiàng)目構(gòu)建的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)體系,能夠有效抵御網(wǎng)絡(luò)攻擊,保障工業(yè)生產(chǎn)的安全運(yùn)行,避免因網(wǎng)絡(luò)安全事件引發(fā)的重大經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)動(dòng)蕩。例如,在關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域,如能源、交通、水利等,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的安全防護(hù)尤為重要。本項(xiàng)目的研究成果可以為這些領(lǐng)域的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全建設(shè)提供技術(shù)支撐,提升國(guó)家網(wǎng)絡(luò)安全整體水平,維護(hù)國(guó)家安全和社會(huì)穩(wěn)定。

同時(shí),本項(xiàng)目的研究成果也將促進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全生態(tài)的構(gòu)建,提升全社會(huì)的網(wǎng)絡(luò)安全意識(shí)。通過(guò)開(kāi)源代碼庫(kù)的發(fā)布和高水平學(xué)術(shù)論文的發(fā)表,本項(xiàng)目能夠推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)的開(kāi)源與共享,促進(jìn)學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界和安全社區(qū)的合作與交流,形成良好的安全技術(shù)生態(tài)。此外,本項(xiàng)目的研究過(guò)程中,將加強(qiáng)對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全人才的培養(yǎng),通過(guò)產(chǎn)學(xué)研合作,為行業(yè)輸送既懂工業(yè)技術(shù)又懂網(wǎng)絡(luò)安全的復(fù)合型人才,提升全社會(huì)的網(wǎng)絡(luò)安全意識(shí)和防護(hù)能力。

在經(jīng)濟(jì)價(jià)值層面,本項(xiàng)目的研究成果將推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,為相關(guān)企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,工業(yè)安全市場(chǎng)正處于爆發(fā)前夕。本項(xiàng)目的研究成果可以直接應(yīng)用于工業(yè)安全產(chǎn)品與服務(wù)中,開(kāi)發(fā)出更加智能、高效、安全的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)產(chǎn)品,滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。例如,本項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的輕量級(jí)入侵檢測(cè)模型和SOAR平臺(tái),可以作為一種商業(yè)化產(chǎn)品,為企業(yè)提供工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)解決方案,幫助企業(yè)降低安全風(fēng)險(xiǎn),提升運(yùn)營(yíng)效率。此外,本項(xiàng)目的研究成果還可以促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,帶動(dòng)安全設(shè)備、安全軟件、安全服務(wù)等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,形成完整的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全產(chǎn)業(yè)鏈,為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)注入新的動(dòng)力。

同時(shí),本項(xiàng)目的研究成果將提升我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,推動(dòng)我國(guó)從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大國(guó)向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)。當(dāng)前,在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全領(lǐng)域,我國(guó)與國(guó)際先進(jìn)水平仍存在一定差距,部分核心技術(shù)受制于人。通過(guò)本項(xiàng)目的研究,我國(guó)可以在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全領(lǐng)域取得一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù),提升我國(guó)在全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全標(biāo)準(zhǔn)制定中的話語(yǔ)權(quán),推動(dòng)我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)走向世界。此外,本項(xiàng)目的研究成果還可以促進(jìn)我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新升級(jí),推動(dòng)我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)向高端化、智能化、綠色化方向發(fā)展,提升我國(guó)在全球產(chǎn)業(yè)鏈中的地位。

在學(xué)術(shù)價(jià)值層面,本項(xiàng)目的研究成果將推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全理論的創(chuàng)新與發(fā)展,為相關(guān)領(lǐng)域的研究提供新的思路和方法。本項(xiàng)目將深入研究工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)中的關(guān)鍵技術(shù)難題,探索新的安全防護(hù)機(jī)制和技術(shù)路線,為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全理論研究提供新的視角。例如,本項(xiàng)目將研究的基于深度學(xué)習(xí)與圖論分析的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全脆弱性識(shí)別方法,將推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全領(lǐng)域的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)研究方向的發(fā)展。此外,本項(xiàng)目還將探索工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)體系的設(shè)計(jì)方法,為構(gòu)建更加完善、高效的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)體系提供理論指導(dǎo)。

同時(shí),本項(xiàng)目的研究成果將豐富工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全領(lǐng)域的知識(shí)體系,為相關(guān)領(lǐng)域的研究人員提供重要的參考。本項(xiàng)目將發(fā)表多篇高水平學(xué)術(shù)論文,總結(jié)本項(xiàng)目的研究成果和經(jīng)驗(yàn),為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全領(lǐng)域的研究人員提供重要的參考和借鑒。此外,本項(xiàng)目還將開(kāi)發(fā)開(kāi)源代碼庫(kù),為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全領(lǐng)域的研究人員提供技術(shù)支持,促進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)的開(kāi)源與共享。

四.國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界均進(jìn)行了積極探索,取得了一定的研究成果,但總體而言,仍處于發(fā)展的初級(jí)階段,面臨諸多挑戰(zhàn)和亟待解決的問(wèn)題。

國(guó)外研究現(xiàn)狀方面,歐美國(guó)家在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全領(lǐng)域起步較早,積累了較為豐富的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累。早在20世紀(jì)90年代末,美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)就開(kāi)始關(guān)注工業(yè)控制系統(tǒng)安全,并資助了一系列相關(guān)研究項(xiàng)目。近年來(lái),隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,歐美國(guó)家在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全領(lǐng)域的研究也更加深入,主要集中在以下幾個(gè)方面:

首先,在工業(yè)控制系統(tǒng)安全評(píng)估與風(fēng)險(xiǎn)管理方面,國(guó)外研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)開(kāi)發(fā)了一系列工業(yè)控制系統(tǒng)安全評(píng)估工具和方法,如NISTSP800-82系列指南、IEC62443標(biāo)準(zhǔn)系列等。這些工具和方法可以幫助企業(yè)評(píng)估工業(yè)控制系統(tǒng)的安全風(fēng)險(xiǎn),制定安全防護(hù)策略,提升工業(yè)控制系統(tǒng)的安全防護(hù)能力。例如,NISTSP800-82系列指南為工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全提供了詳細(xì)的指導(dǎo),包括安全評(píng)估、安全配置、安全監(jiān)控等方面。IEC62443標(biāo)準(zhǔn)系列則針對(duì)工業(yè)自動(dòng)化和控制系統(tǒng)安全提出了全面的技術(shù)要求和管理建議,涵蓋了物理安全、網(wǎng)絡(luò)安全、系統(tǒng)安全和應(yīng)用安全等多個(gè)方面。

其次,在工業(yè)控制系統(tǒng)漏洞分析與安全防護(hù)方面,國(guó)外研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)在工業(yè)控制系統(tǒng)漏洞挖掘、漏洞利用分析和安全防護(hù)技術(shù)研究方面取得了顯著進(jìn)展。例如,美國(guó)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)軟件工程研究所(SEI)開(kāi)發(fā)的ICSAdvisoryWatch服務(wù),可以實(shí)時(shí)監(jiān)控工業(yè)控制系統(tǒng)漏洞信息,并提供相應(yīng)的安全建議。此外,一些安全公司也開(kāi)發(fā)了針對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)的漏洞掃描工具和安全防護(hù)產(chǎn)品,如TrendMicro的IndustrialControlSecurityScanner、Dragos的DragosIndustrialSecurityPlatform等,可以幫助企業(yè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)和修復(fù)工業(yè)控制系統(tǒng)的漏洞,提升工業(yè)控制系統(tǒng)的安全防護(hù)能力。

再次,在工業(yè)控制系統(tǒng)入侵檢測(cè)與防御方面,國(guó)外研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)在工業(yè)控制系統(tǒng)入侵檢測(cè)技術(shù)和方法方面進(jìn)行了深入研究,開(kāi)發(fā)了一系列基于異常檢測(cè)、基于特征的檢測(cè)和基于行為的檢測(cè)等入侵檢測(cè)技術(shù)。例如,美國(guó)通用電氣公司開(kāi)發(fā)的Predix平臺(tái),集成了入侵檢測(cè)、安全監(jiān)控和安全響應(yīng)等功能,可以幫助企業(yè)實(shí)時(shí)監(jiān)控工業(yè)控制系統(tǒng)的安全狀態(tài),及時(shí)發(fā)現(xiàn)和響應(yīng)安全事件。此外,一些安全公司也開(kāi)發(fā)了針對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)的入侵檢測(cè)產(chǎn)品,如RockwellAutomation的Allen-BradleySecuritySuite、SchneiderElectric的EcoStruxureSecurity等,可以幫助企業(yè)提升工業(yè)控制系統(tǒng)的入侵檢測(cè)和防御能力。

然而,國(guó)外在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全領(lǐng)域的研究也存在一些不足。例如,國(guó)外的研究成果大多集中在理論研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)方面,缺乏與實(shí)際工業(yè)場(chǎng)景的深度融合,導(dǎo)致部分研究成果難以在實(shí)際工業(yè)環(huán)境中得到應(yīng)用。此外,國(guó)外的研究成果大多針對(duì)西方國(guó)家的工業(yè)控制系統(tǒng),缺乏對(duì)發(fā)展中國(guó)家工業(yè)控制系統(tǒng)特點(diǎn)的研究,導(dǎo)致部分研究成果難以適用于發(fā)展中國(guó)家的工業(yè)環(huán)境。

國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀方面,我國(guó)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全領(lǐng)域的研究起步較晚,但發(fā)展迅速,取得了一定的成果。近年來(lái),隨著國(guó)家對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全的重視,國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全領(lǐng)域進(jìn)行了積極探索,主要集中在以下幾個(gè)方面:

首先,在工業(yè)控制系統(tǒng)安全評(píng)估與防護(hù)體系構(gòu)建方面,國(guó)內(nèi)研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)在工業(yè)控制系統(tǒng)安全評(píng)估方法、安全防護(hù)體系架構(gòu)等方面進(jìn)行了深入研究,提出了一系列工業(yè)控制系統(tǒng)安全評(píng)估模型和防護(hù)體系架構(gòu)。例如,中國(guó)科學(xué)院信工所在工業(yè)控制系統(tǒng)安全評(píng)估方面開(kāi)展了大量研究,提出了基于風(fēng)險(xiǎn)分析的工業(yè)控制系統(tǒng)安全評(píng)估方法,并開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的評(píng)估工具。此外,一些企業(yè)在工業(yè)控制系統(tǒng)安全防護(hù)體系構(gòu)建方面也取得了顯著進(jìn)展,如華為云推出的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全解決方案,集成了安全評(píng)估、安全防護(hù)、安全監(jiān)控等功能,可以幫助企業(yè)構(gòu)建全面的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)體系。

其次,在工業(yè)控制系統(tǒng)漏洞分析與安全防護(hù)技術(shù)方面,國(guó)內(nèi)研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)在工業(yè)控制系統(tǒng)漏洞挖掘、漏洞利用分析和安全防護(hù)技術(shù)研究方面取得了顯著進(jìn)展。例如,中國(guó)科學(xué)院軟件研究所開(kāi)發(fā)的工業(yè)控制系統(tǒng)漏洞挖掘系統(tǒng),可以自動(dòng)挖掘工業(yè)控制系統(tǒng)漏洞,并提供相應(yīng)的漏洞利用分析和安全防護(hù)建議。此外,一些安全公司也開(kāi)發(fā)了針對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)的漏洞掃描工具和安全防護(hù)產(chǎn)品,如綠盟科技的天鏡工業(yè)控制系統(tǒng)安全防護(hù)系統(tǒng)、啟明星辰的工控安全態(tài)勢(shì)感知平臺(tái)等,可以幫助企業(yè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)和修復(fù)工業(yè)控制系統(tǒng)的漏洞,提升工業(yè)控制系統(tǒng)的安全防護(hù)能力。

再次,在工業(yè)控制系統(tǒng)入侵檢測(cè)與防御方面,國(guó)內(nèi)研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)在工業(yè)控制系統(tǒng)入侵檢測(cè)技術(shù)和方法方面進(jìn)行了深入研究,開(kāi)發(fā)了一系列基于異常檢測(cè)、基于特征的檢測(cè)和基于行為的檢測(cè)等入侵檢測(cè)技術(shù)。例如,清華大學(xué)開(kāi)發(fā)的工業(yè)控制系統(tǒng)入侵檢測(cè)系統(tǒng),基于機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù),可以實(shí)時(shí)檢測(cè)工業(yè)控制系統(tǒng)的異常行為,并及時(shí)發(fā)出警報(bào)。此外,一些安全公司也開(kāi)發(fā)了針對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)的入侵檢測(cè)產(chǎn)品,如安恒信息的安全運(yùn)營(yíng)中心(SOC)平臺(tái)、深信服的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)系統(tǒng)等,可以幫助企業(yè)提升工業(yè)控制系統(tǒng)的入侵檢測(cè)和防御能力。

然而,國(guó)內(nèi)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全領(lǐng)域的研究也存在一些不足。例如,國(guó)內(nèi)的研究成果大多集中在理論研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)方面,缺乏與實(shí)際工業(yè)場(chǎng)景的深度融合,導(dǎo)致部分研究成果難以在實(shí)際工業(yè)環(huán)境中得到應(yīng)用。此外,國(guó)內(nèi)的研究成果大多針對(duì)國(guó)內(nèi)工業(yè)控制系統(tǒng)的特點(diǎn),缺乏對(duì)國(guó)外工業(yè)控制系統(tǒng)特點(diǎn)的研究,導(dǎo)致部分研究成果難以適用于國(guó)外工業(yè)環(huán)境。此外,國(guó)內(nèi)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全領(lǐng)域的人才培養(yǎng)方面也存在不足,缺乏既懂工業(yè)技術(shù)又懂網(wǎng)絡(luò)安全的復(fù)合型人才,制約了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。

綜上所述,國(guó)內(nèi)外在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全領(lǐng)域的研究均取得了一定的成果,但總體而言,仍處于發(fā)展的初級(jí)階段,面臨諸多挑戰(zhàn)和亟待解決的問(wèn)題。例如,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全威脅的多樣化、復(fù)雜化和隱蔽化趨勢(shì)對(duì)安全防護(hù)技術(shù)提出了更高的要求;工業(yè)控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)IT系統(tǒng)的融合帶來(lái)了新的安全挑戰(zhàn);工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)技術(shù)體系尚未完善,缺乏針對(duì)工業(yè)場(chǎng)景的標(biāo)準(zhǔn)化安全產(chǎn)品與解決方案;工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全人才匱乏,制約了安全防護(hù)能力的提升。因此,開(kāi)展面向智能制造的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用,具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。

五.研究目標(biāo)與內(nèi)容

1.研究目標(biāo)

本項(xiàng)目旨在面向智能制造的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)需求,開(kāi)展關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用,構(gòu)建一套兼顧性能與安全的高效防護(hù)體系。具體研究目標(biāo)如下:

第一,深入分析智能制造場(chǎng)景下工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的交互特性和安全威脅機(jī)理,構(gòu)建精細(xì)化的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)模型。通過(guò)對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)、工業(yè)設(shè)備、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)及工業(yè)應(yīng)用等多維度數(shù)據(jù)的采集與分析,識(shí)別工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中特有的安全威脅類(lèi)型、攻擊路徑和脆弱性分布,為后續(xù)的安全防護(hù)技術(shù)研發(fā)提供理論基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)支撐。

第二,研發(fā)輕量級(jí)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)入侵檢測(cè)模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)控制流量實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)的異常行為檢測(cè)。針對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性要求高的特點(diǎn),本項(xiàng)目將優(yōu)化傳統(tǒng)入侵檢測(cè)算法,降低模型復(fù)雜度,減少計(jì)算資源消耗,同時(shí)提升檢測(cè)精度,降低誤報(bào)率和漏報(bào)率,確保模型能夠在不影響工業(yè)生產(chǎn)正常運(yùn)行的前提下,有效識(shí)別和告警潛在的安全威脅。

第三,設(shè)計(jì)面向工業(yè)控制系統(tǒng)的安全編排與自動(dòng)化響應(yīng)(SOAR)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)安全事件的自動(dòng)化處理和協(xié)同防御。本項(xiàng)目將整合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全監(jiān)測(cè)、分析、處置等環(huán)節(jié),構(gòu)建SOAR平臺(tái),實(shí)現(xiàn)安全事件的自動(dòng)收集、分析、研判和響應(yīng),提高安全事件處置效率,縮短響應(yīng)時(shí)間,降低人工干預(yù)成本,提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)的自動(dòng)化和智能化水平。

第四,研發(fā)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)關(guān)鍵技術(shù)解決方案,并在典型智能制造場(chǎng)景中進(jìn)行應(yīng)用驗(yàn)證。本項(xiàng)目將結(jié)合所研發(fā)的入侵檢測(cè)模型和SOAR平臺(tái),形成一套完整的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)技術(shù)方案,并在實(shí)際的智能制造場(chǎng)景中進(jìn)行部署和應(yīng)用,驗(yàn)證方案的有效性和實(shí)用性,為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)提供可復(fù)制、可推廣的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

2.研究?jī)?nèi)容

本項(xiàng)目的研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:

首先,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)模型構(gòu)建研究。本研究將重點(diǎn)關(guān)注智能制造場(chǎng)景下工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的交互特性和安全威脅機(jī)理,通過(guò)采集和分析工業(yè)控制系統(tǒng)、工業(yè)設(shè)備、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)及工業(yè)應(yīng)用等多維度數(shù)據(jù),識(shí)別工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中特有的安全威脅類(lèi)型、攻擊路徑和脆弱性分布。具體研究問(wèn)題包括:

-工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備間的交互關(guān)系如何影響安全風(fēng)險(xiǎn)?

-工業(yè)控制系統(tǒng)中的哪些組件和協(xié)議是安全威脅的主要目標(biāo)?

-如何構(gòu)建一個(gè)能夠有效識(shí)別和評(píng)估工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)的模型?

本研究的假設(shè)是,通過(guò)深入分析工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的交互特性和安全威脅機(jī)理,可以構(gòu)建一個(gè)精細(xì)化的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)模型,為后續(xù)的安全防護(hù)技術(shù)研發(fā)提供理論基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)支撐。

其次,輕量級(jí)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)入侵檢測(cè)模型研究。本研究將針對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性要求高的特點(diǎn),研發(fā)輕量級(jí)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)入侵檢測(cè)模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)控制流量實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)的異常行為檢測(cè)。具體研究問(wèn)題包括:

-如何在保證檢測(cè)精度的前提下,降低入侵檢測(cè)模型的復(fù)雜度?

-如何優(yōu)化入侵檢測(cè)算法,減少計(jì)算資源消耗?

-如何提升入侵檢測(cè)模型的實(shí)時(shí)性,滿(mǎn)足工業(yè)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求?

本研究的假設(shè)是,通過(guò)優(yōu)化傳統(tǒng)入侵檢測(cè)算法,可以研發(fā)出輕量級(jí)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)入侵檢測(cè)模型,在保證檢測(cè)精度的同時(shí),滿(mǎn)足工業(yè)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求。

再次,面向工業(yè)控制系統(tǒng)的安全編排與自動(dòng)化響應(yīng)(SOAR)平臺(tái)研究。本研究將設(shè)計(jì)面向工業(yè)控制系統(tǒng)的安全編排與自動(dòng)化響應(yīng)(SOAR)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)安全事件的自動(dòng)化處理和協(xié)同防御。具體研究問(wèn)題包括:

-如何整合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全監(jiān)測(cè)、分析、處置等環(huán)節(jié)?

-如何實(shí)現(xiàn)安全事件的自動(dòng)收集、分析、研判和響應(yīng)?

-如何提高安全事件處置效率,縮短響應(yīng)時(shí)間?

本研究的假設(shè)是,通過(guò)構(gòu)建SOAR平臺(tái),可以實(shí)現(xiàn)安全事件的自動(dòng)化處理和協(xié)同防御,提高安全事件處置效率,縮短響應(yīng)時(shí)間,降低人工干預(yù)成本。

最后,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)關(guān)鍵技術(shù)解決方案研發(fā)與應(yīng)用驗(yàn)證。本研究將結(jié)合所研發(fā)的入侵檢測(cè)模型和SOAR平臺(tái),形成一套完整的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)技術(shù)方案,并在實(shí)際的智能制造場(chǎng)景中進(jìn)行部署和應(yīng)用,驗(yàn)證方案的有效性和實(shí)用性。具體研究問(wèn)題包括:

-如何將入侵檢測(cè)模型和SOAR平臺(tái)應(yīng)用于實(shí)際的智能制造場(chǎng)景?

-如何評(píng)估工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)方案的有效性和實(shí)用性?

-如何推廣工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)技術(shù)方案,形成可復(fù)制、可推廣的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)?

本研究的假設(shè)是,通過(guò)研發(fā)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)關(guān)鍵技術(shù)解決方案,并在實(shí)際的智能制造場(chǎng)景中進(jìn)行應(yīng)用驗(yàn)證,可以形成一套完整的、可推廣的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)技術(shù)方案,為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)提供實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)支持。

六.研究方法與技術(shù)路線

1.研究方法、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)收集與分析方法

本項(xiàng)目將采用理論分析、模型構(gòu)建、算法設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和工程應(yīng)用相結(jié)合的研究方法,系統(tǒng)性地開(kāi)展面向智能制造的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用。

在研究方法方面,本項(xiàng)目將主要采用以下幾種方法:

首先,文獻(xiàn)研究法。通過(guò)系統(tǒng)梳理國(guó)內(nèi)外工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全、人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、圖論、安全編排與自動(dòng)化響應(yīng)等相關(guān)領(lǐng)域的文獻(xiàn)資料,了解當(dāng)前研究現(xiàn)狀、技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和主要挑戰(zhàn),為本項(xiàng)目的研究提供理論基礎(chǔ)和方向指引。具體將深入研究工業(yè)控制系統(tǒng)安全協(xié)議、安全架構(gòu)、脆弱性分析、入侵檢測(cè)、安全事件響應(yīng)等方面的文獻(xiàn),掌握相關(guān)理論和技術(shù)方法。

其次,理論分析法。針對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)中的關(guān)鍵問(wèn)題,如設(shè)備交互關(guān)系分析、安全風(fēng)險(xiǎn)建模、入侵檢測(cè)模型設(shè)計(jì)、SOAR平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)等,進(jìn)行深入的理論分析,明確問(wèn)題的本質(zhì)和內(nèi)在規(guī)律,為后續(xù)的模型構(gòu)建和算法設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。例如,通過(guò)理論分析,研究工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備間的交互模式對(duì)安全風(fēng)險(xiǎn)的影響,分析不同攻擊路徑的特征,為構(gòu)建安全風(fēng)險(xiǎn)模型提供理論支撐。

再次,模型構(gòu)建法。針對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)中的關(guān)鍵問(wèn)題,構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型或計(jì)算模型,以定量化的方式描述問(wèn)題的本質(zhì)和內(nèi)在規(guī)律。例如,構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)模型,對(duì)安全威脅進(jìn)行量化評(píng)估;構(gòu)建入侵檢測(cè)模型,對(duì)工業(yè)控制流量進(jìn)行特征提取和模式識(shí)別;構(gòu)建SOAR平臺(tái)架構(gòu)模型,對(duì)安全事件的處理流程進(jìn)行建模和優(yōu)化。

最后,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證法。通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),對(duì)所提出的理論、模型和算法進(jìn)行驗(yàn)證,評(píng)估其有效性和實(shí)用性。實(shí)驗(yàn)將包括仿真實(shí)驗(yàn)和實(shí)際場(chǎng)景實(shí)驗(yàn)。仿真實(shí)驗(yàn)將在虛擬環(huán)境中模擬工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景,對(duì)入侵檢測(cè)模型和SOAR平臺(tái)進(jìn)行性能測(cè)試;實(shí)際場(chǎng)景實(shí)驗(yàn)將在實(shí)際的智能制造環(huán)境中部署和測(cè)試所研發(fā)的技術(shù)方案,驗(yàn)證其在真實(shí)環(huán)境中的有效性和實(shí)用性。

在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方面,本項(xiàng)目將設(shè)計(jì)以下幾種實(shí)驗(yàn):

首先,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)。在典型的智能制造場(chǎng)景中,部署數(shù)據(jù)采集工具,采集工業(yè)控制系統(tǒng)、工業(yè)設(shè)備、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)及工業(yè)應(yīng)用等多維度數(shù)據(jù),包括設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)流量數(shù)據(jù)、系統(tǒng)日志數(shù)據(jù)、應(yīng)用層數(shù)據(jù)等。通過(guò)數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn),獲取真實(shí)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全數(shù)據(jù),為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和模型構(gòu)建提供數(shù)據(jù)支撐。

其次,入侵檢測(cè)模型性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)。在仿真環(huán)境中構(gòu)建多種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景,模擬不同的攻擊類(lèi)型和攻擊強(qiáng)度,對(duì)所研發(fā)的入侵檢測(cè)模型進(jìn)行性能測(cè)試,評(píng)估其檢測(cè)精度、檢測(cè)速度、資源消耗等指標(biāo)。通過(guò)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證入侵檢測(cè)模型的有效性和實(shí)用性,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行模型優(yōu)化。

再次,SOAR平臺(tái)功能測(cè)試實(shí)驗(yàn)。在仿真環(huán)境中構(gòu)建多種安全事件場(chǎng)景,對(duì)所研發(fā)的SOAR平臺(tái)進(jìn)行功能測(cè)試,評(píng)估其事件自動(dòng)收集、分析、研判和響應(yīng)等功能的有效性和效率。通過(guò)功能測(cè)試實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證SOAR平臺(tái)的有效性和實(shí)用性,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行平臺(tái)優(yōu)化。

最后,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)方案應(yīng)用驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。在實(shí)際的智能制造場(chǎng)景中,部署和測(cè)試所研發(fā)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)方案,評(píng)估其在真實(shí)環(huán)境中的有效性和實(shí)用性。通過(guò)應(yīng)用驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證方案的整體效果,并收集用戶(hù)反饋,為方案的改進(jìn)和推廣提供依據(jù)。

在數(shù)據(jù)收集方法方面,本項(xiàng)目將采用以下幾種方法:

首先,網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包捕獲。通過(guò)部署網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包捕獲工具,如Wireshark、tcpdump等,捕獲工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)包,獲取網(wǎng)絡(luò)流量數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)流量數(shù)據(jù)包括設(shè)備間的通信數(shù)據(jù)、控制指令數(shù)據(jù)、狀態(tài)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)等,是分析工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全威脅的重要數(shù)據(jù)來(lái)源。

其次,系統(tǒng)日志收集。通過(guò)部署日志收集工具,如Logstash、Fluentd等,收集工業(yè)控制系統(tǒng)、工業(yè)設(shè)備、工業(yè)應(yīng)用等產(chǎn)生的系統(tǒng)日志,獲取系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、安全事件等信息。系統(tǒng)日志數(shù)據(jù)是分析工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)和進(jìn)行安全事件追溯的重要數(shù)據(jù)來(lái)源。

再次,設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)采集。通過(guò)部署傳感器或接口,采集工業(yè)設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù),如溫度、壓力、振動(dòng)等,獲取設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息。設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)是分析工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)和進(jìn)行設(shè)備故障診斷的重要數(shù)據(jù)來(lái)源。

最后,人工觀察與訪談。通過(guò)人工觀察和訪談工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的管理人員和操作人員,獲取工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行情況、安全策略、安全事件等信息。人工觀察與訪談是獲取工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)定性信息的重要方法。

在數(shù)據(jù)分析方法方面,本項(xiàng)目將采用以下幾種方法:

首先,統(tǒng)計(jì)分析。對(duì)采集到的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)算不同類(lèi)型安全事件的頻率、強(qiáng)度、影響等指標(biāo),分析工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)的分布規(guī)律和變化趨勢(shì)。統(tǒng)計(jì)分析是了解工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)狀況的基本方法。

其次,機(jī)器學(xué)習(xí)。利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法,對(duì)采集到的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和分析,識(shí)別安全威脅模式、預(yù)測(cè)安全風(fēng)險(xiǎn)、構(gòu)建入侵檢測(cè)模型等。機(jī)器學(xué)習(xí)是分析工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全數(shù)據(jù)的重要工具,可以有效地發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的隱藏信息和規(guī)律。

再次,圖論分析。利用圖論方法,分析工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備間的交互關(guān)系,構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)網(wǎng)絡(luò)模型,識(shí)別關(guān)鍵設(shè)備和關(guān)鍵路徑,為安全防護(hù)策略的制定提供依據(jù)。圖論分析是分析工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要工具。

最后,仿真模擬。利用仿真軟件,模擬工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景,對(duì)所提出的理論、模型和算法進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),評(píng)估其有效性和實(shí)用性。仿真模擬是驗(yàn)證所提出的技術(shù)方案的有效性的重要方法。

2.技術(shù)路線

本項(xiàng)目的技術(shù)路線分為以下幾個(gè)階段:

第一階段,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)分析階段。在這個(gè)階段,將通過(guò)文獻(xiàn)研究、理論分析、數(shù)據(jù)收集等方法,分析智能制造場(chǎng)景下工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的交互特性和安全威脅機(jī)理,構(gòu)建精細(xì)化的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)模型。具體步驟包括:

-文獻(xiàn)調(diào)研:系統(tǒng)梳理國(guó)內(nèi)外工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全、人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、圖論、安全編排與自動(dòng)化響應(yīng)等相關(guān)領(lǐng)域的文獻(xiàn)資料。

-理論分析:分析工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備間的交互關(guān)系、安全威脅類(lèi)型、攻擊路徑和脆弱性分布。

-數(shù)據(jù)收集:在典型的智能制造場(chǎng)景中,采集工業(yè)控制系統(tǒng)、工業(yè)設(shè)備、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)及工業(yè)應(yīng)用等多維度數(shù)據(jù)。

-數(shù)據(jù)分析:對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)分析、圖論分析,構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)模型。

第二階段,輕量級(jí)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)入侵檢測(cè)模型研發(fā)階段。在這個(gè)階段,將針對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性要求高的特點(diǎn),研發(fā)輕量級(jí)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)入侵檢測(cè)模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)控制流量實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)的異常行為檢測(cè)。具體步驟包括:

-模型設(shè)計(jì):基于機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等技術(shù),設(shè)計(jì)輕量級(jí)入侵檢測(cè)模型,優(yōu)化模型結(jié)構(gòu),降低計(jì)算復(fù)雜度。

-模型訓(xùn)練:利用采集到的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全數(shù)據(jù),對(duì)入侵檢測(cè)模型進(jìn)行訓(xùn)練,優(yōu)化模型參數(shù)。

-模型測(cè)試:在仿真環(huán)境中構(gòu)建多種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景,對(duì)入侵檢測(cè)模型進(jìn)行性能測(cè)試,評(píng)估其檢測(cè)精度、檢測(cè)速度、資源消耗等指標(biāo)。

-模型優(yōu)化:根據(jù)測(cè)試結(jié)果,對(duì)入侵檢測(cè)模型進(jìn)行優(yōu)化,提升模型性能。

第三階段,面向工業(yè)控制系統(tǒng)的安全編排與自動(dòng)化響應(yīng)(SOAR)平臺(tái)研發(fā)階段。在這個(gè)階段,將設(shè)計(jì)面向工業(yè)控制系統(tǒng)的安全編排與自動(dòng)化響應(yīng)(SOAR)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)安全事件的自動(dòng)化處理和協(xié)同防御。具體步驟包括:

-平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì):設(shè)計(jì)SOAR平臺(tái)的架構(gòu),包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、事件響應(yīng)模塊等。

-功能模塊開(kāi)發(fā):開(kāi)發(fā)SOAR平臺(tái)的功能模塊,包括安全事件自動(dòng)收集、分析、研判和響應(yīng)等功能。

-平臺(tái)集成:將入侵檢測(cè)模型、安全事件響應(yīng)工具等集成到SOAR平臺(tái)中。

-平臺(tái)測(cè)試:在仿真環(huán)境中構(gòu)建多種安全事件場(chǎng)景,對(duì)SOAR平臺(tái)進(jìn)行功能測(cè)試,評(píng)估其事件自動(dòng)處理和協(xié)同防御功能的有效性和效率。

-平臺(tái)優(yōu)化:根據(jù)測(cè)試結(jié)果,對(duì)SOAR平臺(tái)進(jìn)行優(yōu)化,提升平臺(tái)性能。

第四階段,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)關(guān)鍵技術(shù)解決方案研發(fā)與應(yīng)用驗(yàn)證階段。在這個(gè)階段,將結(jié)合所研發(fā)的入侵檢測(cè)模型和SOAR平臺(tái),形成一套完整的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)技術(shù)方案,并在實(shí)際的智能制造場(chǎng)景中進(jìn)行部署和應(yīng)用,驗(yàn)證方案的有效性和實(shí)用性。具體步驟包括:

-方案設(shè)計(jì):結(jié)合入侵檢測(cè)模型和SOAR平臺(tái),設(shè)計(jì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)技術(shù)方案。

-方案部署:在實(shí)際的智能制造環(huán)境中部署工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)技術(shù)方案。

-方案測(cè)試:對(duì)部署后的方案進(jìn)行測(cè)試,評(píng)估其有效性和實(shí)用性。

-方案優(yōu)化:根據(jù)測(cè)試結(jié)果,對(duì)方案進(jìn)行優(yōu)化,提升方案性能。

-方案推廣:推廣工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)技術(shù)方案,形成可復(fù)制、可推廣的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

通過(guò)以上技術(shù)路線,本項(xiàng)目將系統(tǒng)性地開(kāi)展面向智能制造的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用,為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)提供技術(shù)支撐和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

七.創(chuàng)新點(diǎn)

本項(xiàng)目面向智能制造的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)需求,在理論、方法和技術(shù)應(yīng)用層面均具有顯著的創(chuàng)新性,具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

首先,在理論層面,本項(xiàng)目構(gòu)建了面向智能制造的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)模型,該模型綜合考慮了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的異構(gòu)性、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)性、業(yè)務(wù)流程的復(fù)雜性以及攻擊手段的多樣性等因素,實(shí)現(xiàn)了對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)的精細(xì)化刻畫(huà)和動(dòng)態(tài)評(píng)估。傳統(tǒng)的工業(yè)控制系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)模型往往過(guò)于簡(jiǎn)化,難以準(zhǔn)確反映工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的復(fù)雜性和動(dòng)態(tài)性。本項(xiàng)目提出的模型引入了圖論分析方法和機(jī)器學(xué)習(xí)算法,能夠有效地刻畫(huà)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備間的交互關(guān)系,識(shí)別關(guān)鍵設(shè)備和關(guān)鍵路徑,并動(dòng)態(tài)評(píng)估安全風(fēng)險(xiǎn)的變化趨勢(shì)。這種精細(xì)化、動(dòng)態(tài)化的風(fēng)險(xiǎn)建模方法,為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)提供了更加科學(xué)的理論基礎(chǔ)。

其次,在方法層面,本項(xiàng)目研發(fā)了輕量級(jí)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)入侵檢測(cè)模型,該模型在保證檢測(cè)精度的同時(shí),顯著降低了計(jì)算復(fù)雜度和資源消耗,滿(mǎn)足了工業(yè)控制系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性要求高的特點(diǎn)。傳統(tǒng)的入侵檢測(cè)模型往往過(guò)于復(fù)雜,難以在資源受限的工業(yè)控制環(huán)境中部署和應(yīng)用。本項(xiàng)目提出的入侵檢測(cè)模型基于輕量級(jí)機(jī)器學(xué)習(xí)算法和深度學(xué)習(xí)算法,通過(guò)優(yōu)化模型結(jié)構(gòu)和特征工程,實(shí)現(xiàn)了模型的輕量化,降低了模型的計(jì)算復(fù)雜度和資源消耗。同時(shí),本項(xiàng)目還引入了聯(lián)邦學(xué)習(xí)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了在不泄露工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)隱私的情況下,對(duì)入侵檢測(cè)模型進(jìn)行分布式訓(xùn)練,進(jìn)一步提升了模型的安全性和實(shí)用性。這種輕量化、分布式入侵檢測(cè)方法,為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)提供了更加高效的技術(shù)手段。

再次,在技術(shù)應(yīng)用層面,本項(xiàng)目設(shè)計(jì)了面向工業(yè)控制系統(tǒng)的安全編排與自動(dòng)化響應(yīng)(SOAR)平臺(tái),該平臺(tái)集成了入侵檢測(cè)、安全監(jiān)控、安全分析、安全處置等多種功能,實(shí)現(xiàn)了安全事件的自動(dòng)化處理和協(xié)同防御。傳統(tǒng)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)方法往往缺乏自動(dòng)化和協(xié)同性,導(dǎo)致安全事件響應(yīng)效率低下。本項(xiàng)目提出的SOAR平臺(tái)基于開(kāi)源技術(shù)和商業(yè)產(chǎn)品,構(gòu)建了一個(gè)可擴(kuò)展、可定制的安全運(yùn)營(yíng)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了安全事件的自動(dòng)收集、分析、研判和響應(yīng)。同時(shí),本項(xiàng)目還引入了人工智能技術(shù),實(shí)現(xiàn)了對(duì)安全事件的智能分析和智能決策,進(jìn)一步提升了安全事件響應(yīng)的效率和準(zhǔn)確性。這種自動(dòng)化、智能化的安全防護(hù)技術(shù),為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)提供了更加先進(jìn)的技術(shù)解決方案。

此外,本項(xiàng)目還具有重要的應(yīng)用創(chuàng)新點(diǎn)。本項(xiàng)目將所研發(fā)的技術(shù)方案應(yīng)用于實(shí)際的智能制造場(chǎng)景中,驗(yàn)證了方案的有效性和實(shí)用性。通過(guò)與多家智能制造企業(yè)的合作,本項(xiàng)目收集了大量的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全數(shù)據(jù),并基于這些數(shù)據(jù)對(duì)技術(shù)方案進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn)。這種基于實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的技術(shù)研發(fā)方法,確保了技術(shù)方案的實(shí)用性和可推廣性。同時(shí),本項(xiàng)目還形成了可復(fù)制、可推廣的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),為其他智能制造企業(yè)的安全防護(hù)提供了參考和借鑒。

綜上所述,本項(xiàng)目在理論、方法和技術(shù)應(yīng)用層面均具有顯著的創(chuàng)新性,為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)提供了更加科學(xué)的理論基礎(chǔ)、高效的技術(shù)手段和先進(jìn)的技術(shù)解決方案,具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。

八.預(yù)期成果

本項(xiàng)目旨在面向智能制造的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)需求,開(kāi)展關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用,預(yù)期在理論、技術(shù)、方法和應(yīng)用等多個(gè)層面取得顯著成果,為提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)水平提供有力支撐。

首先,在理論層面,本項(xiàng)目預(yù)期取得以下理論成果:

一、構(gòu)建一套面向智能制造的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)理論框架。該框架將系統(tǒng)性地整合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備交互關(guān)系、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)流程特點(diǎn)、安全威脅類(lèi)型等多維度因素,建立精細(xì)化的安全風(fēng)險(xiǎn)量化模型和動(dòng)態(tài)評(píng)估方法。通過(guò)對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)的內(nèi)在機(jī)理和演化規(guī)律進(jìn)行深入研究,揭示安全威脅與系統(tǒng)脆弱性之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)提供科學(xué)的理論指導(dǎo)。該理論框架將超越傳統(tǒng)工業(yè)控制系統(tǒng)安全理論的局限,更加契合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的復(fù)雜性和動(dòng)態(tài)性,為后續(xù)相關(guān)研究奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

二、提出輕量級(jí)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)入侵檢測(cè)的理論基礎(chǔ)和分析方法。本項(xiàng)目將深入研究機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)在輕量級(jí)入侵檢測(cè)模型設(shè)計(jì)中的應(yīng)用原理,分析模型復(fù)雜度、計(jì)算效率、檢測(cè)精度等關(guān)鍵指標(biāo)之間的權(quán)衡關(guān)系,建立輕量級(jí)入侵檢測(cè)模型的理論分析模型。通過(guò)對(duì)模型優(yōu)化算法的理論分析,揭示提升模型性能的關(guān)鍵路徑,為輕量級(jí)入侵檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供理論指導(dǎo)。

其次,在技術(shù)層面,本項(xiàng)目預(yù)期取得以下技術(shù)成果:

一、研發(fā)一套輕量級(jí)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)入侵檢測(cè)模型。該模型將基于優(yōu)化的機(jī)器學(xué)習(xí)或深度學(xué)習(xí)算法,實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)控制流量的實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)異常行為檢測(cè),具備低復(fù)雜度、高效率、高精度等特點(diǎn)。模型將能夠有效識(shí)別針對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)的已知和未知攻擊,并提供相應(yīng)的告警信息。該模型將填補(bǔ)現(xiàn)有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)入侵檢測(cè)技術(shù)在實(shí)時(shí)性和資源消耗方面的空白,為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。

二、設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)面向工業(yè)控制系統(tǒng)的安全編排與自動(dòng)化響應(yīng)(SOAR)平臺(tái)。該平臺(tái)將集成入侵檢測(cè)、安全監(jiān)控、安全分析、安全處置等多種功能,實(shí)現(xiàn)安全事件的自動(dòng)化收集、分析、研判和響應(yīng)。平臺(tái)將具備高度的可擴(kuò)展性和可定制性,能夠適應(yīng)不同工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景的安全防護(hù)需求。平臺(tái)還將引入人工智能技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)安全事件的智能分析和智能決策,進(jìn)一步提升安全事件響應(yīng)的效率和準(zhǔn)確性。

三、開(kāi)發(fā)一套完整的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)關(guān)鍵技術(shù)解決方案。該方案將結(jié)合入侵檢測(cè)模型、SOAR平臺(tái)以及安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型,形成一套完整的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)技術(shù)體系。方案將提供從安全風(fēng)險(xiǎn)分析、安全防護(hù)策略制定、安全事件響應(yīng)到安全運(yùn)維的全流程安全防護(hù)能力,為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)提供一站式的解決方案。

再次,在方法層面,本項(xiàng)目預(yù)期取得以下方法成果:

一、提出基于圖論分析的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法。該方法將利用圖論理論,對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備間的交互關(guān)系進(jìn)行建模和分析,識(shí)別關(guān)鍵設(shè)備和關(guān)鍵路徑,為安全防護(hù)策略的制定提供依據(jù)。該方法將有效解決傳統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法難以刻畫(huà)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境復(fù)雜性的問(wèn)題,為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)提供更加科學(xué)的方法支撐。

二、建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全事件自動(dòng)化響應(yīng)的方法體系。該方法體系將整合安全事件收集、分析、研判、處置等多個(gè)環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)安全事件的自動(dòng)化處理和協(xié)同防御。該方法體系將有效提升安全事件響應(yīng)的效率和準(zhǔn)確性,為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)提供更加高效的方法支撐。

最后,在應(yīng)用層面,本項(xiàng)目預(yù)期取得以下應(yīng)用成果:

一、在典型的智能制造場(chǎng)景中應(yīng)用驗(yàn)證所研發(fā)的技術(shù)方案。通過(guò)與多家智能制造企業(yè)的合作,將所研發(fā)的入侵檢測(cè)模型、SOAR平臺(tái)以及安全防護(hù)解決方案應(yīng)用于實(shí)際的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中,驗(yàn)證方案的有效性和實(shí)用性。通過(guò)應(yīng)用驗(yàn)證,收集真實(shí)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全數(shù)據(jù),對(duì)技術(shù)方案進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn),形成可復(fù)制、可推廣的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

二、形成一套完整的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。基于項(xiàng)目研究成果,制定一套工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)提供技術(shù)指導(dǎo)和方法依據(jù)。該標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范將推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化發(fā)展,促進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

三、培養(yǎng)一批工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全專(zhuān)業(yè)人才。通過(guò)項(xiàng)目實(shí)施,培養(yǎng)一批既懂工業(yè)技術(shù)又懂網(wǎng)絡(luò)安全的復(fù)合型人才,為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)提供人才支撐。通過(guò)項(xiàng)目合作和人才培養(yǎng),提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)隊(duì)伍的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)和技術(shù)水平,為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)提供人才保障。

綜上所述,本項(xiàng)目預(yù)期在理論、技術(shù)、方法和應(yīng)用等多個(gè)層面取得顯著成果,為提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)水平提供有力支撐,具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。

九.項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃

1.項(xiàng)目時(shí)間規(guī)劃

本項(xiàng)目計(jì)劃執(zhí)行周期為三年,共分為六個(gè)階段,具體時(shí)間規(guī)劃及任務(wù)分配如下:

第一階段:項(xiàng)目啟動(dòng)與準(zhǔn)備階段(第1-6個(gè)月)

任務(wù)分配:

-組建項(xiàng)目團(tuán)隊(duì),明確團(tuán)隊(duì)成員職責(zé)分工。

-開(kāi)展文獻(xiàn)調(diào)研,梳理國(guó)內(nèi)外工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)。

-進(jìn)行項(xiàng)目需求分析,明確項(xiàng)目的研究目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線。

-制定項(xiàng)目詳細(xì)實(shí)施計(jì)劃,包括時(shí)間安排、任務(wù)分配、經(jīng)費(fèi)預(yù)算等。

-開(kāi)展初步的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)分析,識(shí)別主要的安全威脅類(lèi)型和攻擊路徑。

進(jìn)度安排:

-第1-2個(gè)月:組建項(xiàng)目團(tuán)隊(duì),明確團(tuán)隊(duì)成員職責(zé)分工,完成文獻(xiàn)調(diào)研和項(xiàng)目需求分析。

-第3-4個(gè)月:制定項(xiàng)目詳細(xì)實(shí)施計(jì)劃,開(kāi)展初步的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)分析。

-第5-6個(gè)月:完成項(xiàng)目啟動(dòng)報(bào)告,啟動(dòng)項(xiàng)目實(shí)施。

第二階段:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)分析階段(第7-18個(gè)月)

任務(wù)分配:

-收集工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全數(shù)據(jù),包括網(wǎng)絡(luò)流量數(shù)據(jù)、系統(tǒng)日志數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)等。

-對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理和清洗,為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析做好準(zhǔn)備。

-構(gòu)建面向智能制造的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)模型,包括設(shè)備交互關(guān)系分析、安全風(fēng)險(xiǎn)量化、動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等。

-對(duì)安全風(fēng)險(xiǎn)模型進(jìn)行驗(yàn)證和測(cè)試,確保模型的準(zhǔn)確性和可靠性。

進(jìn)度安排:

-第7-12個(gè)月:收集工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理和清洗。

-第13-16個(gè)月:構(gòu)建面向智能制造的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)模型。

-第17-18個(gè)月:對(duì)安全風(fēng)險(xiǎn)模型進(jìn)行驗(yàn)證和測(cè)試。

第三階段:輕量級(jí)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)入侵檢測(cè)模型研發(fā)階段(第19-30個(gè)月)

任務(wù)分配:

-基于機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等技術(shù),設(shè)計(jì)輕量級(jí)入侵檢測(cè)模型。

-利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全數(shù)據(jù)對(duì)入侵檢測(cè)模型進(jìn)行訓(xùn)練和優(yōu)化。

-在仿真環(huán)境中對(duì)入侵檢測(cè)模型進(jìn)行性能測(cè)試,評(píng)估其檢測(cè)精度、檢測(cè)速度、資源消耗等指標(biāo)。

-根據(jù)測(cè)試結(jié)果對(duì)入侵檢測(cè)模型進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。

進(jìn)度安排:

-第19-22個(gè)月:設(shè)計(jì)輕量級(jí)入侵檢測(cè)模型。

-第23-26個(gè)月:利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全數(shù)據(jù)對(duì)入侵檢測(cè)模型進(jìn)行訓(xùn)練和優(yōu)化。

-第27-28個(gè)月:在仿真環(huán)境中對(duì)入侵檢測(cè)模型進(jìn)行性能測(cè)試。

-第29-30個(gè)月:對(duì)入侵檢測(cè)模型進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。

第四階段:面向工業(yè)控制系統(tǒng)的安全編排與自動(dòng)化響應(yīng)(SOAR)平臺(tái)研發(fā)階段(第31-42個(gè)月)

任務(wù)分配:

-設(shè)計(jì)面向工業(yè)控制系統(tǒng)的安全編排與自動(dòng)化響應(yīng)(SOAR)平臺(tái)架構(gòu)。

-開(kāi)發(fā)SOAR平臺(tái)的核心功能模塊,包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、事件響應(yīng)模塊等。

-將入侵檢測(cè)模型、安全事件響應(yīng)工具等集成到SOAR平臺(tái)中。

-在仿真環(huán)境中對(duì)SOAR平臺(tái)進(jìn)行功能測(cè)試,評(píng)估其事件自動(dòng)處理和協(xié)同防御功能的有效性和效率。

進(jìn)度安排:

-第31-34個(gè)月:設(shè)計(jì)面向工業(yè)控制系統(tǒng)的安全編排與自動(dòng)化響應(yīng)(SOAR)平臺(tái)架構(gòu)。

-第35-38個(gè)月:開(kāi)發(fā)SOAR平臺(tái)的核心功能模塊。

-第39-40個(gè)月:將入侵檢測(cè)模型、安全事件響應(yīng)工具等集成到SOAR平臺(tái)中。

-第41-42個(gè)月:在仿真環(huán)境中對(duì)SOAR平臺(tái)進(jìn)行功能測(cè)試。

第五階段:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)關(guān)鍵技術(shù)解決方案研發(fā)與應(yīng)用驗(yàn)證階段(第43-54個(gè)月)

任務(wù)分配:

-結(jié)合入侵檢測(cè)模型和SOAR平臺(tái),設(shè)計(jì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)技術(shù)方案。

-在實(shí)際的智能制造環(huán)境中部署工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)技術(shù)方案。

-對(duì)部署后的方案進(jìn)行測(cè)試,評(píng)估其有效性和實(shí)用性。

-根據(jù)測(cè)試結(jié)果對(duì)方案進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。

進(jìn)度安排:

-第43-46個(gè)月:設(shè)計(jì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)技術(shù)方案。

-第47-50個(gè)月:在實(shí)際的智能制造環(huán)境中部署工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)技術(shù)方案。

-第51-52個(gè)月:對(duì)部署后的方案進(jìn)行測(cè)試。

-第53-54個(gè)月:對(duì)方案進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。

第六階段:項(xiàng)目總結(jié)與成果推廣階段(第55-36個(gè)月)

任務(wù)分配:

-總結(jié)項(xiàng)目研究成果,撰寫(xiě)項(xiàng)目總結(jié)報(bào)告。

-整理項(xiàng)目相關(guān)文檔,包括技術(shù)文檔、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、代碼等。

-推廣項(xiàng)目成果,包括發(fā)表論文、參加學(xué)術(shù)會(huì)議、進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)等。

-提交項(xiàng)目驗(yàn)收?qǐng)?bào)告,完成項(xiàng)目驗(yàn)收。

進(jìn)度安排:

-第55-56個(gè)月:總結(jié)項(xiàng)目研究成果,撰寫(xiě)項(xiàng)目總結(jié)報(bào)告。

-第57-58個(gè)月:整理項(xiàng)目相關(guān)文檔。

-第59-60個(gè)月:推廣項(xiàng)目成果,提交項(xiàng)目驗(yàn)收?qǐng)?bào)告,完成項(xiàng)目驗(yàn)收。

2.風(fēng)險(xiǎn)管理策略

本項(xiàng)目在實(shí)施過(guò)程中可能面臨以下風(fēng)險(xiǎn):

-技術(shù)風(fēng)險(xiǎn):由于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展迅速,項(xiàng)目所采用的技術(shù)可能迅速過(guò)時(shí)或面臨新的技術(shù)挑戰(zhàn)。為了應(yīng)對(duì)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn),項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將密切關(guān)注工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),及時(shí)調(diào)整技術(shù)路線,確保項(xiàng)目技術(shù)的先進(jìn)性和實(shí)用性。同時(shí),項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將加強(qiáng)與學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的合作,及時(shí)獲取最新的技術(shù)成果,提升項(xiàng)目的技術(shù)水平。

-數(shù)據(jù)風(fēng)險(xiǎn):由于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)具有復(fù)雜性、多樣性等特點(diǎn),項(xiàng)目在數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)分析等環(huán)節(jié)可能面臨數(shù)據(jù)質(zhì)量不高、數(shù)據(jù)獲取困難等風(fēng)險(xiǎn)。為了應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)風(fēng)險(xiǎn),項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將制定詳細(xì)的數(shù)據(jù)收集方案,確保數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性。同時(shí),項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù),提升數(shù)據(jù)質(zhì)量,為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析做好準(zhǔn)備。此外,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還將加強(qiáng)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的合作,確保數(shù)據(jù)的獲取和共享。

-進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn):由于項(xiàng)目涉及多個(gè)研究環(huán)節(jié),項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中可能面臨進(jìn)度延誤的風(fēng)險(xiǎn)。為了應(yīng)對(duì)進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn),項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將制定詳細(xì)的項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃,明確各個(gè)階段的任務(wù)分配和進(jìn)度安排。同時(shí),項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將定期召開(kāi)項(xiàng)目會(huì)議,及時(shí)溝通項(xiàng)目進(jìn)展,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的問(wèn)題。此外,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還將建立項(xiàng)目進(jìn)度監(jiān)控機(jī)制,對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,確保項(xiàng)目按計(jì)劃推進(jìn)。

-成果轉(zhuǎn)化風(fēng)險(xiǎn):由于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)技術(shù)涉及多個(gè)領(lǐng)域,項(xiàng)目成果的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用可能面臨技術(shù)集成、市場(chǎng)推廣等風(fēng)險(xiǎn)。為了應(yīng)對(duì)成果轉(zhuǎn)化風(fēng)險(xiǎn),項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將加強(qiáng)與產(chǎn)業(yè)界的合作,及時(shí)了解產(chǎn)業(yè)界的需求,確保項(xiàng)目成果的實(shí)用性和可推廣性。同時(shí),項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將制定詳細(xì)的技術(shù)轉(zhuǎn)化方案,明確技術(shù)轉(zhuǎn)化的路徑和措施。此外,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還將加強(qiáng)與政府部門(mén)的合作,爭(zhēng)取政策支持,推動(dòng)項(xiàng)目成果的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用。

本項(xiàng)目將通過(guò)制定詳細(xì)的風(fēng)險(xiǎn)管理策略,識(shí)別、評(píng)估和控制項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn),確保項(xiàng)目的順利實(shí)施和預(yù)期成果的達(dá)成。

十.項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)

1.項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員的專(zhuān)業(yè)背景與研究經(jīng)驗(yàn)

本項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)由來(lái)自國(guó)內(nèi)知名高校、科研機(jī)構(gòu)及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的資深專(zhuān)家組成,團(tuán)隊(duì)成員在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全、人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、圖論、安全編排與自動(dòng)化響應(yīng)等領(lǐng)域具有豐富的理論研究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),能夠確保項(xiàng)目研究的科學(xué)性、先進(jìn)性和實(shí)用性。

項(xiàng)目負(fù)責(zé)人張明教授,博士學(xué)歷,長(zhǎng)期從事工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全研究,在工業(yè)控制系統(tǒng)安全、網(wǎng)絡(luò)空間安全等領(lǐng)域具有深厚的學(xué)術(shù)造詣和豐富的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。他曾主持多項(xiàng)國(guó)家級(jí)和省部級(jí)科研項(xiàng)目,發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文30余篇,出版專(zhuān)著2部,并擁有多項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利。張教授在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)分析、入侵檢測(cè)、安全防護(hù)體系構(gòu)建等方面具有深入研究,積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。

技術(shù)負(fù)責(zé)人李博士,碩士學(xué)歷,專(zhuān)注于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)研究多年,在入侵檢測(cè)、安全事件響應(yīng)、安全運(yùn)維等方面具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。他曾參與多個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全項(xiàng)目,積累了豐富的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn),并發(fā)表多篇高水平學(xué)術(shù)論文。李博士在輕量級(jí)入侵檢測(cè)模型設(shè)計(jì)、SOAR平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)等方面具有深入研究,并取得了顯著成果。

數(shù)據(jù)分析專(zhuān)家王研究員,博士學(xué)歷,長(zhǎng)期從事大數(shù)據(jù)分析與挖掘研究,在數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)可視化等方面具有豐富的經(jīng)驗(yàn)。他曾主持多項(xiàng)大數(shù)據(jù)分析項(xiàng)目,積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),并發(fā)表多篇高水平學(xué)術(shù)論文。王研究員在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)分析、安全風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別等方面具有深入研究,并取得了顯著成果。

系統(tǒng)架構(gòu)師趙工程師,本科學(xué)歷,具有豐富的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),在工業(yè)控制系統(tǒng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)等方面具有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。他曾參與多個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目,積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),并取得了顯著成果。趙工程師在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成等方面具有深入研究,并取得了顯著成果。

安全協(xié)議專(zhuān)家陳教授,博士學(xué)歷,長(zhǎng)期從事網(wǎng)絡(luò)安全研究,在安全協(xié)議、密碼學(xué)、網(wǎng)絡(luò)安全等方面具有深厚的學(xué)術(shù)造詣和豐富的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。他曾主持多項(xiàng)國(guó)家級(jí)和省部級(jí)科研項(xiàng)目,發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文50余篇,出版專(zhuān)著3部,并擁有多項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利。陳教授在工業(yè)控制系統(tǒng)安全協(xié)

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