【科技评论】德国“工业4.0”中的网络安全

　　在“工业4.0”中，以往的界限都将消失，生产性信息技术、销售物流、零部件产业、商业信息技术等领域都将联系到一起。数字世界和现实世界日益融合，网络安全挑战越发严峻。

　　信息通信技术渗透至生活和工作的每个领域。数字世界和现实世界的界限日益模糊，同时网络犯罪和网络间谍越来越专业化，传统的预防方式已不足以应对新情况，网络安全挑战越发严峻。特别是斯诺登事件爆发后，网络安全问题引起全球关注。

　　能否拥有可靠、安全的信息通信技术对德国经济至关重要。德国高技术战略的未来项目“工业4.0”（即“第四次工业革命”项目）具有典型意义。在“工业4.0”中，以往的界限都将消失，生产性信息技术、销售物流、零部件产业、商业信息技术等领域都将联系到一起。因此，信息技术系统将遇到许多新的挑战，病毒将可能攻击生产设备，不够安全的机器有可能被远程操控，给现实世界带来巨大损失。

　　在“工业4.0”中，设备和产品都将纳入智能的物联网中。这一网络范围越大、越具活力，就越有必要使每个系统（从每个组件到每个产品）都相互区别，明确其信息，并保证安全地相互交流。随着网络成为最重要的交流媒介，云计算成为中央系统，服务和人都需要更加安全可靠的身份证明。对于德国高科技工业，特别是机械设备制造业的中小企业，采取有力措施应对经济间谍行为对它们的存亡至关重要。面对非法攻击，云端数据应得到强有力的安全保障。

　　“工业4.0”中的所有要素，包括人、机器、生产设备、应用程序、产品和服务都会不断产生数据。只有保证数据的实时整合和高效分析才能优化资源和生产链。大数据给企业信息保护和个人隐私保护带来了无法回避的问题。

　　德国弗劳恩霍夫协会是欧洲最大的应用研究机构，在德国乃至欧洲信息安全研究中占据重要地位。它对德国国家网络安全研究议程“网络安全2020”提出了7项建议。

　　捍卫数字主权。在信息安全这一核心领域，德国必须绝对独立，必须找出灵活的、第三方检测的安全解决方案，作为以信息通信技术为基础的基础设施的信任基石。不仅在信息通信技术这一关键领域，也要在跨领域的重大未来项目（如“工业4.0”和“互联网经济”）的服务中保证德国信息技术的独立。

　　信息安全应用研究。信息安全研究必须保证实用性。要建立和运行同企业保持紧密合作的应用实验室，针对网络犯罪和网络间谍行为的系统解决方案的可行性进行实际研究和验证。

　　通过设计保护安全。保证产品、服务和解决方案在全生命周期的安全性。从最开始就要考虑到安全问题，要促进各个组成系统的融合并明显提高安全性。

　　可由第三方检测。为获得可信赖的安全，支持研发新的技术方法，对组件、产品、服务和解决方案在全生命周期的安全性进行检查，并使已达到的安全性具有可证性。

　　通过设计保护隐私。同时保护经济、国家和个人隐私，应对网络犯罪和网络间谍行为，特别要考虑个人信息保护的重要意义，如客户信息对于经济发展的重要意义。必须通过适当办法，按照“通过设计保护隐私”原则预防非法网络入侵和信息滥用。

　　了解自身安全情况。高效及时地绘制自身安全形势图，使决策者能够就安全情况作出可靠评估，并为负责任、可持续的行为创造前提。

　　人性化的信息安全。信息安全机制及方法应该人性化，应该具有良好的可用性，使研发人员、信息安全专家和普通人都能完成与安全相关的任务。

　　为保持德国的技术主权和独立，保持德国的创新地位，特别关注以下研究主题。

　　云安全。云计算是信息技术资源的下一次革命，硬件和软件向云端转移将成为新的信息技术范式。借助云计算，企业能够大幅降低成本。由于许多潜在用户对云安全有所顾虑，导致拒绝使用云技术，云安全研究势在必行。其研究重点应包括安全规则建模、用于安全规则建模和可信评测的衡量标准、云端环境的认证信息管理、云计算中心威胁评估模型、安全虚拟环境机制、隐私保护技术、信任与策略管理、固定设备和移动设备通过云设施的安全同步、高度敏感信息的云利用模式和方法、云端恶意软件的识别和处理、云服务供应商审核控制机制等。

　　信息物理融合系统（CPS）。信息物理融合系统是嵌入式系统，借助传感器或制动器来评估和储存信息，通过网络连接和人机接口实现交流。信息物理融合系统用于数据和信号加工，已广泛应用于航空航天、汽车制造、化工、能源、医疗卫生、生产及自动化、物流、终端服务等领域。随着其性能的增强和联网程度的提高，迫切需要新的技术和方法满足它在安全和保护上的需求。其研究重点包括网络化智能交互技术的安全、特殊密码程序和安全技术、软硬件结合的安全机制、受到攻击时的紧急应对、安全等级标准检测方法、分布式智能传感机制等诸多问题。

　　数据保护和隐私管理。个人信息非法交易问题日益凸显，许多大公司，如银行和通讯公司，都遭遇到了这样的问题，这不仅损害公司形象，而且导致经济损失。个人信息保护已成为科研与社会的核心话题。

　　能源生产和供应。能源互联网是极其重要的基础设施，智能电网的发展要求必须注意新的风险。从电力生产者、储存者、电网到终端用户的相互联系，再到管控，智能电网意味着各环节之间存在更多的交流，也会产生更多的未知风险。该领域的研究重点是实现智能电网的建立和保证智能电网的安全。

　　预警系统。随着网络的发展，各种恶意软件不断出现，信息系统运营者已很难及时告知新的威胁并予以保护。使用信息预警系统及早应对网络意外情况至关重要，在这方面还有很多问题有待解决，例如新兴应用领域预警系统、僵尸网络问题。

　　信息技术取证。网络作案者会留下痕迹。信息技术取证的任务就是发现、确定并分析这些痕迹。主要研究任务包括：研发可针对各种媒体类型自动高效识别禁止内容的程序以及在删除信息后从信息碎片中识别禁止内容的程序；对大数据快速分类以及在大数据中快速自动检索图片和视频内容的办法。

　　交通信息技术安全。越来越多的汽车功能通过软件实现。汽车联网并且车联网将逐渐对外开放，既会给汽车制造商、供应商和服务商带来许多安全问题，又带来了新市场和新机遇。

（作者：饶晔 刘润生 张丽娟 来源：学习时报）