工业控制系统信息安全的启示_风闻

       牟承晋：未来网络的创新发展趋势和规律提示我们，未来全球一体化网络将是一个真正实现万物互联、相互作用的公共交际与管控系统。每个自然人、组织机构、智能终端，都将能够在合理合规合法的范畴发挥自身的作用，尽其所能所愿，在全球一体化网络中做出自身最有效的功能性反应。因此，未来的工业控制系统将可以作为未来全球一体化网络中的一个子系统，共享安全可靠、自主可控的未来网络安全机制。

　　　杨兆波：牟承晋接受央媒专访时介绍说，前不久，他与专家一起参观考察长三角地区的齿轮传动企业。据厂方介绍，近年来引进的NILES-ZP20、NILES-ZE1200、NILES-ZE800数控成型磨齿机、HOFLER-Rapid1250数控成型磨齿机等，产能、加工型号、安装定位等都是固定不变的，使用方不可以任意改变。这些设备都来自国际知名厂家、知名品牌。也就是说，这些“最先进”的磨齿机，每台每天都是按照既定（固定）的型号、标准生产固定数量的产品，不可能超出既定规范和范围。设备移动区域（位置）也是精准定位，使用方不能想移动到哪里就移动到哪里，否则，可能发生宕机。设想，如果我国进口的数控机床设备，都被远程控制、精准定位、固定产能用途……横竖尽在进口设备供应方的掌控之中，我们还能不能创新、还能有多大的创新空间、还能创什么新？即便能够有所创新，安全性、可靠性、增强性等又有几何？牟承晋先生的分析与研判十分有参考价值。值得阅读分享。

　　（一）

　　前不久，参观长三角地区的齿轮传动企业。据厂方介绍，近年来引进的NILES-ZP20、NILES-ZE1200、NILES-ZE800数控成型磨齿机、HOFLER-Rapid1250数控成型磨齿机等，产能、加工型号、安装定位等都是固定不变的，使用方不可以任意改变。这些设备都来自国际知名厂家、知名品牌。

　　也就是说，这些“最先进”的磨齿机，每台每天都是按照既定(固定)的型号、标准生产固定数量的产品，不可能超出或改变既定规范和范围。设备移动区域(位置)也是精准定位，使用方不能想移动到哪里就移动到哪里，否则，可能发生宕机。

　　设想，如果我国进口的数控机床设备，都被远程控制、精准定位、固定产能用途……横竖尽在进口设备供应方的掌控之中，我们还能不能创新、还能有多大的创新空间、还能创什么新？即便能够有所创新，安全性、可靠性、增强性等又有几何？

　　（二）

　　美国CONTROL(控制)杂志2020年1月28日发表的2020年度的CONTROL杂志读者选择奖针对的十个产品类别是：

　　控制(Control)、软件(Software)、接口(Interfaces)、物位仪表(Level Instrumentation)、流量仪表(Flow Instrumentation)、温度及压力(Temperature and Pressure)、分析仪(Analyzers)、最终控制元件(Final control elements)、基础设施(Infrastructure)、其他仪表(Elsewhere in the field)。

　　涉及到的子类别92个。

　　从2020年评选结果看，全球各类控制、仪器仪表设备名列前茅的技术与产品企业，特别是控制、软件、最终控制器件、基础设施几大类别的供应服务商，几乎全部是外国公司(主要是欧美公司，如艾默生、罗克韦尔、霍尼韦尔、西门子、施耐德等)。最新世界自动化领域五十强公司排名第二位的美国艾默生公司，占据了43个第一位;世界自动化领域五十强公司排名第五位的美国罗克韦尔公司，占据了33个第一位。除了台湾的研华、摩莎两家公司分别入选“工业计算机”和“操作接口终端”两个子类别的排名，来自中国大陆的控制、仪器仪表公司还是零。从这个角度看，至少我国民用工业控制系统的信息安全全面受制于人的情况没有改变。

　　工业生产的信息化和网络化，引发工业控制系统遭受黑客攻击呈现增长趋势。其中，软件为控制系统的大脑和通信提供动力。显然，工业控制系统十大类别技术和产品普遍受制于人，是我国极其严重的捉襟见肘短板。

　　（三）

　　在工业控制领域得到广泛应用的运动控制技术可产生巨大的经济效益。它将微电子技术、电子电力技术、计算机和信息技术、传感检测技术、电机学等技术灵活结合，是包含机械工程、电子工程、控制工程、计算机科学及传感检测技术的相互交叉和融合的综合性技术，形成一门综合性的运动控制系统学科。

　　自上世纪70年代以来，运动控制系统大致经历了模拟电路、微处理器、通用计算机、专用运动控制芯片、数字信号处理器、可编程控制器等发展阶段。我国上世纪80年代开始采用通用运动控制器产品，运动控制技术的发展相对落后。我国在精密机械技术、传感检测技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术、系统总体技术诸方面，有很大的自主创新潜力、前景和应用空间。尤其是智能制造市场需求广阔、深远。

　　基于工业控制系统必须实现自主可控的根本要求，亟须面对和解决的主要问题有：

　　1、亟须解决运动控制软件标准化，即切实解决每种硬件都需要开发独立而无法兼容的软件，因而严重困扰用户应用和技术与产品推广的问题;

　　2、亟须开发逻辑控制、运动控制、视觉控制一体化平台，促进智能制造生产线和智能制造装备高效、快速向低成本、易维护发展;

　　3、亟须协调机器人与运动控制定位、定准、定向的不同，促进路径规划、工艺节拍、运动参数混成缓冲的趋同或合理匹配;

　　4、亟须解决运动部件（驱动器）强制或自动减速时对目标精准定位的技术;

　　5、亟须解决计算机数字控制和机器人软硬件接口的开放架构，必然涉及数据主权和安全问题。

　　运动控制技术应用直接关系到机器人技术(特别是工业机器人技术)的广泛应用领域和广阔应用前景，包括半导体生产、包装装配、纺织编织、军事航天、仓储装卸、食品加工、医疗等各行各业。

　　“十四五”期间，国家应在发展自主可控、安全可靠的先进运动控制技术方面，激励创新和发展。

　　（四）

　　未来网络的创新发展趋势和规律提示我们，未来全球一体化网络将是一个真正实现万物互联、相互作用的公共交际与管控系统。每个自然人、组织机构、智能终端，都将能够在合理合规合法的范畴发挥自身的作用，尽其所能所愿，在全球一体化网络中做出自身最有效的功能性反应。因此，未来的工业控制系统将可以作为未来全球一体化网络中的一个子系统，共享安全可靠、自主可控的未来网络安全机制。