★ 王瑾,夏冀,蔡一鸣 中国电子技术标准化研究院
1 新型工业化对工业控制系统网络安全提出更高要求
1.1 新型工业化的内涵与特征
新型工业化并非传统工业化的简单延续,而是以数字化、智能化、绿色化为核心驱动力的系统性重构。其深度融合5G、人工智能、大数据、工业互联网等新一代信息技术与先进制造技术,推动制造业从“规模扩张”向“质量跃升”、从“要素驱动”向“创新驱动”转变。其核心特征可概括为“三化”:全链条数字化、全流程智能化、全生命周期绿色化。这一变革打破了传统工控系统的物理隔离状态,推动操作技术(Operational Technology,OT)与信息技术(Information Technology,IT)从“平行运行”走向“深度融合”[1]。原本封闭、静态、协议专有的工控网络,如今广泛接入企业内网乃至公共云平台,形成高度互联、动态协同的智能生产体系。然而,系统开放在提升生产运行效率的同时,也扩大了网络攻击的“暴露面”。
1.2 工业控制系统安全在新型工业化中的战略地位
2023年全国新型工业化推进大会上,习近平总书记强调:“要统筹发展和安全,把高质量发展的要求贯穿新型工业化全过程。”在此背景下,工业控制系统作为连接物理制造与数字智能的核心枢纽,其基础支撑作用愈发凸显。无论是高端数控装备的精准运行、化工产线的连续调控,还是轨道交通的实时调度,都高度依赖工业控制系统的高可靠性与低时延响应能力。正如智能制造发展规划所强调的,工业控制系统是“智能制造的核心载体”,是实现柔性生产、智能运维和全生命周期管理的技术底座。
然而,随着OT与IT深度融合、边缘计算普及以及工业互联网平台广泛部署,工业控制系统从封闭环境走向开放互联,在释放效率红利的同时,也面临前所未有的网络安全风险。勒索软件、APT攻击等网络安全威胁已将能源、电力、制造等关键领域作为重点攻击目标。一旦工控系统被攻击,一方面可能导致重大经济损失,另一方面可能引发设备损毁、生产中断乃至威胁生命安全。因此,工控系统的安全已超越企业技术保障范畴,上升为维护产业链供应链韧性、保障国家关键信息基础设施稳定运行的战略支点。在新型工业化纵深推进的新阶段,工业控制系统安全不是附加选项,而是核心前提;不是局部问题,而是全局要务。必须将网络安全贯穿于工控系统设计、部署、运行和维护全过程,加快构建内生安全、自主可控的防护体系,为制造强国和网络强国建设提供坚实支撑[2]。
1.3 新形势下工业控制系统的网络安全挑战
当前,我国正处于全面推进中国式现代化的关键阶段,OT/IT深度融合与智能工厂加速普及在释放巨大生产力的同时,也使工业控制系统面临前所未有的网络安全压力。
具体来看,一是攻击面显著扩大:随着5G+工业互联网、远程运维等广泛应用,原本物理隔离的工控网络大量接入企业内网甚至互联网,工控系统暴露面急剧扩大;二是攻击手段持续升级:勒索软件(如LockBit变种)、国家级APT组织(如Lazarus、 APT41)已将能源、制造、交通等关键行业作为重点目标,攻击更具隐蔽性、持久性和破坏性;三是供应链安全风险突出:核心工控软硬件仍高度依赖国外厂商,开源组件漏洞频发且修复滞后,存在“后门”植入与断供“卡脖子”双重隐患;四是安全防护能力滞后:传统IT安全模型难以适配OT环境对高可靠、低时延、长生命周期的特殊要求,导致“防不住、不敢动、难协同”等问题普遍存在。这些问题不仅制约了智能制造的深度落地,更可能因一次成功攻击引发生产线瘫痪、工艺失控乃至重大公共安全事故,严重威胁国家经济安全和社会稳定。因此,必须以底线思维和系统观念,全面筑牢工业控制系统网络安全防线。
2 当前我国工业控制系统网络安全能力建设现状与基础
2.1 政策法规体系逐步健全
近年来,我国以《网络安全法》《数据安全法》《密码法》和《关键信息基础设施安全保护条例》为基石,初步构建起覆盖工业控制系统网络安全的法治框架。这四部法规文件从网络空间主权、数据分类分级、关键设施保护等维度,为工控安全提供了根本法律依据和制度支撑。在此基础上,我国加快完善了由行政法规、部门规章和技术标准组成的多层次制度体系。2024年我国发布的《工业控制系统网络安全防护指南》明确提出了33项基线安全要求,涵盖资产识别、边界防护、访问控制、日志审计等关键环节,为重点行业提供了可操作、可落地的实施路径;《工业互联网安全分类分级管理办法》则首次对工业互联网平台、标识解析系统及边缘设备等开展风险等级划分,推动了精准化、差异化监管。《工业数据分类分级指南(试行)》与《工业领域重要数据识别指南》等配套标准形成协同效应,进一步强化了工业领域数据全生命周期的安全管理要求[3]。这一系列制度安排标志着我国工控安全治理正加速迈向体系化、精细化的新阶段。
2.2 标准体系不断完善
标准是技术落地和产业协同的“通用语言”。截至 目前,我 国已正式发布工业控制系统 网络安全国家标准28项,其中安全要求类标准17项,涵盖工业控制系统安全管理、 可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)、分布式控制系统(Distributed Control System, DCS)、远程终端单元(Remote Terminal Unit, RTU)等关键设备与场景;安全实施类2项,包括风险评估、安全控制应用指南;安全测评类6项,涉及防护能力成熟度、产品检测等;另有安全分级类标准1项。此外,民航、烟草等行业也发布了8项工控安全行业标准。当前,TC260正加快推进《工业控制系统网络安全防护能力成熟度模型》《工业控制系统安全管理基本要求》等重要标准的修订工作,以持续提升标准体系对政策支撑的全面性,促进相关政策文件落地实施,为新型工业化背景下工控安全防护能力建设提供坚实技术支撑。日趋健全的标准体系,正成为推动工控安全从“有标可依”向“贯标落地、对标提升”跃升的关键引擎。
2.3 专业人才培养体系加快构建
面对工业控制系统安全复合型人才严重短缺的现实,国家多措并举加快人才培养体系建设。在高等教育层面,清华大学、北京航空航天大学、东北大学等高校已开设工控安全相关方面的课程或研究方向;在产教融合方面,华为、奇安信、启明星辰等龙头企业联合高校共建工业控制系统安全实验室,探索“产学研用”一体化培养模式。此外,“铸网”网络安全实战攻防演习、“工业互联网安全深度行”等活动,持续提升了重点企业人员的风险意识与应急处置能力,初步形成了覆盖学历教育、职业认证、在职培训的全链条人才培养生态。
尽管我国在政策法规制定、标准体系建设以及专业人才培养等方面已取得积极进展,但整体仍面临一些问题,亟需以系统观念统筹施策,重点从压实主体责任、加快构建自主可控的安全技术体系、筑牢数据安全与供应链安全防线、深化专业人才培养与安全文化建设四个维度协同发力,全面提升工业控制系统网络安全保障能力。
3 面向新型工业化高质量发展的工业控制系统网络安全能力提升路径
2026年是“十五五”开局之年,也是“十五五”时期全面推进新型工业化、强化工业控制系统安全能力建设的起步阶段。面对工控系统日益严峻的网络安全形势,必须坚持总体国家安全观,将网络安全深度融入新型工业化全过程,以系统思维和底线意识统筹推进能力建设,切实保障产业链供应链安全稳定。
3.1 健全网络安全责任体系
当前,工业控制系统安全治理实践中仍存在职责边界模糊、多方协同机制不畅、主体责任落实不到位等问题,制约了整体防护效能的提升。在新型工业化加速推进、OT/IT深度融合的背景下,亟需以企业为主体,全面强化其在工控系统规划、建设、运行和维护全生命周期中的网络安全责任意识与履责能力,并深入贯彻“谁主管谁负责、谁运营谁负责”的基本原则,推动企业建立健全内部网络安全管理制度,明确决策层、管理层与操作层的安全职责,将安全要求嵌入业务流程与生产运维体系。同时,鼓励行业龙头企业发挥示范引领作用,带动产业链上下游协同提升安全治理水平,加快构建企业自主履责、精准防控、权责清晰、运转高效、内生协同的工业控制系统安全责任体系。
3.2 加快自主安全技术创新
目前,我国在PLC、DCS、数据采集与监控系统(Supervisory Control and Data Acquisition, SCADA)等工控设备部分领域的应用方面仍高度依赖国外厂商,存在潜在“后门”风险威胁。因此,我国必须坚持自主创新,加大基础研发投入,重点突破工业协议深度解析引擎、嵌入式固件动态分析、轻量化商密算法适配等关键技术。同时,引导龙头企业联合高校、科研院所组建创新联合体,通过“揭榜挂帅”等方式开展协同攻关,探索将零信任等安全理念融入OT网络,并支持国产操作系统(如OpenEuler、鸿蒙)与工控软件深度集成,打造覆盖芯片、操作系统、中间件到应用层的全栈式可信生态。通过首台套保险、政府采购倾斜等政策工具,可加速国产工控产品在能源、轨道交通等关键领域的规模化验证与应用。
3.3 提升供应链安全水平
当前,我国工业控制系统对外部软硬件产品和服务依赖度较高,黎巴嫩BP机爆炸事件所暴露出的安全问题再次警示我们:供应链已成为安全风险的重要源头,关键设备来源不可信、不可靠,将带来严重的风险隐患。企业应建立健全覆盖软硬件全生命周期的安全审查机制,严格落实供应商准入与评估制度,强化对关键工控设备、操作系统、工业软件等核心组件的来源可溯性与安全性验证;对进口工控设备探索建立安全检测制度,要求供应商签署漏洞披露与应急响应承诺书,推动建立国家级工业软件源代码托管与审计平台;鼓励采用“白名单+沙箱”技术对第三方组件进行运行监控,防范供应链投毒攻击。同时,支持第三方安全机构开展常态化众测,切实提升产业链供应链整体韧性。
3.4 加强专业人才培养
人才短缺是制约工业控制系统安全能力建设的突出短板。国家应加快推动高等教育改革,在自动化、计算机、信息安全等专业增设“工业控制系统安全”方向课程,编写统一教材,强化PLC编程、 Modbus/TCP协议分析、工控防火墙配置等实操训练;应支持职业院校与龙头企业共建产业学院,开设“工控安全运维”“OT/IT融合工程师”等定向培养项目;应依托国家网络安全产业园区、重点实验室建设区域性工业控制系统安全实训基地,定期组织CTF工控专项赛、红蓝对抗演练,选拔和储备实战型人才;应强化企业人员培训,将工业控制系统安全纳入相关领域员工培训体系,对管理层开展风险意识与合规培训,对操作人员强化安全操作规程与应急处置演练,打造“安全即生产力”的企业文化氛围,实现从“被动防御”向“主动免疫”的转变。
4 结论与展望
新型工业化是我国迈向现代化强国的必由之路,工业控制系统已演变为高度互联、数据驱动的智能中枢,网络和数据安全则是其不可逾越的安全屏障[4]。未来,随着AI、边缘计算等技术渗透,工业控制系统安全将面临攻击智能化、边界模糊化等新挑战。我们必须坚持自主创新,构建全栈式安全可信体系,推动产业安全理念从“合规驱动”向“主动防护”转变,并通过健全责任体系、加快安全技术创新、提升供应链安全水平、加强专业人才培养等措施,系统打造具有韧性、弹性与智能性的新一代工业控制系统网络安全防护体系,为制造强国与网络强国建设筑牢坚实根基。
作者简介:
王 瑾(1997-),辽宁沈阳人,工程师,硕士,现就职于中国电子技术标准化研究院,主要从事工控安全方面的研究。
夏 冀(1992-),河南驻马店人,工程师,硕士,现就职于中国电子技术标准化研究院,主要从事工控安全方面的研究。
蔡一鸣(1990-)北京人,高级工程师,硕士,现就职于中国电子技术标准化研究院,主要从事网络安全方面的研究。
参考文献:
[1] 雷文鑫. 基于边缘计算的工业物联网安全技术研究[D]. 成都: 电子科技大学, 2023.
[2] 张瑞, 靳倩. 工业互联网安全视域下工业APP建设的思考[J]. 工业控制计算机, 2020, 33 (05) : 147 + 153.
[3] 韩钢, 刘琨, 孙树鹏. 数据全生命周期的合规安全治理研究[J]. 通信管理与技术, 2024, (05) : 51 – 54 + 58.
[4] 韩晓露, 鲍旭华. 关键信息基础设施安全防护研究[J]. 信息安全研究, 2025, 11 (12) : 1074.
摘自《自动化博览》2026年第二期暨《工业控制系统信息安全专刊(第十二辑)》





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