Analyse van de ontwikkelingstrend van veiligheidstechnologie voor industriële meet- en regelapparatuur

De reikwijdte van industriële meting en: controle apparatuur omvat procesdetectie- en uitvoeringsapparatuur zoals transmitters en actuatoren, evenals verschillende controllers zoals plc en dcs, evenals de betrokken hostcomputersystemen. Meet- en regelapparatuur is het zenuwcentrum van het industriële controlesysteem. Met de digitale, genetwerkte en intelligente ontwikkeling van het industriële besturingssysteem wordt het geconfronteerd met nieuwe uitdagingen, zoals een intensievere penetratie van veiligheidsbedreigingen en complexe en diverse aanvalsmethoden.

Informatiebeveiliging van industriële controlesystemen is gestegen tot het niveau van nationale strategische beveiliging. De Verenigde Staten, de Europese Unie en China hechten veel belang aan de ontwikkeling van industriële informatiebeveiliging en hebben nationale strategieën, beleidslijnen en voorschriften voor industriële informatiebeveiliging uitgevaardigd om een ​​garantiesysteem voor industriële informatiebeveiliging op te bouwen. 

Dit document beschrijft het ontwikkelingsproces van functionele veiligheids- en informatiebeveiligingstechnologie van industriële meet- en regelapparatuur, evenals de huidige productie van veilige industriële meet- en regelapparatuur in binnen- en buitenland, en introduceert de ontwikkeling van relevante industriële meet- en regelapparatuur voor veiligheid normen. Toekomstige trends.

2 ontwikkeling van veiligheidstechnologie voor industriële meet- en regelapparatuur

2.1 functionele veiligheid industriële meet- en regelapparatuur 

Vanuit veiligheidsoogpunt is de eerste generatie functionele veiligheid industriële meet- en regelapparatuur. Functionele veiligheid industriële meet- en regelapparatuur dient in het algemeen gecertificeerd te zijn door sil (safety integrity level).

Sil-certificering is gebaseerd op internationale normen iec 61508, iec 61511, enz., en is onderverdeeld in vier niveaus: Sil1, sil2, sil3 en sil4. Iec 61508, iec 61511 en andere reeksen normen zijn geleidelijk fundamentele functionele veiligheidsnormen geworden die algemeen worden erkend door verschillende landen en industrieën, en China heeft overeenkomstige nationale normen. De iec 61508-norm geeft de definitie van functionele veiligheid: Functionele veiligheid is voornamelijk bedoeld voor apparatuur en besturingssystemen gerelateerd aan e/e/pe om onaanvaardbare risico's veroorzaakt door het bestuurde object/proces of andere gerelateerde systemen te voorkomen in het geval van systeemstoring of storing , waardoor economische verliezen, slachtoffers of milieuvervuiling worden veroorzaakt.

Functionele veiligheid industriële meet- en regelapparatuur is relatief volwassen. Veel industriële meet- en regelapparatuur in binnen- en buitenland heeft de certificering voor functionele veiligheid doorstaan, waaronder plc-controllers, sis-veiligheidsinstrumenten, dcs-controllers, transmitters, actuators en andere apparatuur.

2.2 informatiebeveiliging industriële meet- en regelapparatuur

Vanuit beveiligingsoogpunt is de tweede generatie informatiebeveiliging industriële meet- en regelapparatuur. Op informatiebeveiliging gebaseerde industriële meet- en regelapparatuur is momenteel gecertificeerd op basis van "Industriële procesmeting, controle en automatisering netwerk- en systeeminformatiebeveiliging" (iec 62443). Iec 62443 is een reeks standaarden voor industriële automatisering en industriële beveiliging, die systeemintegrators, productaanbieders en serviceproviders begeleidt bij het uitvoeren van beveiligingsbeoordelingen van hun producten en diensten, en introduceert het informatiebeveiligingsniveau (security assurance level, sal) het concept is verdeeld in vier niveaus: Sal1, sal2, sal3 en sal4. China formuleert overeenkomstige nationale normen. 

In termen van productcertificering is de huidige internationale mainstream certificering van informatiebeveiliging voor industriële controlesystemen voornamelijk een veilige certificering en achillescertificering. Informatiebeveiliging industriële meet- en regelapparatuur bevindt zich momenteel in het stadium van ontwikkeling en verbetering. Er is een reeks industriële meet- en regelapparatuur in binnen- en buitenland die de isa secure certificering of achillescertificering heeft doorstaan. Vanwege de noodzaak om het beschermingsmechanisme voor informatiebeveiliging vanaf het ontwerpniveau te verhogen, zijn er extra rekenmogelijkheden voor industriële meet- en regelapparatuur. Daarom is het momenteel voornamelijk geconcentreerd in plc-controllers, dcs-controllers, sis-veiligheidsinstrumenten en andere apparatuur.

2.3 functionele veiligheid en informatiebeveiliging fusie industriële meet- en regelapparatuur

Vanuit beveiligingsoogpunt is de derde generatie industriële meet- en regelapparatuur die functionele veiligheid en informatiebeveiliging integreert.

Informatiebeveiligingsbescherming van industriële besturingssystemen is al lang gericht op de "diepgaande verdediging" van het netwerkdomein, waarbij belangrijke activa worden beschermd door het netwerk te isoleren, waardoor de traditionele externe netwerkpenetratie-aanvalsmethoden ineffectief zijn. Traditionele beschermingstechnieken hebben beperkingen. Netwerken kunnen fysieke mediatransmissie van gegevens en toegang tot fysieke apparaten niet blokkeren. Naarmate de aanvallen toenemen, kunnen zelfs fysiek geïsoleerde industriële meet- en regelapparatuur het doelwit worden. Een van de fundamentele manieren om het probleem op te lossen, is het verbeteren van de intrinsieke veiligheidscapaciteit van industriële meet- en regelapparatuur.

Vanaf het ontwerpniveau is de toename van informatiebeveiligingscapaciteiten van industriële meet- en regelapparatuur echter in strijd met functionele beveiliging in termen van middelen, doelen, strategieën, enz. Strategieën voor informatiebeveiligingsbescherming kunnen bijvoorbeeld het risico van functionele systeembeveiliging vergroten, en functionele beveiligingsmaatregelen kunnen ook nieuwe kwetsbaarheden voor informatiebeveiliging in het systeem introduceren, enz. Daarom moeten functionele veiligheid en informatiebeveiliging worden gecombineerd in het ontwerp, waarbij de beschikbaarheid van functionele veiligheid van het bedrijfssysteem als doel en beperking wordt beschouwd, en vervolgens informatie in overweging wordt genomen beveiliging, door middel van iteratief optimalisatieontwerp, elimineert conflicten en realiseert de functies van industriële systemen. De integratie van beveiliging en informatiebeveiliging vermindert de informatiebeveiligingsrisico's die worden veroorzaakt door de fusie van cyber-fysieke systemen. Op dit moment is de integratie van functionele veiligheid en informatiebeveiliging overwogen vanuit de niveaus van apparatuur, netwerk, data en toepassingen in binnen- en buitenland, en is relevant onderzoek uitgevoerd vanuit het perspectief van standaardformulering, modelleringsmethoden, architectuur en taakplanning. De bestaande onderzoeken naar de fusie van functionele veiligheid en informatiebeveiliging richten zich echter op het industriële besturingssysteem en hebben geen betrekking op de feitelijke beveiligingsvereisten op het niveau van veldcontrollers en veldinstrumenten. Yongucase heeft een professioneel industrieel ontwerpteam dat ideale behuizingen voor industriële apparatuur ontwerpt.

3 onderzoeksvoortgang van gerelateerde standaarden

Het nationale instituut voor normen en technologie (nist) heeft sp 800-82, 800-53 en andere veiligheidsnormen voor industriële controle geformuleerd, en de internationale elektrotechnische commissie (iec) heeft de iec 62443 veiligheidsreeks voor industriële controle geformuleerd, de norm heeft het testen en certificering van meet- en regelapparatuur, zoals de internationale achillespees en is een veilige certificering.

De iec functionele veiligheid en informatiebeveiliging integratie werkgroep tc65/wg20 heeft onderzoek gedaan naar de integratie van functionele veiligheid en informatiebeveiliging van industriële besturingssystemen; elkaar beïnvloeden, maar de versmelting van functionele veiligheid en informatiebeveiliging is niet diepgaand onderzocht.

4 technologische ontwikkelingstrend:

Naarmate het industriële internet volwassener wordt, zullen industriële meet- en regelapparatuur een steeds belangrijkere rol gaan spelen op edge computing-niveau. Tegelijkertijd zullen er steeds meer nieuwe beveiligingsproblemen verschijnen. In de veiligheidsbescherming van industriële meet- en regelapparatuur, meer wat nieuwe ideeën. Gecombineerd met de ontwikkelingsstatus van de beveiligingstechnologie van industriële meet- en regelapparatuur, vat dit document de volgende ontwikkelingsrichtingen samen:

(1) op dit moment is er een gebrek aan evaluatie en certificering voor de integratie van meet- en regelapparatuur voor functionele veiligheid en informatiebeveiliging, en het is dringend om onderzoekswerkzaamheden uit te voeren met betrekking tot de evaluatie en certificering ervan.

(2) de theoretische en methodologische grondslagen van de fusie van functionele veiligheid en informatiebeveiliging zijn zwak, de gemeenschappelijke sleuteltechnologieën en ondersteunende middelen voor de belangrijkste schakels ontbreken, de normen en specificaties voor de analyse en evaluatie van fusietests zijn niet geperfectioneerd en de evaluatie serviceplatform is nog niet gevormd en het relevante onderzoekswerk moet worden versneld.

(3) de bestaande informatiebeveiligingsmiddelen zijn voornamelijk geconcentreerd in de netwerklaag en ontbreken zeer in de perceptiecontrolelaag. In de waarnemingslaag is het autonome matchingpercentage van zenders/actuatoren in grootschalige projecten minder dan 20% en zijn de beveiligingsmethoden bijna nul. Het is dringend noodzakelijk om de mogelijkheden voor informatiebeveiliging van de apparatuur zelf te versterken. In de controlelaag is het nodig om de beveiligingstechnologie verder te standaardiseren om een ​​gesloten beveiligingslus te vormen met de perceptielaag. 

(4) met de toepassing van nieuwe edge-apparaten zoals edge-servers, edge-gateways, edge-controllers en edge-intelligente instrumenten, is het dringend noodzakelijk om de fusietheorie en methode van functionele veiligheid en informatiebeveiligingstechnologie ook vanaf het ontwerpniveau te bestuderen als fijnkorrelige lichtgewicht geavanceerde, configureerbare en eenvoudig te implementeren functionele veiligheids- en informatiebeveiligingscomponenten. 

5 conclusie

Met de snelle ontwikkeling van digitalisering, netwerken en intelligentie op het gebied van automatisering, wordt intelligente industriële meet- en regelapparatuur geconfronteerd met bedreigingen zoals het toenemende aantal functionele faalfactoren en de versnelde penetratie van informatie-aanvallen. De dringende noodzaak van het structurele systeem, maar hoe de organische integratie van de twee te realiseren onder de voorwaarde van zeer beperkte middelen, is een enorme uitdaging.

 Yongucase levert behuizingen voor industriële meet- en regelapparatuur door middel van onderzoek naar de basistheorie, sleuteltechnologieën, productontwikkeling, industrieel ontwerp, fabricage, testen en evaluatie van gemeenschappelijke sleuteltechnologieën in alle stadia van de gehele levenscyclus van meet- en regelapparatuur, en accepteert proofing /batch vervaardigd, snelle levering, aan klanten de meest ideale aluminium behuizing