區塊鏈技術在工業互聯網平臺安全領域運用研究

鞠晶

南京鑫智鏈科技信息有限公司 江蘇南京 210035

1 工業互聯網平臺基本內涵

工業互聯網平臺的發展以計算機技術為基礎，實現對于對象的監測、管理和控制，是一種較為專業的物理平臺系統。常見的工業互聯網平臺包括過程控制部分、監督測試部分、信息采集部分等，較為綜合性，受網絡技術影響較大。更為具體化來說，工業互聯網平臺由傳感器、執行器、通信單元和控制部分等組成。同時，工業互聯網平臺系統具有明顯的特點：①安全性。傳統的工作人員在進行網絡故障解決時，會產生許多不可控的安全問題，威脅整體應用過程的穩定性和安全性[1]。工業互聯網平臺通過自動化的設備為工業企業在實際生產中故障問題的解決提供更高的安全性。②節能性。網絡技術的應用能夠幫助工業企業降低經濟成本投入，并有效提高工業生產全過程的監督和管理力度，促進資源的高效利用。

2 工業互聯網平臺的安全要求

2.1 可用性要求

與其他系統技術如IT 信息安全技術等，工業互聯網平臺安全的首要要求是可用性。對于工業企業來說，設備進行更新升級或更換的過程需要消耗大量的人力、物力和財力。因此，工業互聯網平臺需要充分發揮可用性，根據工業實際需求，提前性的進行控制系統更新，避免造成不必要的浪費。

2.2 實時性要求

工業互聯網平臺能夠在運行過程中對企業產品生產進行及時的判斷和管理。工業互聯網平臺的信息安全對于其實時性要求很高，這需要在嚴格且科學的操作環境下進行。與傳統的信息技術相比，當工業互聯網平臺進行信息安全策略時，可能會對其實時的應對效果造成影響。

3 區塊鏈技術在工業互聯網平臺安全應用中的問題

3.1 需要在區塊中聚集大量用戶負荷

區塊鏈技術在工業互聯網平臺安全重建應用過程中，需要充分考慮各區塊用戶實際的工業應用需求。一般來說，工業互聯網平臺負荷主要受到設備、時間等外部因素的影響，使得負荷集成的資源類別有所不同。資源聚集對于工業企業發展影響重大，比如當工業系統收到工業企業用戶的需求信號時，會對這個需求信號進行響應或拒絕，這種清晰的邏輯表達方式提升了工業互聯網平臺的便捷性和整體效果。當具有數量眾多的工業使用用戶時，對于眾多工業響應信號結果的控制增加了難度。利用資源聚集方式能夠對這些結果進行綜合處理，其具體應用過程主要包括對響應結果的特征提取，然后對特征數據進行分析，最后對工業互聯網平臺做出智能化的判斷。通過區塊鏈技術能夠對工業系統中眾多工業用戶進行有力的控制和管理，增強工業互聯網平臺系統的有效性。

3.2 工業企業用戶需求難以進行評估

在使用區塊鏈技術對不同工業產品進行建立數學模型的過程中，要結合工業市場的實際使用需求，提高區塊鏈技術應用的匹配程度。在一般的區塊鏈模型建立過程中，可以對工業負荷的特性進行分析，比如負荷的控制性、削減性、意愿性等。其中消減性是對工業設備的物理性質進行分析；控制性則對整體工業系統的運行負荷進行控制；意愿性是指企業工業互聯網平臺使用體驗，以及工業工作人員的運行計劃等。這些數據信息受人為主觀影響因素影響較大，因此在提取過程中較為困難。

3.3 工業互聯網平臺面臨信息安全威脅

在利用區塊鏈技術對工業互聯網平臺進行信息安全保護時，往往面臨著兩方面的威脅。①系統相關威脅。由于工業互聯網平臺從本義上來說屬于信息系統的一種，因此會面臨相關系統的威脅。比如系統協議漏洞、系統操作漏洞、系統代碼質量問題、補丁管理方式問題、信息泄露等等。②過程相關威脅。這種威脅類型主要是指工業互聯網平臺在運行過程中發生的信息安全問題，一旦發生會造成系統出現故障，嚴重時會導致整個工業互聯網平臺癱瘓，使信息出現泄露和錯誤。

3.4 區塊鏈技術在工業互聯網平臺安全重建初期資源耗費較大

在應用區塊鏈技術對工業互聯網平臺進行安全重建過程中，在重建初期需要對工業用戶信息、工業設備運行信息等數據進行記錄和存儲。為了提高數據存儲的有效性，也需要在區塊鏈內部采取全網廣播式的掃描與檢驗，使區塊鏈每一個節點能夠接收到數據信息，并根據不同實際需要進行算法處理。這種方法會花費大量的經濟成本，增加工業企業區塊鏈技術應用的難度和壓力。

4 關于工業互聯網平臺的安全運行策略

4.1 區塊鏈網絡邊界防護

針對上文中提到的安全威脅，分析其存在的主要原因：①一些工業系統應用的傳統IT 技術不能與系統實際需求相匹配，造成服務器、網頁漏洞等問題的出現；②企業在使用區塊鏈技術對工業互聯網平臺應用過程中，忽略了其信息安全，造成了公共網絡泄露。因此，為了提高工業互聯網平臺的信息安全，需要利用區塊鏈技術進行網絡邊界防護。首先對企業工業互聯網平臺進行保護隔離，提高其與公共網絡連接的安全防護，比如添設防火墻等，減少外部系統攻擊。

4.2 添加冗余拓撲和協議功能

大多數的工業互聯網平臺的通信協議由以太網和IP網絡構成，因此為了提高工業互聯網平臺的信息安全性，可以利用區塊鏈技術為以太網進行RSTP 協議，即網格拓撲。而針對IP 網絡，可以進行系統備份協議，比如OSPF 協議、VRRP 協議等。這些協議能夠在信息傳輸過程中添加密匙，為工業互聯網平臺提供更加安全穩定的信息交互和傳輸通道，保護系統內部信息安全。

4.3 加設區塊鏈安全模塊

簡單來說，加設區塊鏈安全模塊就是在不改變工業互聯網平臺基礎數據傳輸系統的前提上加設一層安全層。安全層用來對可能產生的安全攻擊進行防護，從而提高信息的完整性和安全性。需要注意的是，在加設安全模塊過程中，要注意對安全模塊的計算進行簡化控制，避免造成較多的系統資源占用。同時，對區塊鏈安全模塊的實際匹配度進行多次測試和計算，提高其與不同工業互聯網平臺的兼容性[2]。

5 結語

綜上所述，利用區塊鏈技術進行有效的安全管理不僅能夠提高工業互聯網平臺運行的安全性，降低不良攻擊行為的負面影響，而且能夠為工業企業提升經濟效益提供更加可靠的保障。為了不斷提高工業互聯網平臺的安全性，相關部門和企業需要提高區塊鏈技術應用的重視程度，加大區塊鏈術研發力度和創新水平，為經濟發展保駕護航。