5G 網絡中工業互聯網安全問題探析

◆廖遠來

（河源職業技術學院 廣東 517000）

工業生產過程中借助互聯網并將其運用在實際生產過程中的操作較為復雜，不同的工業環節需要不同的數據支持，需要進行針對性數據傳輸，借助實際需求進行對應的處理工作。因工業存在差異性，所需的網絡數據支持也存在差異性，這就需要網絡技術在實際的工作中提供更具有靶向性的特點，例如在工業管理工作的實際使用中，需要數據具備延時性特點，但是工業生產的各個環節中則必須要求數據與生產步驟一致[1]。工業生產以及工業管理工作的一些特殊的工作項目還可能需要較高的功率才能確保運行順暢，以滿足后續工序的進行，而可能也有一些工業操作過程中必須要求低功率才能滿足后續工序的進度，這樣的生產現狀均需要實現網絡環境高度可控性操作。

1 我國5G 網絡技術對工業互聯網的影響

工業互聯網的概念最初是由發達國家的電器公司在二十一世紀初期提出，是一種未來借助設備、網絡互聯網以及大數據相互結合以此來帶動更加先進的設備并獲取更為優質和更佳完善的服務[2]。5G 網絡具備更高的速率、更高的可靠性以及較低的延時性以及海量連接性等特點，可作為工業互聯網的基礎性網絡設置，為工業互聯網實際運行典型堅實的工作基礎。雖然5G 網絡還未廣泛普及應用，但是我國華為、小米等主流通訊設備制造商在研發5G 網絡技術的過程中，都已經同垂直行業展開積極合作，通過端口到端口的無線網絡技術在工業互聯網中已經進行試水。

2 5G 網絡技術在國內工業互聯網中的應用情況概述

2.1 5G 網絡技術的切片操作應用

隨著5G 網絡技術的出現和應用，工業互聯網應用要求得到更好的滿足。5G 網絡技術要求傳輸數據的過程中必須切片，簡單講就是將互聯網數據傳輸時間精確進行分割，當前我國5G 網絡技術已經能夠到達毫秒切片，這就為5G 網絡技術在工業互聯網中的應用打下了良好基礎。工業行業運營發展過程中需要對網絡傳輸速率進行控制時，使用5G 網絡技術就按照工業運營發展的實際需求去對時延效能進行靈活控制，使其能夠同工業行業經營發展流程精確進行匹配[3]。

2.2 5G 網絡技術的移動邊緣操作應用

5G 網絡技術的移動邊緣操作，能夠根據工業互聯網的具體需求，在網絡環境中出現數據傳輸情況時，移動邊緣操作在網絡中可以更加及時展開數據運算處理，不需要將網絡中相關數據再傳輸到網絡計算終端模塊中。這項操作可有效滿足了工業互聯網龐大數據需要及時計算的相關要求。5G 網絡技術的移動邊緣操作應用到工業互聯網中，能夠充分體現出5G 網絡技術高速便捷的突出優勢，能夠有效提高工業數據的處理效率，保證工業行業經驗發展過程中各項指令能夠迅速執行，無需等待。5G 網絡技術的移動邊緣操作還能有效節省工業數據對網絡環境資源的占用率，隨時產生的數據能夠隨時得到處理，工業行業互聯網的運營能力得到極大提高[4-5]。

3 5G 網絡中工業互聯網安全問題分析

在監測5G 網絡技術使用環境的過程中，發現工業互聯網中存在很多安全問題。5G 網絡技術支持下，工業行業的生產和管理過程中，因為工業互聯網敞開性原因，極易發生被黑客攻擊、侵入網絡病毒、惡意代碼、非法的網絡訪問等問題，從而破壞相關數據文件。

3.1 數據安全分析

工業互聯網應用5G 網絡技術，因為數據文件傳授效率的提高，在同一個時間段中相關數據的處理數量得到明顯增加。數據和數據之間通過5G 網絡技術可以快速進行雙向傳輸、交叉傳輸和多維傳輸等，這就增加了數據安全保護工作的難度。龐大繁雜的工業數據，因為類型等存在較大差異性，普通的網絡保護措施已經很難有針對性對某些數據進行保護[6]。特別是延時情況下的邊緣計算操作，工業數據無法到達數據處理中心，只是跟隨數據傳輸完成了表面的處理，這個過程中，工業互聯網為執行邊緣計算命令，數據系統的安全保護程序作用就會弱化，而且這種操作部署必然會導致工業互聯網受到安全攻擊。

3.2 控制安全分析

工業生產過程中生產體系的控制要求極為嚴格，針對工業生產的對應流程中，為了能夠將工業互聯網的對應資源集中使用于生產工作的各個流程中，就需要削弱對應的網絡控制性能，比如在一些特定信息的傳輸過程中需要降低網絡安全協議的網絡傳輸帶寬數據，減縮網絡數據加密程序的寬帶使用占比等等，當然這些數據被縮減后也將對工業互聯網的安全使用情況造成直接影響。工業企業的生產環節中對于控制操作的工作極為多見，那么借助5G 網絡的切片技術對生產環節中各個數據進行深度分析，并進行精確的劃分，這樣的情況下能夠在不同的工業互聯網切片中自動構成一種相互隔離的地帶，這樣的設定在某種意義上而言的確可以減少風險因素的危害或者影響力度，比如一旦遇到某惡意程度針對工業互聯網環境進行無端破壞或者惡意入侵時，只能夠對其中的一個網絡切片產生危害或者對應的影響，而不會危害其他切片。但是在實際的工業互聯網檢測管理工作中發現某些惡意攻擊程序針對某個網絡切片的攻擊過程中會將這個切片作為入侵中心并且會對其他的切片發起再次的入侵指令，造成工業互聯網環境被大面積損壞，造成整個工業互聯網控制體系不能順利運行。

3.3 應用安全分析

5G 網絡技術具有強度的數據服務功能，能夠較好兼容工業互聯網所使用的相關軟件系統。這就要求5G 網絡技術具備較好的開放性，但是這就給工業互聯網安全埋下了隱患。5G 網絡技術的網絡敞口中，在為工業數據提供較為快速便捷的傳輸通道的同時端口開放過程中也會遭受到外部網絡帶來的干擾。5G 網絡技術把訪問權利放給工業行業相關部門后，在外界網絡同工業互聯網的連接過程當中，無法避免的會接觸的網絡風險因素，如非法程序等。5G 網絡技術的端口傳輸協議如果不夠嚴謹，某些非法程序就會侵入工業互聯網中。這種5G 網絡技術的安全漏洞問題，會導致工業互聯網遭受入侵，篡改工業經驗管理成效，同時還會泄漏工業行業的相關敏感信息，致使其無法正常工業作業，工業行業就會遭受巨大損失。

4 提升5G 網絡在工業互聯網安全的有效措施

4.1 完善現有工業用戶的安全使用機制

工業互聯網的實際安全管理工作完善期間，必須綜合考慮工業用戶的核心地位，完善5G 網絡的安全管理機制，并且建立對應的安全管理體系。在5G 網絡環境的大背景下，受數據傳輸等環節的實際要求，網絡環境處于開放狀態是不可避免的。工業互聯網的安全管理機制的實際操作中能夠借助用戶的身份認證途徑在5G網絡環境中設定對應的驗證程度[7-8]。5G 網絡技術在整個工業生產以及對應的管理工作中能夠將身份驗證管理程度以及網絡系統的管理程序進行有機結合和有效的兼容，不論是什么數據進行傳輸或者使用者進行訪問時，系統針對數據進行對應處理的前提是對用戶身份進行對應的分析和驗證，如果驗證結束后發現該用戶訪問或者查詢的數據并無對應的訪問權限，也就是說該用戶的身份驗證參數無法與對應的數據相匹配時，工業互聯網體系將會拒絕該用戶的相關指令，自動拒絕該訪問信息，并將這個無法認證用戶身份信息的數據進行有效的阻隔[9-10]。設定的安全管理系統明確規定只有工業企業對應授權的互聯網管理人員具備相應的權限，依照實際的要求對阻隔的數據信息進行對應審核。如果是無意中操作的一些無傷害性指令劃歸至常規數據中，而對于一些具備權限訪問條件但是并未獲得對應權限的人員可進行對應流程進行人工授權，以此獲取對應的權限，而對于一些未經過工業互聯網管理人員同意私自或者有意識的入侵系統數據的指令將被劃歸至風險檔案中對其進行對應的安全處理[11-12]。

4.2 完善現有5G 網絡部署的安全機制建設

工業互聯網作為一個具備綜合特性的大的網絡環境背景，針對不同的職能和不同的工作性質需給予對應的授權管理工作，針對網絡銜接過程中需要綜合分析工業互聯網的容量以及兼容等性能特點[13]。工業互聯網在實際運行中為了確保各環節的正常運行，需擴充對應的網絡站點以滿足發展需求，在網絡站點的具體部署工作中需要面對各個網絡系統的工作現狀需求，做好互相兼容并能及時進行溝通。5G 網絡的技術性能非常強大，不僅僅具備4G 網絡所有的有點，滿足不同的應用需求，還能夠在安全機制建立期間發揮5G 網絡的也有的優勢。不同網絡系統兼容產生的端口上能夠以加密技術提升網絡安全管理效果，數據傳輸時必須經過網絡敞口，規避和預防網絡使用時借助漏洞竊取或者篡改數據的危險事件[14]。

4.3 強化網絡安全協議認證監管工作

5G 網絡技術在工業互聯網中的應用過程，必須提升對于網絡安全協議的認知監管力度，這樣可提升工業網絡環境的規范化管理效果。針對特殊需求的工業個體，網絡運營商有協助義務為其提供所需的安全協議內容，幫助工業個體能夠更加完善和全面的監管和管控自身的網絡體系。當然，國家在發展的過程中也必須重視5G 網絡完全監管服務，依針對整個互聯網環境進行有效的控制和凈化，并且以高科技技術手段作為依托提升網絡信息的辨識度，在網絡安全協議認證體系的監管下提升工業互聯網安全有序開展[15]。

綜上所述，5G 網絡憑借自身高傳輸性能這一特殊優勢為工業領域的發展注入新鮮血液，帶來新的發展契機。工業互聯網在使用5G 網絡技術的過程中必須考慮和重視其中可能出現的安全問題，提升對于5G網絡的安全管理工作并借鑒近年來出現的5G 網絡危險事件的處理經驗，積極有效開展并且構建全面化、可靠性的5G 安全管理體系，維護工業互聯網安全運行模式成為5G 網絡技術提出的必然要求。