隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）的迅猛發(fā)展，海量的設(shè)備和傳感器不斷連接到工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)時(shí)采集和傳輸各式各樣的數(shù)據(jù)。工業(yè)網(wǎng)關(guān)作為連接現(xiàn)場設(shè)備與云平臺(tái)或控制系統(tǒng)的橋梁，承擔(dān)著數(shù)據(jù)匯聚、協(xié)議轉(zhuǎn)換和安全防護(hù)的重要職責(zé)。由于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中數(shù)據(jù)的敏感性和實(shí)時(shí)性，保障數(shù)據(jù)加密和通信安全對(duì)于維護(hù)工業(yè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和防止?jié)撛诠艟哂袠O其重要的意義。

本文就結(jié)合佰馬工業(yè)加密網(wǎng)關(guān)，圍繞工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的加密方式和通信安全措施，詳解加密網(wǎng)關(guān)在通信安全要求高的應(yīng)用領(lǐng)域的適用性。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)加密和通信安全的重要性

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)涉及大量工業(yè)控制數(shù)據(jù)和生產(chǎn)信息，這些數(shù)據(jù)一旦被篡改、泄露或丟失，可能導(dǎo)致生產(chǎn)停滯、設(shè)備損壞甚至安全事故。此外，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)常常連接到互聯(lián)網(wǎng)，面臨惡意攻擊、數(shù)據(jù)竊取和網(wǎng)絡(luò)釣魚等多種風(fēng)險(xiǎn)。

數(shù)據(jù)加密技術(shù)能夠有效防止數(shù)據(jù)在傳輸或存儲(chǔ)過程中被未經(jīng)授權(quán)訪問，即使數(shù)據(jù)被截獲也無法被破解。通信安全措施如身份認(rèn)證、防火墻和入侵檢測系統(tǒng)，可以防止非法設(shè)備接入和網(wǎng)絡(luò)攻擊，保障信息的完整性和可靠性。因此，工業(yè)網(wǎng)關(guān)必須具備完善的數(shù)據(jù)加密和通信安全機(jī)制，才能確保工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

工業(yè)網(wǎng)關(guān)主要采用的加密方式

1.對(duì)稱加密：對(duì)稱加密算法如AES（高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)）在工業(yè)網(wǎng)關(guān)中被廣泛應(yīng)用。對(duì)稱加密具有加密速度快、實(shí)現(xiàn)簡單的優(yōu)點(diǎn)，適合工業(yè)環(huán)境對(duì)實(shí)時(shí)性和高效性的需求。

2.非對(duì)稱加密：非對(duì)稱加密算法如RSA和橢圓曲線密碼學(xué)（ECC）主要用于密鑰交換和身份認(rèn)證。由于其計(jì)算復(fù)雜度較高，通常不直接用于大批量數(shù)據(jù)加密，而是在工業(yè)網(wǎng)關(guān)與云平臺(tái)或其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)建立安全通道時(shí)，用于交換對(duì)稱加密的密鑰，確保密鑰傳輸?shù)陌踩浴?/p>

3.混合加密：工業(yè)網(wǎng)關(guān)通常采用混合加密方案，將非對(duì)稱加密用于密鑰交換，對(duì)稱加密用于數(shù)據(jù)傳輸，結(jié)合兩者優(yōu)勢，既保證了密鑰交換的安全，也滿足了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男市枨蟆?/p>

佰馬工業(yè)加密安全網(wǎng)關(guān)支持部署SM國密加密算法，涵蓋SM2（橢圓曲線公鑰密碼算法）、SM3（雜湊算法）和SM4（分組對(duì)稱加密算法）等。主要特性包括自主可控、安全性高、結(jié)構(gòu)先進(jìn)。相比國際通用算法，SM國密算法更適合中國本土信息安全環(huán)境，具備良好的抗攻擊能力和高效性能，特別是在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、金融和政府等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。采用SM國密算法的佰馬工業(yè)安全網(wǎng)關(guān)，不僅保障了數(shù)據(jù)機(jī)密性和完整性，還符合國家法規(guī)，增強(qiáng)了信息系統(tǒng)的安全可信度，推動(dòng)了國產(chǎn)密碼技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)自主可控能力的提升。

工業(yè)網(wǎng)關(guān)采用的通信安全措施

1.TLS/SSL協(xié)議：傳輸層安全協(xié)議（TLS）是工業(yè)網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸加密和身份認(rèn)證的關(guān)鍵技術(shù)。TLS通過數(shù)字證書驗(yàn)證通信雙方身份，防止中間人攻擊，保障通信數(shù)據(jù)的機(jī)密性和完整性。

2.VPN（虛擬專用網(wǎng)絡(luò)）：VPN技術(shù)為工業(yè)網(wǎng)關(guān)提供了安全的遠(yuǎn)程訪問通道，通過加密隧道保障網(wǎng)絡(luò)通信的安全。VPN能夠有效隔離工業(yè)網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)，防止未授權(quán)訪問和數(shù)據(jù)泄露，適用于遠(yuǎn)程監(jiān)控和運(yùn)維場景。

3.身份認(rèn)證與訪問控制：工業(yè)網(wǎng)關(guān)集成多種身份認(rèn)證機(jī)制，如基于證書的身份認(rèn)證、雙因素認(rèn)證（2FA）和設(shè)備指紋識(shí)別，確保只有合法用戶和設(shè)備能夠訪問系統(tǒng)。同時(shí)，細(xì)粒度的訪問控制機(jī)制限制不同用戶和設(shè)備的操作權(quán)限，防止越權(quán)操作。

4.防火墻與入侵檢測系統(tǒng)（IDS/IPS）：工業(yè)網(wǎng)關(guān)內(nèi)置防火墻策略，過濾異常流量，防止惡意入侵。入侵檢測與防御系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)行為，快速響應(yīng)威脅，提升整體安全防御能力。

適用的高通信安全需求領(lǐng)域和場景

1.能源行業(yè)：電力、石油、天然氣等能源行業(yè)的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)通信安全要求極高。電網(wǎng)監(jiān)控設(shè)備、油氣管道傳感器等數(shù)據(jù)的安全傳輸關(guān)系到公共安全和國家能源安全，必須采用高強(qiáng)度加密和多層通信安全措施。

2.制造業(yè)自動(dòng)化：自動(dòng)化生產(chǎn)線對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩砸髧?yán)格，尤其是涉及工業(yè)機(jī)器人和關(guān)鍵工藝參數(shù)。工業(yè)網(wǎng)關(guān)通過加密和安全通信保障生產(chǎn)數(shù)據(jù)的完整性，防止生產(chǎn)過程被惡意干擾。

3.交通運(yùn)輸：智能交通系統(tǒng)和軌道交通對(duì)通信的可靠性和安全性要求高。工業(yè)網(wǎng)關(guān)確保傳感器和控制設(shè)備之間數(shù)據(jù)的安全傳輸，防止信息被篡改導(dǎo)致安全事故。

4.智慧醫(yī)療：涉及生命安全和隱私的醫(yī)療設(shè)備聯(lián)網(wǎng)場景，對(duì)數(shù)據(jù)加密和通信安全有嚴(yán)苛要求。工業(yè)網(wǎng)關(guān)需保障患者數(shù)據(jù)和設(shè)備控制指令的機(jī)密性和完整性。

5.國防和關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施：軍工及國家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)于通信安全要求最高，工業(yè)網(wǎng)關(guān)需采用最先進(jìn)的加密技術(shù)和多層安全防護(hù)，防止信息泄露和網(wǎng)絡(luò)攻擊。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的安全問題日益突出，工業(yè)網(wǎng)關(guān)作為關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)必須采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)加密技術(shù)和綜合通信安全措施，保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)臋C(jī)密性、完整性和可用性。佰馬工業(yè)加密安全網(wǎng)關(guān)支持搭載獨(dú)立加密芯片，綜合應(yīng)用SM1\SM2\SM3\SM4加密算法，結(jié)合TLS、VPN、身份認(rèn)證和入侵檢測技術(shù)，構(gòu)建了多層防護(hù)體系，滿足了能源、制造、交通、醫(yī)療等高安全需求領(lǐng)域的通信安全要求。未來，隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模和復(fù)雜度的提升，工業(yè)網(wǎng)關(guān)的安全防護(hù)將持續(xù)深化，成為保障工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能制造安全的堅(jiān)實(shí)基石。