5G 工业互联网一体化全程可信—“元信任”安全解决方案白皮书.docx

中国移动ChinaMobile5G+工业互联网一体化全程可信“元信任”安全解决方案白皮书参与编写单位：中国移动通信集团有限公司中国信息通信研究院国家工业信息安全发展研究中心中国人民财产保险股份有限公司北京启明星局言息安全技术有限公司华为技术有限公司江苏洋河酒厂股份有限公司编写组人员：袁捷、魏冰、谢玮、张峰、文静、冯媛、朱同先、杨腿、邱勤、王国宇、何异舟、孙倩文、董航、李晓婷、丁雨哈、江为强、夏羿、熊诚锋、韩明伟、姚卓、谷宝晶、高亮、于乐、郑国忠、徐迪、廖婷、梁豪斌、朱运发、赵威、付超、岳玲、常珊珊、张紫光、秦岩、姜一娇、石磊、马禹昇、王昊、郝森参、李楠、史修报、徐思嘉、徐天妮、王光涛、郭中元、祁文博、徐嘉伟、李明培、苑雪梅、李雅璇刖百当前，以5G、工业互联网为代表的新技术和新型基础设施，谱写着各自的使命与能力，不断推动数字经济与实体经济进一步融合。近期，工业和信息化部在"2023全球工业互联网大会"公布了我国5G+工业互联网产业规模基本情况，截至2023年10月，我国5G行业虚拟专网超2万个,工业互联网核心产业规模超1.2万亿元"，充分说明5G+工业互联网融合创新模式已经成为新型工业化的关键基础设解口重要驱动力量。5G大带宽、低时延、海量连接等特性极大丰富了工业互联网的功能和场景，推动工业互联网转型升级。在5G与工业互联网融合创新发展中，推动制造业从单点、局部的信息技术应用向数字化、网络化和智能化转变，其叠加倍增效应和巨大应用潜力正在持续释放。与此同时，5G也打破了传统工业互联网封闭的网络环境，工业网络的边界不断外延，更多的工业设备暴露于公网之中，网络系统的硬件、软件及其系统数据更易遭受破坏、更改、泄露，工业系统连续可靠运行、工业网络的持续服务面临越来越多的挑战，工业互联网安全亟需突破传统打补丁的防护方式，进入全新的安全防护阶段。2020年，中国移动牵头发布5G+工业互联网安全白皮书，面向5G+工业互联网安全需求提出"定制的5G+工业互联网场景化安全能力。在此基础之上，中国移动基于对5G网络和工业互联网融合发展中面临的网络安全挑战与深刻理解，突破传统安全防护理念，洞为核心"转向以身份为核心"一.-i-"从运营商全程全网的角度出发，安全防护从"以漏体化全程可信"元信任"安全解决方案，从9个方面构建安全防护机制，推动5G+工业互联网安全由“单点可控"迈向全程可信"。目录、5.1./j耳,去*S()仝球超热5()我国的热5二、5G+工业互联网安全政策与标准6()6(二)安全标准8三、5G+I互联网安全挑战9(二)终端安全成B战10(三)数据安全挑战10()-U()*11(七)运营安全挑战12四、5G+工业互联网"兀信任"安全解决方案12（二）网络可信保障.终端可信保障.数据可信保障.应用可信保障.14（I,）It«1（/I）.C.”.”.”.”.”.（）£网险.C23五、典型案例实践26（一）应用简介26（二）安全需求26（三）安全方案27（四）实施效果28六展望28八、附录2（参考文献）31一、5G+工业互联网发展趋势（一）全球趋势国际电信联盟定义了5G的八大关键性能指标，主要典型应用场景有三类，一是增强移动宽带（满足流量暴涨时极致体验需求）、二是低时延高可靠（满足垂直行业应用需求）、三是海量机器类通信（满足以传感和数据采集应用需求），其中，低时延高可靠和海量机器类通信两类应用场景主要面向工业需求设计。随着5G的能力不断发展，以及客观的工业无线化诉求驱动，5G将逐步深入到核心生产环节，成为主要的生产网络技术之一。目前5G+工业互联网的融合应用已在智慧矿山、智慧城市、智慧交通、智慧工厂和应急等多个垂直行业落地应用，并逐步走向成熟。随着以5G、工业互联网为代表的新基建加速落地，全球范围内工业无线网络以每年30%的速度增长，各大企业对于''5G+工业互联网的认知度快速提升，全球移动产业探索"5G+工业互联网”步伐逐步加快。欧盟将发展5G作为构建"单一数字市场”的关键举措，重点放在5G垂直行业如汽车、医疗及电力领域的应用。美国5G发展规划重点在于建立共通的5G软件标准,使之适用于任何5G硬件设备，以摆脱对5G设备商的依赖。（二）我国趋势2023年中国5G发展大会上，工业和信息化部公布5G行业虚拟专网超2万个，其中29%的虚拟专网都跟工业互联网相关。全国各地积极引导利用5G技术进行产业集群网络升级改造、推进融合应用，加速培育5G+电子信息、5G+装备制造等优势行业和特色产业，带动新型工业设备、网络、软件加快创新突破，有力支撑产业基础高级化和产业链现代化。IJ5MBMHBB*¾m*j*at.h-_I&-t当下，5G网络应用已在工业互联网领域深度渗透，进入高价值核心业务场景，面向原材料、装备、消费品、电子等制造领域，以及采矿、港口、电力等重点垂直行业。"5G+工业互联网”融合应用从垂直大类走向细分集群，从服务企业走向融入生产，从改变通信模式走向重塑生产流程。表1.5G+工业互联网典型业务场景描述业务资产萱理远程控制-机器视远程控远程控制远程控AR婕全方位场景场内产线设觉质检制-场内-AGV控制-场内协作园区安备控制产线设制产线设防备控制备控制业务1.室内定位2.设备剪辫3.边缘4.自动5智睇6.P1.C控7.AR应8.园区安场景子AI检测测试流制用防名分类细分资产盘点通用设备程产品质自动老AGV调P1.C实时AR速园区智场景资源实时序加载；量检测化测试；度；采集；指导；能安防描述调度；自动化设备（来自动加物配送P1.C婕AR本地（身份物料透明程序加载；料、印载OS;调度；控制。导引；识别）；可视；视频监控刷、组自动加园区自动在线维移动巡人员定位。5G化；装、包载测试。驾驶。修。逻；手持终端装等）；生产安5G化。智育绢全雌。码。二、5G+工业互联网安全政策与标准（一）安全政策近年来，世界各国都在积极开展5G融合应用探索,垂直行业融合应用已经开始落地商用。纵观全球各国,产业政策出台早、推动力度大的国家/地区，5G行业应用发展也相对较快,成熟应用落地的成功案例较多。韩国以国家战略的形式布局5G创新应用，政府层面大力推动5G行业应用发展,致力于促进相关新兴产业发展，引领全球市场。欧盟各国、日本、澳大利亚、新加坡等通过设立创新计划、专门项目，引导先进制造企业开展5G应用的试点示范。我国高度重视5G行业应用发展，先后出台了多项促进5G行业应用发展的政策性文件，5G与垂直行业的融合应用蓬勃发展，已形成系统领先优势。表2.我国近年来5G+工业互联网相关政策旬被，×rt>¾'的T学a：鱼喀公腐烫大时间政策名称要求深化"5G+工业互联网”发展，制定实施"5G+工2023年7月工信部印发工业互联网专项工作业互联网"512升级版工作方案。推动不少于3000家组2023年工作计划企业建设5G工厂，建成不少于300家5G工厂，打造30个试点标杆。要推进“双千兆"网络统筹集约建设，强化5G基2023年5月工信部等14部门联合印发关于进站一步深化电信基础设施共建共享促站址及机房、室内分布系统的建设需求统筹。进“双千兆"网络高质量发展的实施意见将5G作为经济发展的新动能，提出要"深化2022年11月工信部、发改委、国资委联合印发5G+工业互联网融合应用，加快5G全连接工厂建关于巩固回升向好趋势加力振作设，工业经济的通知推动各地高质量建设工业互联网示范区和'5G+I业互联网融合应用先导区".2022年9月工信部印发5G全连接工厂建设指建设内容中明确要求网络安全三同步建设，支持企南业建设产线级、车间级、工厂级等不同类型5G全连接工厂，着重在单一生产环节、业务单元的设备连接、数据采集和5G融合应用创新方面能力建设。推动5G与工业应用的融合向纵深发展，为"5G+工业互联网”发展的下一阶段指明了方向。2022年6月工信部、发改委、财政部、生态环境推动5G、云计算、边缘计算、物联网、大数据、部、国务院国资委、市场监管总局联人工智能等数字技术在节能提效领域的研发应用，合印发工业能效提升行动计划积极构建面向能效管理的数字李生系统；提高"工业互联网+能效管理"创新能力。提出"加快发展工业互联网"，"推进5G规模化2022年3月国务院印发2022年政府工作报商用"，"强化网络安全、数据安全和个人信息保告护"。2022年2日工信部印好关干做好工业领域数B日确程出决定在原计划越础卜扩大工业领域幼抿三三51据安全管理试点工作的通知安全管理试点范围。工信部印发"5G+工业互联网">>»一J.'.2021年5月典对5G在工业中的应用落地起到了重要的指导作型应用场景和重点行业实践用。内网建设改造覆盖10个重点行业，形成至少20大典型工业应用场景。明确将"5G+工业互联.*2-<2MH>3ir7"Jr/KRwpflK网"