通信产业报

工业互联网如何应用区块链?

作者:吴三来 高月 来源:通信产业报 202029期 时间:2020-09-08

“2020年3月20日,工业和信息化部印发的《关于推动工业互联网加快发展的通知》提出,提升工业互联网平台核心能力需以区块链等新技术作为支撑,区块链具有可信协作、隐私...

  “2020年3月20日,工业和信息化部印发的《关于推动工业互联网加快发展的通知》提出,提升工业互联网平台核心能力需以区块链等新技术作为支撑,区块链具有可信协作、隐私保护等技术优势,能与工业互联网实现深度融合。

  赛迪研究院网络安全研究所认为,目前区块链在工业互联网领域的应用,仍面临技术不成熟、标准法规不完善、应用安全性风险等诸多挑战,建议从技术突破、制度法规、保障体系等方面着手解决。

  区块链在工业互联网领域应用前景广阔

  区块链可以解决工业互联网数据共享中的关键问题。工业互联网数据是工业领域各类资源的核心载体,通过汇聚、处理、分析、共享和应用各类数据资源,推动工业经济全要素、全产业链、全价值链的数据流通共享,实现对工业领域各类资源的统筹管理和调配。

  我国工业互联网数据资源总量呈爆炸性增长,区块链技术可以有针对性地解决工业互联网平台数据共享模式中存在的主导权不清晰、隐私保护难、数据确权难、资源负载严重等问题。

  基于区块链分布式账本技术构建的共享、复制和同步的数据库,让参与各方共同维护账本、记录数据,一个节点的缺失或损坏不会影响到整个系统的运转,可确保工业互联网系统及数据共享的稳定性。区块链使用加解密授权、零知识证明等密码学技术,构建了自上而下逐层认证、逐层信任且完整可信的计算信任链,可有效防止非法攻击,实现工业互联网数据在交易、储存、处理过程中全程加密保护。

  区块链可以实现对工业互联网企业运营的柔性监管。工业互联网基于各種网络互联技术,可以将工业设计、工艺、生产、管理、服务等涉及企业从创立到结束的全生命周期全部串联起来,从而摆脱了传统工业企业间的割据状态。

  区块链特有的“物理分布式、逻辑多中心、监管强中心”的多层次架构设计,能够为政府监管部门和工业企业相互之间提供一种“松耦合”的连接方式,比如,政府与企业,企业与企业、同一企业内部不同的生产部门,均可实现工业互联网对象标识的管理需求。

  工业互联网应该赋能整个工业系统,使其拥有描述、诊断、预测、决策、控制的智能化功能。基于共识算法、密码学、智能合约等技术,可构建一个多方可信的“工业互联网+区块链”生产协作平台,提高工业生产制造效率和促进企业管理协同。

  区块链助力工业互联网建立主动防护体系。工业互联网打破了传统的网络安全界限,企业IT和OT实现融合,工业网络、管理网络与互联网相互连接,大量工业互联网资产在公网暴露,安全边界不断延伸,工业互联网成为网络攻击的重点目标。

  区块链技术提供了一种在不可信网络中进行信息与价值传递、交换的可信通道,为解决工业互联网安全问题提供了新方法和新思路。

  区块链在工业互联网领域应用存在的问题

  技术成熟度有待提高。目前,应用于工业互联网企业的区块链项目还停留在实验模式上,多数仍处于研究和发展阶段,其技术成熟度有待进一步提升。

  标准和法规尚不完善。区块链产业格局未定,标准体系有待形成。工业互联网平台技术体系、工业行业和应用场景的复杂性,以及企业用户需求的多元化特征,导致区块链技术方案不具有明显的可复制性,离标准化发展还有相当长的距离。区块链在工业制造领域应用相配套的监管制度和法律法规尚不完善,存在较大的安全风险。

  应用安全性存在挑战。区块链在工业互联网领域的应用缺乏有效的安全技术评估手段。建立在对等网络(Peer to peer, P2P)上的区块链缺乏系统级安全评估手段,加之工业中的互联互通导致网络攻击路径增多。新兴技术的引入为传统场景带来新的安全问题。某些不法分子可能会利用区块链传播政治有害信息、散布网络谣言以及一些煽动性、攻击性信息,给社会带来不利影响,这些新的信息监管问题将为监管部门带来很大挑战。区块链前沿技术缺乏配套生态。当前区块链配套生态有待完善,区块链底层技术有待突破。

  对策建议

  加快核心技术的突破与发展。一是加快区块链与工业互联网融通的核心技术研究、产品开发和集成测试,突破性能、安全、兼容性等制约工业领域应用发展的技术瓶颈。二是推动区块链中加密算法的国产化替代和抗量子密码算法研制,构建更加符合国家安全需要的自主可控的“工业互联网+区块链”基础平台。三是整合国内区块链开源资源,加快建设多方参与的开源社区,培育区块链技术开源生态,吸引更多企业参与工业网络,促进产业链快速迭代,逐步建设我国自主的区块链底层架构,打造区块链技术产业体系。

  提升监测监管能力,加强制度环境建设。一是提升监测能力,加快建设与“工业互联网+区块链”相适应的安全监测和监管技术平台,全面提升对安全漏洞、攻击事件和安全威胁的监测能力,形成安全风险事件溯源与应对机制。二是加快完善区块链技术及其应用的相关法律法规,探索制定区块链技术和应用的监督机制和认证体系,将区块链技术纳入适合的监管框架之内,防范系统性风险。三是促进区块链应用的技术标准和安全标准的制定与执行。在系统接口、数据交换格式、互操作、应用部署、隐私安全等环节制定相应和规范,汇聚发展合力,加快引导区块链应用场景落地,并加速其经验的推广,从而形成示范效应。

  构建“三位一体”的保障体系。区块链与工业互联网的融合发展尚处于初级阶段,亟须建立健全人才、资金、政策保障体系。一是加快对工业互联网多层次复合型人才的培养,既要依托工业互联网创新发展工程打造人才实训基地,还要加大产教融合,大力开展专业课程培训和职业技术鉴定,保障人才队伍。二是设立专项发展基金,完善直接融资制度,降低间接融资门槛。推动资源向优势领域倾斜,遴选出典型的解决方案和应用案例,加速推动优秀“区块链+工业互联网”平台项目落地。三是从政策层面做好体系化布局,制定和完善促进区块链与工业互联网深度融合发展的政策,比如建立高效智能的可信综合服务中心,助力企业信息流转和确权;打造面向区块链创新应用的工业互联网公共服务平台,进一步提升工业互联网平台的核心能力。

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