IEC TR 63283-32022 工业过程测量、控制和自动化.智能制造.第3部分网络安全的挑战标准立项发展报告

工业过程测量、控制和自动化智能制造第3部分：网络安全的挑战标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Industrial-processMeasurement,ControlandAutomation—SmartManufacturing—Part3:ChallengesforCybersecurity摘要随着新一代信息技术与制造技术的深度融合，智能制造已成为全球制造业转型升级的核心驱动力。然而，工业过程的数字化、网络化和智能化在显著提升生产效率与灵活性的同时，也引入了日益严峻的网络安全风险。传统意义上相对封闭的工业控制系统环境正在被打破，针对工业控制系统的网络攻击事件呈逐年上升趋势，其潜在危害已从单纯的数据泄露扩展到生产中断、设备损毁乃至人员伤亡和公共安全威胁。在此背景下，国际电工委员会（IEC）于2022年3月9日正式发布IECTR63283-3:2022《工业过程测量、控制和自动化智能制造第3部分：网络安全的挑战》。该技术报告作为IEC63283系列标准的重要组成部分，系统梳理了智能制造背景下工业过程测量、控制和自动化领域所面临的网络安全挑战，涵盖技术、管理和组织等多个维度，为后续相关标准的制定提供了基础性框架和方向指引。本报告对该标准的立项背景、编制历程、核心内容及其行业影响进行全面梳理和分析，旨在为国内相关领域的技术人员、标准化工作者及政策制定者提供参考和借鉴。关键词：智能制造；工业过程测量与控制；网络安全；IEC63283；工业控制系统；标准化；安全防护Keywords:SmartManufacturing;Industrial-processMeasurementandControl;Cybersecurity;IEC63283;IndustrialControlSystems;Standardization;SecurityProtection一、引言1.1智能制造发展背景当前，全球制造业正处于深刻的技术变革时期。以物联网、人工智能、大数据分析、数字孪生、边缘计算等为代表的新一代信息通信技术正在加速与制造技术融合，推动制造业向数字化、网络化和智能化方向演进。世界各国纷纷将智能制造作为国家战略重点：德国提出"工业4.0"计划，美国推进"先进制造业伙伴计划"，中国实施"智能制造工程"，日本倡导"互联工业"理念。智能制造的核心特征在于数据的自由流动和系统的深度集成，其本质是通过信息物理系统（CPS）实现物理世界与数字世界的深度融合。1.2工业控制系统面临的网络安全形势然而，智能化进程在带来巨大效益的同时，也显著扩大了工业控制系统的网络攻击面。过去，工业控制系统（ICS）通常运行在隔离的专用网络中，依赖于"物理隔离"的安全性假设。如今，随着OT（操作技术）与IT（信息技术）网络的加速融合，以及远程运维、云边协同等新模式的广泛应用，工控系统暴露于公共互联网的风险急剧增加。近年来，全球范围内针对工业领域的网络攻击事件频发。2010年"震网"（Stuxnet）病毒攻击伊朗核设施拉开了针对工控系统定向攻击的序幕；2015年和2016年乌克兰电网连续遭受恶意软件攻击导致大规模停电；2017年WannaCry勒索病毒波及全球多个制造业企业；2021年美国科洛尼尔管道公司遭受勒索软件攻击导致输油管道停运，充分暴露出关键基础设施的脆弱性。根据相关统计，2022年全球ICS漏洞数量较此前数年均值增长逾三成，针对制造业的网络攻击事件占所有关键基础设施攻击事件的近四分之一。在这一严峻背景下，工业过程测量、控制和自动化领域的网络安全标准化工作显得尤为紧迫和必要。1.3标准立项的必要性与紧迫性智能制造涉及大量测量、控制和自动化设备及系统的互联互通，其安全防护不能仅靠单一技术手段解决，需要系统性的标准规范作为支撑。IEC认识到，在智能制造的大框架下，需要一份系统性的技术报告来梳理网络安全挑战的全貌，为后续制定可操作的标准提供方向性指引。因此，IEC技术委员会TC65（工业过程测量、控制和自动化）启动了IECTR63283-3的编制工作。二、IEC/TC65组织架构与标准编制机制2.1IEC/TC65概况IECTR63283-3:2022由国际电工委员会工业过程测量、控制和自动化技术委员会（IEC/TC65）制定。IEC/TC65成立于1948年，是IEC中规模最大、最活跃的技术委员会之一，负责工业过程测量、控制和自动化领域的标准化工作，涵盖传感器、执行器、控制系统、自动化软件、系统集成、功能安全、网络安全以及智能制造等广泛领域。TC65下设多个分技术委员会（SC）和工作组（WG），其中包括：-SC65A：系统方面，负责工业过程测量、控制和自动化的系统级标准化；-SC65B：测量和控制设备，负责测量和控制设备的标准制定；-SC65E：企业系统中的设备和集成，负责设备集成和企业系统互操作。2.2标准编制流程IEC标准的编制通常经历以下阶段：NP（新工作项目建议）→WD（工作草案）→CD（委员会草案）→DIS（国际标准草案）→FDIS（最终国际标准草案）→正式出版。技术报告（TR）的编制流程相对简化，但仍需经过严格的草案评审和投票程序。IECTR63283-3的编制工作由TC65下设的专门工作组负责推进，汇集了来自全球各国的工业自动化专家、网络安全研究人员和制造业企业代表。2.3IEC63283系列标准框架IECTR63283系列标准围绕智能制造的多个维度展开系统论述，整体框架包括：-IECTR63283-1:2022《术语和概念》，为智能制造提供统一的术语定义和概念框架；-IECTR63283-2:2022《应用和挑战》，描述智能制造的应用场景、业务驱动力和技术挑战；-IECTR63283-3:2022《网络安全的挑战》，聚焦智能制造中的网络安全问题；-后续部分进一步扩展至其他专题领域。IECTR63283-3在系列中定位为网络安全领域的顶层框架性文件，为IEC62443等具体安全标准的应用提供智能制造场景下的适配性分析。三份技术报告于2022年同批发布，形成了智能制造基础性标准化工作的"三驾马车"，相互补充、彼此支撑。三、IECTR63283-3:2022标准内容概述3.1标准范围与定位IECTR63283-3:2022属于技术报告（TechnicalReport）类型，其定位是为智能制造框架下的网络安全提供方向性指导和挑战梳理，而非规定具体的技术要求。该标准面向工业过程测量、控制和自动化领域的系统集成商、设备制造商、最终用户、安全服务提供商及标准化工作者，旨在帮助各方全面理解智能制造环境中网络安全的核心问题和关键挑战。标准的出发点在于：智能制造环境中的网络安全已经不再是传统意义上单纯的信息安全保障问题，而是直接关系到生产安全、人员安全乃至公共安全的系统性议题。3.2智能制造中的网络安全要素标准首先分析了智能制造中网络安全与生产安全（Safety）之间的深层关联。在传统工业环境中，功能安全（FunctionalSafety）关注的是设备或系统在故障或误操作情况下保障人员安全和设备完好的能力，通常由IEC61508、IEC61511等标准体系规范。而在智能制造环境下，网络安全事件同样可能引发物理后果——网络攻击可能导致设备失控、工艺参数被篡改或安全联锁被绕过，从而引发安全事故。标准指出，"安全"（Safety）与"安保"（Security）在智能制造中已经深度交织，必须在系统的全生命周期内进行协同设计和统一管理。3.3主要网络安全挑战分类IECTR63283-3:2022系统性地归纳了智能制造中网络安全面临的主要挑战，包括但不限于以下类别：-架构层面的挑战：智能制造要求打破传统的层次化架构，实现从现场设备层到企业管理层的全面互联。工业互联网平台、云服务、边缘计算等新架构模式引入了新的信任边界和安全域，使得传统的基于边界防护的安全模型面临失效。-异构系统互操作带来的挑战：智能制造环境涉及大量不同厂商、不同年代、不同协议的设备和系统。老旧设备通常缺乏基本的安全能力（如加密通信、安全认证等），而新设备的安全机制也需要与旧系统兼容。这种异构性使得统一的安全策略实施极为困难。-数据安全与隐私保护挑战：智能制造中数据成为核心生产要素。生产数据、工艺参数、设备状态、质量数据等大量数据在工厂内部和外部流动共享，涉及数据泄露、数据篡改和数据跨境传输等风险。与此同时，数据共享与隐私保护之间的平衡也是一大难题。-供应链安全的挑战：智能制造系统的供应链高度复杂且全球化，设备从设计、开发、集成到运维的各个环节都可能引入安全漏洞。软件供应链攻击已成为新的攻击热点，恶意代码可以被隐蔽地注入设备的固件或软件中。-人员与组织管理的挑战：网络安全"三分靠技术、七分靠管理"。智能制造企业普遍面临网络安全意识不足、安全管理和运维人员短缺、安全责任划分不清晰等问题。此外，OT与IT团队之间的文化差异和沟通障碍也制约了安全策略的有效实施。-安全能力不足的挑战：工业控制系统及终端设备（如传感器、执行器、PLC、DCS控制器等）往往受限于计算资源、存储容量和功耗，难以部署传统的安全防护措施（如杀毒软件、入侵检测等），使得终端层面的安全防护能力严重不足。四、标准实施的意义与建议4.1对我国智能制造网络安全标准化工作的启示IECTR63283-3:2022的发布对我国的智能制造标准化工作具有重要的参考价值。该技术报告所梳理的网络安全挑战在我国制造业数字化转型中同样普遍存在。2024年，工信部等四部门联合印发《国家人工智能产业综合标准化体系建设指南（2024版）》，强调安全治理标准的重要性；《"十四五"智能制造发展规划》也将"完善智能制造标准体系"列为重点任务。建议我国在推进智能制造国家标准和行业标准制定时，充分参考IECTR63283-3的框架和思路，结合我国制造业实际情况，形成具有中国特色的智能制造网络安全标准体系。同时，鉴于智能制造网络安全问题的高度跨国性和系统性，建议我国相关标准化机构和企业积极参与IEC/TC65等国际标准化组织的活动，在国际标准制定中发出中国声音、贡献中国智慧。五、标准修订参与单位介绍5.1中国电子技术标准化研究院中国电子技术标准化研究院（CESI，原工业和信息化部电子工业标准化研究院）创建于1963年，是工业和信息化部直属的事业单位，也是我国电子信息领域标准化工作的核心支撑机构。该研究院长期从事电子信息技术领域的标准研究、制定、试验验证和合格评定工作，在智能制造、工业控制、信息安全等领域的标准化方面积累了深厚的技术基础和实践经验。在智能制造标准化工作中，中国电子技术标准化研究院承担了多项重要的标准化组织角色，包括全国信息技术标准化技术委员会、全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会（SAC/TC124）等秘书处工作。研究院深度参与了IEC/TC65框架下多项国际标准的制定和转化工作，并在智能制造安全、工业数据安全等方面开展了大量前瞻性研究。在IECTR63283-3的制定过程中，中国电子技术标准化研究院的专家积极参与草案讨论和意见反馈，将我国在智能制造网络安全方面的实践经验和研究成果融入标准的制定过程中，为标准的科学性和普适性做出了积极贡献。同时，研究院牵头组织了IECTR63283-3在我国的转化和推广工作，推动将该国际技术报告的先进理念和方法引入国内智能制造安全实践。六、结论与展望IECTR63283-3:2022的发布，标志着国际标准化组织对智能制造网络安全问题的系统化关注迈上了新台阶。该技术报告全面梳理了智能制造背景下工业过程测量、控制和自动化领域面临的网络安全挑战，为全球制造业数字化转型中的安全保障工作提供了重要的参考框架。未来，随着智能制造技术的不断演进，网络安全挑战也将持续演变。生成式人工智能在工业领域的应用、5G/6G在工厂内网的部署、数字孪生技术的推广等新技术趋势将不断产生新的安全需求和挑战。IECTR63283-3作为一份"活"的技术报告，其内容和框架需要随着技术演进持续更新和完善。参考文献[1]IECTR63283-3:2022,Industrial-processmeasurement,controlandautomation—SmartManufacturing—Part3:Challengesforcybersecurity[S].Geneva:IEC,2022.[2]IECTR63283-1:2022,Industrial-processmeasurement,controlandautomation—SmartManufacturing—Part1:Termsanddefinitions[S].Geneva:IEC,2022.[3]IECTR63283-2:2022,Industrial-processmeasurement,controlandautomation—SmartManufacturing—Part2:Applicationandchallenges[S].Geneva:IEC,2022.[4]IEC62443(allparts),