GBT 42126.4-2026 基于蜂窝网络的工业无线通信规范 第4部分：安全要求标准立项发展报告

基于蜂窝网络的工业无线通信规范第4部分：安全要求标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:SpecificationforIndustrialWirelessCommunicationBasedonCellularNetworks—Part4:SecurityRequirements摘要随着工业互联网与蜂窝通信技术的深度融合，基于蜂窝网络的工业无线通信已成为智能制造与工业数字化转型的关键基础设施。与此同时，工业生产环境中的通信安全威胁日益严峻，网络攻击、数据泄露、非法接入等安全问题对工业生产的连续性与安全性构成重大挑战。为有效应对上述风险，国家标准化管理委员会批准发布GB/T42126.4-2026《基于蜂窝网络的工业无线通信规范第4部分：安全要求》，该标准作为GB/T42126系列标准的重要组成部分，规定了基于蜂窝网络的工业无线通信系统在架构安全、接入安全、数据传输安全、密钥管理与设备安全等方面的技术要求和测试方法。本报告系统梳理了该标准的立项背景、编制原则、主要技术内容及其行业应用价值，分析了当前工业无线通信安全面临的突出问题与标准化需求，并对标准发布后的推广应用路径进行了展望。该标准的实施将为工业无线通信设备制造商、系统集成商和行业用户提供统一的安全评估依据和设计指南，对提升我国工业控制系统整体安全防护能力、保障国家关键信息基础设施安全具有重要指导意义。关键词：蜂窝网络；工业无线通信；信息安全；网络安全等级保护；国家标准；工业控制系统一、引言1.1立项背景工业无线通信技术以其部署灵活、成本可控、扩展便捷等显著优势，在智能制造、流程工业、能源电力、智慧物流等领域的应用规模持续扩大。近年来，随着5G、LTE-M等蜂窝通信技术的成熟商用，基于蜂窝网络的工业无线通信以其广覆盖、高可靠、低时延和大连接等技术特征，逐步成为工业内网与外网互联互通的重要技术路线。根据工业和信息化部发布的《工业互联网创新发展行动计划（2021-2023年）》及后续政策文件，推进5G在工业领域的深度应用、构建安全可靠的工业互联网网络体系已成为国家战略部署的重要内容。然而，蜂窝网络固有的开放性与工业控制的强实时性要求之间存在结构性矛盾。工业生产环境中的传感器数据、控制指令、配置信息等一旦在传输过程中被窃取、篡改或阻断，不仅可能导致产品质量波动或设备损坏，更有可能引发重大安全生产事故。近年来的安全事件表明，针对工业通信协议和网络设备的攻击技术日趋复杂化、自动化，传统的信息安全防护手段难以完全胜任工业场景下的安全保障需求。1.2标准化需求分析当前，基于蜂窝网络的工业无线通信标准化工作主要侧重于无线接入技术、网络架构和业务应用等方面，专门针对该技术场景的安全要求和测试评估方法的标准尚不完善，存在以下突出问题：第一，安全要求不统一。不同设备厂商和系统集成商在产品设计中对安全功能的理解和实现存在较大差异，导致安全能力参差不齐。第二，检测评估依据缺失。工业无线通信设备在接入认证、加密传输、完整性保护等方面的安全检测缺乏统一的标准依据。第三，与现有标准体系的衔接需进一步明确。需要针对工业蜂窝通信的具体技术特征进行适当的安全要求裁剪和细化。因此，在GB/T42126系列标准的框架下制定专门的安全要求分部分标准，具有迫切的现实需求和重要的战略意义。二、标准编制原则与依据2.1编制原则本标准的编制遵循以下原则：（1）与现有国家标准的协调一致性。标准的编制严格落实《中华人民共和国标准化法》和《中华人民共和国网络安全法》的规定，在整体框架上与GB/T42126系列标准保持协调一致，确保标准之间的继承性和兼容性。在安全通用要求层面，采用现行有效的安全国家标准相关技术条款。（2）以风险评估为导向的差异化安全设计。充分考虑不同工业应用场景的安全需求差异，按照工业控制系统的功能安全和信息安全相融合的理念，将安全要求划分为基本要求和增强要求，允许用户根据实际应用场景选择适宜的安全等级。（3）技术中立性与前瞻性。标准条款的设置不限定特定的安全技术实现方式，避免对密码算法、安全协议等具体技术方案形成垄断性绑定，同时为后续技术演进预留空间。（4）可测试性与可操作性。每一项安全要求均配套明确的测试方法和评估准则，便于标准实施后的符合性检测与认证工作。2.2编制依据本标准在编制过程中重点参考了以下法律法规和标准文件：-《中华人民共和国网络安全法》-《中华人民共和国数据安全法》-《关键信息基础设施安全保护条例》-GB/T22239-2019《信息安全技术网络安全等级保护基本要求》-GB/T25069-2022《信息安全技术术语》-GB/T42126.1《基于蜂窝网络的工业无线通信规范第1部分：通用技术要求》-3GPPTS33.501（5G安全架构）-IEC62443（工业自动化和控制系统安全标准族）三、标准主要内容3.1标准的范围与定位GB/T42126.4-2026规定了基于蜂窝网络的工业无线通信系统的安全目标、安全架构和安全技术要求，适用于工厂自动化、过程控制、能源管理、物流调度等工业应用场景中的蜂窝无线通信系统的规划、设计、建设、运行维护和安全评估。标准重点面向使用蜂窝网络进行工业生产数据和控制指令传输的应用场景。该标准在GB/T42126标准体系中承担安全基线的作用，与第1部分（通用技术要求）、第2部分（网络接入要求）、第3部分（应用接口要求）等构成完整配套。3.2标准架构标准正文共分为8章：1.范围：规定标准的适用边界2.规范性引用文件：列出引用的相关标准文件3.术语和定义：对涉及的关键术语进行统一界定4.符号和缩略语5.安全参考模型与安全目标6.安全技术要求7.测试方法与评估准则8.安全运维与生命周期管理3.3安全技术要求这是标准的核心章节，从如下维度提出了安全技术要求：（1）针对工业终端的物理安全防护、安全启动机制、安全运行环境以及安全元件的配置要求，确保设备层面的安全可信。（2）接入安全方面，涵盖终端与蜂窝网络之间的双向认证机制、工业终端身份管理、安全凭据管理以及接入层信令的完整性保护要求。（3）通信安全方面，对控制指令的数据机密性保护、完整性校验以及抗重放攻击机制做出了规定，并对加密算法的选用和密钥长度的设定提出明确的配置要求。（4）网络安全方面，定义了工业数据在蜂窝网络核心网传输时的隔离与保护要求，对不同业务类型数据的差异化转发安全策略进行了规范。（5）应用安全方面，对工业应用层协议的安全性（认证、授权和数据保护）提出了要求，明确了API接口的安全调用规范。3.4安全等级划分汲取GB/T22239-2019的安全等级划分思路，结合工业生产场景的安全需求和业务特点，标准将安全能力划分为三个等级：-基础级：满足一般工业应用场景的基本安全防护需求-增强级：适用于对安全性和可靠性要求较高的关键工业场景-极限级：适用于涉及生命财产安全和国家关键信息基础设施的超高安全需求场景不同等级在身份认证强度、加密算法配置、安全审计频率等方面存在梯度化差异，用户可根据实际业务场景的安全需求和风险评估结果选择适宜的安全等级进行建设。四、标准解决的关键问题4.1填补蜂窝工业通信安全的标准化空白此前，我国缺少专门面向基于蜂窝网络的工业无线通信安全的国家级技术标准。本标准填补了这一标准化空白，为设备厂商、系统集成商和行业用户提供了统一的、可操作的安全要求基线。4.2促进安全措施的均衡配置工业无线通信系统面临的威胁多种多样，如果安全防护措施的配置不够合理，不仅会造成资源浪费，还有可能因防护过度而影响工业控制的实时性能。本标准引导实现适度安全与功能安全之间的最优平衡。4.3推动安全测试标准化标准建立了明确的安全功能和系统整体的安全检测流程，为第三方检测评估机构和认证机构提供了技术依据，促进形成统一的市场准入安全门槛。五、主要参与单位介绍本标准的制定由全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会（SAC/TC124）提出并归口，由机械工业仪器仪表综合技术经济研究所（以下简称"仪综所"）牵头起草。六、结论GB/T42126.4-2026《基于蜂窝网络的工业无线通信规范第4部分：安全要求》的发布标志着我国工业无线通信安全标准化工作迈上了新台阶，构建了涵盖设备安全、接入安全、通信安全、网络安全、应用安全和管理安全的系统化安全标准体系。该标准的实施将为基于蜂窝网络的工业无线通信系统的设计、建设和运营提供科学规范的安全基线。该标准计划于2026年12月1日起正式实施。建议相关设备制造商、系统集成商和行业用户在标准实施前完成差距分析，依据安全等级划分结果科学