IEC 63173-22022 海上导航和无线电通信设备及系统.数据接口.第2部分船岸安全通信(SECOM)标准立项发展报告_第1页
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海上导航和无线电通信设备及系统数据接口第2部分:船岸安全通信(SECOM)标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:MaritimeNavigationandRadiocommunicationEquipmentandSystems-DataInterface-Part2:SecureCommunicationBetweenShipandShore(SECOM)摘要随着全球航运业数字化、智能化转型的加速推进,船岸之间的安全高效通信已成为保障海上航行安全、提升航运管理效率的关键环节。传统船岸通信依赖语音通信和窄带数据传输,难以满足日益增长的船舶远程监控、航行信息服务及海事安全管理等业务需求。在此背景下,国际电工委员会(IEC)于2022年5月30日正式发布了IEC63173-2:2022《海上导航和无线电通信设备及系统数据接口第2部分:船岸安全通信(SECOM)》国际标准。该标准定义了船岸之间安全通信的数据接口规范,涵盖通信协议架构、数据封装格式、安全机制及服务流程等核心内容,为船岸数据交换提供了统一的、安全的、可互操作的技术框架。本报告系统梳理了该标准的立项背景、编制过程、核心技术内容及其行业应用价值,分析了标准对海事数字化转型的战略意义,并就标准的后续推广应用与演进方向提出了展望。该标准的发布填补了国际海事数据安全通信领域的标准空白,对促进全球航运业信息化水平提升、支撑智能船舶与智慧港口建设具有重要的里程碑意义。关键词:海上导航;数据接口;船岸通信;信息安全;国际标准;IEC63173;海事数字化一、引言1.1立项背景全球贸易约90%的货运量通过海运完成,海上交通运输的安全性与效率直接影响全球供应链的稳定运行。近年来,随着电子海图显示与信息系统(ECDIS)、船舶自动识别系统(AIS)、船舶远程识别与跟踪系统(LRIT)等信息化系统的广泛应用,船岸之间的数据交换需求呈指数级增长。与此同时,国际海事组织(IMO)推动的"e-Navigation"战略和海上网络风险管理指南(MSC-FAL.1/Circ.3)对船岸通信的安全性、可靠性提出了更高要求。然而,在IEC63173-2发布之前,国际范围内缺乏统一的船岸安全通信数据接口标准。不同设备厂商采用各自专有的通信协议和数据格式,导致船岸系统之间互操作性差、数据语义不一致、安全防护水平参差不齐等问题日益突出。特别是在网络安全威胁日益严峻的背景下,船岸通信链路的加密认证机制缺失,使得船舶导航和通信系统面临被攻击、数据被篡改或窃取的风险,直接影响海上航行安全。1.2标准立项的必要性2018年,IEC下属的国际海上导航与无线电通信标准化技术委员会正式提出制定船岸安全通信数据接口标准的提案。该提案经过多轮技术论证和成员国投票,最终获批立项,标准编号确定为IEC63173-2。该标准属于IEC63173系列标准的第2部分,与第1部分(基于IP的船岸数据交换通用架构)形成有机整体。本标准立项的必要性主要体现在以下三个方面:第一,支撑e-Navigation战略实施。IMO于2006年启动e-Navigation战略计划,旨在通过船岸信息系统的标准化集成,提升海上航行安全水平和环境保护能力。船岸安全通信标准是e-Navigation框架中数据通信层的关键基础设施,其制定直接服务于该战略的落地实施。第二,应对日益严峻的网络安全挑战。国际海事组织于2021年生效的ISM规则修正案将网络风险管理纳入船舶安全管理体系强制性要求,IMO网络安全指南明确要求船岸通信应具备身份认证、数据加密和完整性校验等基本安全能力。标准的制定为船舶满足合规要求提供了可操作的技术路径。第三,消除数据孤岛,提升互操作性。港口国监督、船舶管理公司、岸基服务提供商等多方主体对船舶运行数据的获取需求日益多样化,统一的安全通信接口标准有助于实现船岸数据的高效流通和安全共享。二、标准编制单位与编制过程2.1编制单位概况本标准由国际电工委员会(IEC)下属的IEC/TC80(海上导航和无线电通信设备及系统技术委员会)负责制定。IEC/TC80成立于1979年,是国际电工委员会中负责海上导航、无线电通信和船舶电气设备标准化工作的专业技术委员会,秘书处由德国国家委员会承担。截至目前,TC80共有来自全球30余个国家的参与成员和观察成员,已发布国际标准100余项,涵盖雷达、ECDIS、AIS、VDR、GMDSS等各类船载通信导航设备的技术要求和测试方法。作为海上电子通信领域的核心标准化组织,TC80的工作成果为IMO法规的制定和实施提供了直接的技术支撑。其发布的标准不仅被各国船级社和主管机关广泛引用,而且通过IMO相关公约修正案的引用而获得强制性效力。近年来,面对海事数字化的新形势,TC80在传统设备标准的基础上不断拓展,逐步形成了覆盖网络安全(IEC63154系列)、数据接口(IEC63173系列)、电子航海信息服务等新兴领域的新型标准体系。在本标准的编制过程中,来自德国、中国、日本、韩国、挪威、英国、荷兰等国家的技术专家深度参与,体现了广泛的国际代表性。其中,日本无线电设备协会和韩国海事电子通信领域的专家在通信协议设计方面发挥了重要作用,中国专家则在安全机制和应用场景设计方面作出了积极贡献。2.2编制过程IEC63173-2标准的编制工作历时约四年,经历了以下主要阶段:-2018年提案阶段:TC80根据行业需求和技术发展趋势,形成新工作项目提案(NWIP),经各成员国投票批准立项,成立项目组(PT63173-2)。-2019-2020年起草阶段:项目组召开多次工作组会议和在线技术讨论,完成工作草案(WD)和委员会草案(CD)的编制。草案先后经过中国、德国、日本、韩国等多个国家委员会的技术意见征集和反馈处理。-2021年委员会投票阶段:形成委员会草案投票版(CDV),提交各国家委员会进行正式投票。投票过程中,各成员国就安全协议选型、数据格式兼容性等技术细节提出了多项修改意见,项目组逐一进行了处理和完善。-2022年最终批准和发布阶段:形成最终国际标准草案(FDIS),经各成员国最终投票通过后,于2022年5月30日正式发布。三、标准主要内容3.1范围与定位IEC63173-2:2022规定了船岸之间安全通信(SECOM)的数据接口要求,适用于各类海上导航和无线电通信设备及系统之间的安全数据交换场景。该标准作为IEC63173系列标准的重要组成部分,与第1部分共同构成了船岸数据通信的完整标准化框架,其中第1部分侧重于通用的数据传输架构,本部分则聚焦于通信安全机制的设计与实现。标准的适用范围包括但不限于以下船岸通信场景:-船舶向岸基中心报送航行计划、船舶动态、货物信息等运营数据;-岸基中心向船舶推送航行警告、气象信息、港口服务信息等;-船岸之间进行远程维护、软件升级和系统诊断等技术支持通信;-船舶与岸基之间的应急安全通信和遇险报警信息传递。3.2技术框架标准定义了一个面向船岸安全通信的应用层协议框架,主要内容包括:通信协议架构:基于TCP/IP协议栈构建,定义了应用层的SECOM协议报文格式、会话管理机制和消息序列规则。协议设计充分考虑了船岸通信链路带宽有限、时延波动和连接间歇性断开等实际约束条件。数据封装规范:规定了SECOM消息的封装格式、数据类型定义和编码规则,支持XML和JSON两种数据序列化方式,兼容现有的AIS、VTS和港口信息系统数据接口。安全机制:采用基于证书的双向身份认证机制,支持X.509数字证书和预共享密钥两种认证方式;定义了消息加密传输和完整性校验的方法,要求支持TLS1.2及以上版本的加密协议;建立了安全审计和日志记录机制,确保通信行为的可追溯性。3.3标准特色本标准的突出技术特色体现在三个方面:一是协议设计的轻量化,充分考虑海上卫星通信带宽有限、链路质量不稳定的特点,通过报文压缩和会话管理优化,实现对窄带信道的良好适应性;二是安全机制的层次化设计,将安全保护划分为传输层和应用层两个层次,可根据实际通信场景灵活配置安全策略;三是良好的可扩展性,通过定义扩展字段和版本协商机制,为未来引入新的业务类型和安全算法预留了空间。四、标准应用价值与行业影响4.1助推海事数字化转型IEC63173-2:2022的发布对海事行业数字化转型具有深远意义。首先,该标准为船岸数据交换提供了统一的安全通信框架,从根本上解决了不同厂商设备间的互联互通问题。船舶运营商无需针对不同港口或岸基服务商配置多套通信系统,大幅降低了系统集成和运维成本。其次,标准的安全机制设计为海事网络安全提供了可靠保障。随着船舶数字化程度不断提高,船岸通信链路已成为潜在的网络攻击入口。通过标准化的身份认证、数据加密和访问控制机制,有效降低了船舶通信系统遭受网络攻击的风险。此外,该标准与IMOe-Navigation战略框架高度契合,为船岸信息共享提供了标准化的数据通道,有助于实现航行信息服务的无缝衔接和港口航行服务的智能化升级。4.2标准实施的衔接与协同在IEC63173-2发布之前,国际海事标准化领域已在船岸数据通信和安全方面进行了诸多探索。例如,IMO推动的e-Navigation战略中提出的海事服务组合(MSP)概念需要标准化的数据通信接口作为支撑;国际电信联盟(ITU)制定的相关建议书在海上无线电通信频率和协议层面提供了基础规范;而IEC63173-2则进一步聚焦于数据接口层面的安全通信实现,与上述文件形成了从战略框架到技术实现的衔接关系。值得注意的是,IEC63173-2与IEC63173-1共同构成了船岸数据通信的完整系列标准,其中第1部分解决"通得了"的问题,本部分解决"通得安全"的问题,二者互为补充、协同应用。此外,该项目在制定过程中还充分参考了ISO/IEC27001信息安全管理体系标准和IEC62443工业通信网络安全标准的相关理念,但在轻量化适配和海上通信特殊场景方面进行了专门的优化设计。相较于通用的工业通信安全标准,本标准的差异化优势体现在:针对船岸通信带宽受限、时延长、链路不稳定的特点进行了专门优化,兼顾了海事场景下低功耗、高可靠性的特殊需求。4.3产业应用前景从产业应用层面来看,IEC63173-2:2022的应用前景十分广阔。在船舶远程监控与管理领域,船舶管理公司可通过标准化的安全通信接口,实时获取船舶航行状态、设备运行数据和能耗信息,实现船队的精细化管理和预防性维护。在智能航运领域,该标准为自主航行船舶的岸基远程操控提供了安全可靠的数据通信保障,是无人船商业化运营的重要技术支撑。在港口协同服务领域,港口管理部门可利用统一的安全通信接口实现船舶进出港计划的智能编排和港口资源的优化调度。五、标准支撑单位介绍——中国电子科技集团公司第二十研究所中国电子科技集团公司第二十研究所(以下简称"二十所")是中国从事无线电导航、通信和测控技术研究的重要科研机构,也是海事电子领域标准化工作的重要支撑单位。二十所长期参与IEC/TC80国际标准化工作,作为中国国家委员会的核心技术支撑单位之一,深度参与了IEC63173-2标准的制定工作。5.1单位概况与技术实力二十所创建于1961年,现隶属于中国电子科技集团有限公司,地处西安市高新技术产业开发区,是中国海军舰载导航装备和民用海事电子设备的重点研制单位之一。研究所在卫星导航、无线电通信、舰船电子信息系统等领域拥有雄厚的技术积累,建有国家级重点实验室和多个专业测试平台,具备从基础研究到装备研制的完整技术创新链条。在船岸通信与数据接口领域,二十所长期从事舰船综合导航系统、岸基监控管理系统的研制开发,熟悉船岸通信的应用需求和关键技术,具有丰富的工程实践经验和标准化工作基础。研究所配备的专业团队在网络安全协议设计、数据融合处理和系统互操作性测试等方面具有扎实的技术能力,为参与国际标准制定提供了有力的人才和技术支撑。5.2在标准制定中的主要贡献在IEC63173-2:2022的编制过程中,二十所重点在以下方面发挥了积极作用:在标准提案和需求分析阶段,二十所结合中国海事行业的实际需求,针对船岸通信安全机制的适用性提出了多项建设性意见,推动标准中增加对卫星通信链路和窄带信道的适应性设计;在技术方案讨论阶段,二十所专家参与了SECOM协议安全架构的设计工作,在身份认证机制选择、密钥管理体系和安全审计功能设计等方面提出了具体的技术方案;在标准文本编制和意见处理阶段,二十所承担了部分章节的起草工作,并对各国反馈的技术意见进行了系统的分析和处理。5.3标准化工作成果二十所在海事电子国际标准化领域耕耘多年,除IEC63173-2外,还参与了多项IEC/TC80标准的制定和修订工作,涉及船载导航设备、船舶通信终端、电子海图显示等多个领域。通过参与国际标准制定,二十所不仅将中国海事电子领域的技术实践和产业需求有效融入国际标准,也为国内海事电子产业的发展提供了重要的标准化技术支撑。六、结论与展望IEC63173-2:2022《海上导航和无线电通信设备及系统数据接口第2部分:船岸安全通信(SECOM)》的发布实施,是国际海事标准化领域的一项重要成果,填补了船岸安全通信数据接口国际标准的空白。该标准构建了统一、安全、可互操作的船岸通信技术框架,为船舶与岸基之间的数据交换提供了标准化的安全通信保障,对推动海事数字化转型、提升海上航行安全水平、促进智能航运产业发展具有重要的支撑作用。从标准实施的前景来看,随着IMOe-Navigation战略的深入推进和自主航行船舶技术的快速发展,船岸安全通信的需求将不断增长。未来,IEC63173-2有望被更多的国际公约和行业规范引用,逐步成为船岸通信领域的基础性标准。为确保标准在我国海事行业的落地实施,建议国内相关主管机关、船级社和行业协会做好以下工作:一是积极推动标准的转化采用,结合国内海事通信实际制定配套技术规范;二是组织船舶运营商、设备厂商和岸基服务商开展标准宣贯培训,提升全行业对标准技术内涵的认识;三是开展符合性测试和认证能力建设,为设备厂商提供标准符合性验证服务;四是跟踪IEC/TC80在船岸通信领域的后续标准动态,及时参与相关标准的制定修订工作。同时,随着海事网络安全威胁的不断演变和通信技术的持续发展,该标准也需适时进行修订和更新,以保持其技术先进性和适用性。建议国内相关标准化技术机构和企业持续关注并参与该标准的后续维护工作,结合我国在5Gmaritime、北斗短报文通信等技术领域的创新成果,在标准修订中贡献中国方案,提升我国在海事国际标准化领域的影响力和话语权。可以预见,随着IEC63173-2:2022在全球范围的推广应用,船岸通信的标准化、安全化水平将迈上新台阶,为全球航运业的安全、高效和绿色发展奠定更加坚实的技术基础。参考文献[1]IEC63173-2:2022,Maritimenavigationandradiocommunicationequipmentandsystems-Datainterface-Part2:Securecommunicationbetweenshipandshore(SECOM)[S].Geneva:InternationalElectrote

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