當前，世界主要國家競相把深化制造業與互聯網融合、發展工業互聯網作為制造業轉型升級的重要途徑，中國也不例外。但在看到工業互聯網巨大作用的同時，行業自身也越來越關心工業設備互聯后的安全問題。

　　2018年第35期《中國經濟周刊》封面

　　工業互聯，方興未艾。各路設備，加速入網。

　　以信息網絡技術加速創新與滲透融合為突出特征的新工業革命，正不斷加速全球經濟數字化轉型步伐。世界主要國家競相把深化制造業與互聯網融合、發展工業互聯網作為制造業轉型升級的重要途徑，中國也不例外。

　　早在2016年2月，我國就成立了工業互聯網產業聯盟，力推工業互聯網產學研用協同發展。據不完全統計，國內有百余家廠商致力于工業互聯網平臺的技術和生態發展，既包括航天云網、東土科技等信息技術領域的領先者，也包括海爾、徐工等傳統制造商孕育的新行家。

　　不過，在看到工業互聯網巨大作用的同時，行業自身也越來越關心工業設備互聯后的安全問題。8月3日，臺積電（臺灣積體電路制造股份有限公司）突遭病毒攻擊一事再次震動工業互聯網業界。數小時內，這家全世界最大的半導體代工廠的多個芯片制造廠受到波及，多條生產線被迫停產，這也是半導體制造業罕見的安全事故。

　　這樣的安全事件并非第一次，當然更不會是最后一次。從早些年伊朗的“震網事件”到去年肆虐全球的勒索病毒，再到這次臺積電遭病毒攻擊，一次次看似不同的安全事件，其實隱含著相同的規律，偶然中潛伏著必然，這不能不引起人們對萬物互聯時代安全的擔憂、警惕和應對。

　　前言

　　世界又多了個“賽博空間”

　　與上個世紀相比，今天的世界有了很大變化：世界之上疊加了一個賽博空間。

　　什么是賽博空間？

　　賽博空間(Cyberspace)是哲學和計算機領域中的一個抽象概念，指在計算機及計算機網絡里的虛擬現實。賽博空間一詞是控制論(cybernetics)和空間(space)兩個詞的組合，是由居住在加拿大的科幻小說作家威廉?吉布森在1982年發表于《omni》雜志的短篇小說《全息玫瑰碎片(Burning Chrome)》中首創造，并在后來的小說《神經漫游者》中被普及。

　　高度重視賽博空間的美國國防部，早在2009年就組織出版了《賽博力量和國家安全》一書，書中這樣定義賽博空間：

　　賽博空間是一個可操作的領域，由電磁頻譜、電子系統及網絡化基礎設施三部分組成，人類通過電子技術和電磁頻譜進入該領域，進行信息的創建、存儲、修改、交換和利用。該定義強調賽博空間包含三個基本部分：

　　1.電磁頻譜——主要指遠程控制與信息承載能力；

　　2.電子系統——主要指計算機所形成的計算能力；

　　3.網絡設施——主要指基于網絡的互聯互通能力。

　　國內出版的《三體智能革命》一書則是這樣定義賽博空間：20世紀的賽博空間是一個抽象的科技概念，指在計算機以及計算機網絡里的數字化虛擬現實。

　　一直以來，很多人認為用一個“數字空間”就可做計算、存儲和無線傳輸，這是不可能實現的。數字空間僅僅是一個二進制數理系統，所有的“1、0”的具體實現，都必須有能量、有載體。目前最方便的能量場是電（做計算）、磁（做存儲）和電磁波（無線傳輸），一切不談能量場或電磁波的“數字空間”都是虛幻的假說。

　　正是這個賽博空間，讓電磁場以比特數據流的載體形式存在。無形無態的比特數據流可由人來構建和管控，彼此間以數字化信息的方式互聯，可以通達并控制與其連接的物理設備，其作用范圍伴隨著電磁波的運動可以無限延伸，例如人類利用電磁波對人造系統（旅行者1號）的作用已經達到170億公里。

　　在賽博空間中，諸多事物的特點是：

　　1.每一個物理設備都在賽博空間中有了名稱、位置、功能等基本數據，甚至建立了與物理設備完全虛實映射的“數字孿生體”；

　　2.不僅物理設備與數字孿生體之間是彼此互聯互通的，而且數字孿生體之間也是互聯互通的；

　　3.工業物聯網和工業互聯網（統稱“工聯網”）的迅猛發展，既讓越來越多的物理設備成為終端入口，也讓這些物理設備成為被侵害的犧牲品。

　　總而言之，賽博空間，無處不在。原本互不相連的事物經由賽博空間中的數據通道（簡稱“賽博通道”）聯到了一起。因此，正常善意的賽博通道建立了，異常惡意的賽博通道也建立了。天使與魔鬼同在。

　　實際上，在賽博空間經常發生的4種惡意行為，如同懸在工聯網頭上的4把達摩克利斯之劍，隨時都可能落下。這四把劍是黑客攻擊之“暗劍”、木馬植入之“毒劍”、軟件后門之“陰劍”、為錢賣鑰之“鬼劍”，都是經由賽博通道發生。

　　不管你是否看得到，只要你行走在賽博空間，只要你使用任何一種可以聯網的終端產品建立起賽博通道，4把利劍就高懸在那里，是否砍到你的頭上，那就要看你的技術與防御能力，還有你的運氣。

　　工業互聯網頭懸四把利劍

　　黑客攻擊之“暗劍”

　　2015年12月23日15：30，烏克蘭西部伊萬諾-弗蘭科夫斯克電力控制中心。運維人員猛然發現，計算機屏幕上的光標被一只看不見的“幽靈之手”控制了，光標指向屏幕上的變電站斷路器按鈕，一個斷路器被斷開。城外某區域內數以千計的居民立即陷入黑暗和寒冷。隨后一個又一個斷路器被“幽靈之手”斷開，最終導致約30座變電站下線，兩座配電中心停擺，23萬當地居民無電可用。

　　雖然變電站在數小時后以手動方式恢復了電力供應，但黑客們對16座變電站的斷路器設備固件（指嵌入式軟件）進行了改寫，用惡意固件替代了合法固件，這些斷路器全部失靈，任憑黑客擺布。高大上的供電設備似乎被武功高手點了穴，癱倒在地。

　　你看不見它們，但它們卻可以接管并攻擊你的設備，這就是黑客刺向受害者的“暗劍”。刀光劍影閃過，一片狼藉，設備尸橫遍野。

　　事實上，烏克蘭電站擁有強大的安全防火墻，其控制系統的安全水平比美國境內部分設施還要高?？杉词乖谌绱藦姾贩烙胧┫?，經過“完美預謀和精心組織”，黑客仍然攻破了電站防線。

　　在更早的2008年8月5日，里海石油大動脈“巴庫-第比利斯-杰伊漢石油管道”30號閥門站因遭受攻擊在土耳其境內發生爆炸。令人奇怪的是，攻擊閥門站的武器并非***，而是黑客，而黑客進入控制系統的切入點竟是監控攝像頭。

　　黑客利用監控攝像頭存在的通信軟件漏洞，用一個惡意程序建立了隨時可進入內部系統的賽博通道，接下來的攻擊行動就很簡單了。在不觸動警報的情況下，黑客通過加大石油管道內的壓力，當壓力大到管道或閥門難以承受時，爆炸就發生了。

　　2015年，兩名黑客查理·米勒和克里斯·瓦拉賽克就曾演示過如何侵入Uconnect車載系統。利用Uconnect軟件的缺陷，很容易從任何接入互聯網的地方展開攻擊，遠程獲取汽車的關鍵功能操作權限，利用汽車CAN總線將惡意控制信息發送至電子控制單元，由此而控制汽車的物理系統——如啟動雨刷、調大冷風、踩下剎車、讓引擎熄火、令所有電子設備宕機等。幸好這兩位是白帽子黑客（指不做壞事的黑客）——他們是在通知了原廠商9個月后才對外公布Uconnect漏洞的。也許在不遠的將來，一輛無人駕駛汽車被恐怖分子劫持，加速撞向某個指定目標，這是否有可能發生？

　　明槍易躲，暗“劍”難防。人為刀俎，汝為魚肉。這是“暗劍”的顯著特點。

　　這些安全隱患皆源于軟件缺陷、賽博通道以及意想不到的疏漏。設備太多，防護太少。防不勝防。

　　木馬植入之“毒劍”

　　木馬病毒植入最具代表性的案例，當屬大規模破壞了伊朗濃縮鈾工廠離心機的“震網”病毒。

　　伊朗濃縮鈾工廠的離心機是仿制的法國老產品，加工精度差，承壓性差，只能低速運轉，而且是完全物理隔離的。但是，美以情報部門通過長時間的研究與合作，設計出了最強的“震網”病毒，通過加速旋轉摧毀了大批離心機，“效果比全炸毀還好”，主要步驟可謂精心設計。

　　無形植入：通過感染所有潛在工作者（如西門子員工）的U盤，病毒不知不覺被帶入工廠。伊朗方面會用查殺病毒軟件做常規檢測，但這種病毒根本查不出來。病毒悄悄嵌入系統，使殺毒軟件看不到病毒文件名。如果殺毒軟件掃描U盤，木馬就修改掃描命令并返回一個正常的掃描結果！

　　感染傳播：利用電腦系統的.lnk漏洞、Windows鍵盤文件漏洞、打印緩沖漏洞來傳播病毒，8種感染方式確保電腦內網上的病毒都會相互自動更新和互補。

　　動態隱藏：把所需的代碼存放在虛擬文件中，重寫系統的API（應用程序接口）以將自己藏入，每當系統有程序訪問這些API時就會將病毒代碼調入內存。

　　內存運行：病毒會在內存中運行時自動判斷CPU負載情況，只在輕載時運行，以避免系統速度表現異常而被發現。關機后代碼消失，開機病毒重啟。

　　精選目標：由于鈾濃縮廠使用了西門子S7-315和S7-417兩個型號的PLC（可編程邏輯控制器），病毒就把它們作為目標。如果網內沒有這兩種PLC，病毒就潛伏。如找到目標，病毒利用Step 7軟件中漏洞突破后臺權限，并感染數據庫，于是所有使用該軟件連接數據庫的人的電腦和U盤都被感染，他們都變成了病毒輸送者。

　　巧妙攻擊：在難以察覺中，病毒對其選中的某些離心機進行加速，讓離心機承受不可承受的高轉速而損毀。初期伊朗人還以為這種損壞僅僅是設備本身的質量問題，直到發現大量設備損毀之后，才醒悟過來，但為時已晚。

　　2017年5月13日，坊間被一款名為WanaCrypt0r 2.0的比特幣勒索病毒爆發的消息刷屏，該病毒大規模集中爆發于英國醫療機構以及中國高校。一時間，人人自危，談勒索病毒色變。剛剛應對完過去這一波勒索病毒，很多人還沒有喘過氣來，當年6月27日晚間，一波大規模PetyaWrap勒索蠕蟲病毒攻擊再度席卷全球。近百個國家的政府部門、銀行、電力系統、通信系統、企業以及機場等都不同程度地受到影響。不少依靠網絡設備進行“無紙辦公”的政府部門，重新用上了紙文件，加油站、醫療設備停止運行，待搶救的病人只能等死。

　　劍上涂毒，見血封喉；偽裝潛伏，擇機爆發。這是“毒劍”的顯著特點。

　　由此可見，軟件的漏洞讓諸如“震網”這類病毒變得無比狡猾，且讓病毒攻擊變得很有針對性。誰能說賽博通道是安全的？誰又能說在我國某地或某企業的內網中，一定沒有類似“震網”病毒存在呢？

　　軟件后門之“陰劍”

　　目前國內在用的工業軟件中，國外的軟件普遍具有明顯優勢。在大型央企、國企、民企等關鍵企業中，國外軟件占據壟斷地位。這些軟件多數為美、歐、日等西方發達國家開發，并且絕大多數對中國客戶不開放源代碼，特別是近年來這些軟件又都融合了互聯網技術。

　　根據筆者多年來在企業調研和在市場上觀察到的種種現象，在泄露商業機密和軍工機密的案例中，除了國外黑客網絡攻擊和木馬病毒植入之外，國外軟件的數據“走后門”現象也十分普遍。這種現象大致源于兩種情況：

　　一是軟件原廠商為了改進產品質量，對用戶使用軟件產品的情況進行跟蹤。廠商希望通過收集使用大數據，找出用戶的使用習慣和操作不便之處，以便在后期版本中改進軟件功能。這種收集數據的出發點是善意的，通常也用“是否愿意加入XX產品的改進計劃”的名義問詢用戶的意愿。

　　二是完全出于某種不可告人的目的，特定設計的軟件“后門”。如果安裝使用軟件的電腦是聯網的，那么某些“廠商所需數據”就在以某種觸發機制（如按照累積量）隨機或定時發送。如果電腦是不聯網（如物理隔絕）的，那么就伺機尋找網絡發送。其實這種發送機制已經就是“明偷暗搶”了。只不過，用戶可能知道，也可能不知道，即使知道了也沒辦法制止。因為軟件代碼都是不可見的二進制執行代碼，通常很難查出這種后門發送數據的代碼處于軟件中的位置。

　　陰損之劍，殺人無形；每日一劍，傷皮放血。這是“陰劍”的顯著特點。

　　企業里的各種殺毒軟件，對軟件后門是發現不了的，因為軟件后門并非病毒，而是前門緊閉，后門洞開，開門揖盜。長此以往，情況就會變得嚴重。國外軟件廠商（和情報部門）甚至能對央企、國企的人事變動、管理規章、內部報價、產品數據、合同文本、談判條款等機密數據一清二楚，即使在服務器物理隔絕的狀態下，有些數據仍可能外泄。

　　為錢賣鑰之“鬼劍”

　　6月25日，發生在兩年前的國內一個工程領域的盜竊大案宣判，案值涉及近10億元，首犯僅判4年半，內鬼獲刑兩年半。

　　事情起源于2016年3月，國內某工程機械企業不斷接到各地分公司反饋稱，多臺已銷售出的設備突然失聯，從該企業的控制大屏幕上莫名其妙地“消失”了。隨后，“消失”的設備越來越多，數量多達千臺，價值近10億元。

　　該企業檢查發現，連接設備的遠程監控系統（簡稱ECC系統）被人非法解鎖破壞，使該企業對在外的工程機械設備失去了網絡監控能力。

　　國內大部分工程機械企業都會在泵車中安裝類似的遠程操控系統，系統內置的傳感器會把泵車的GPS位置信息、耗油、機器運行時間等數據傳回總部。因為這類大型設備較為昂貴，客戶很難一次全款買斷，往往采用“按揭銷售”的形式購買：泵車開機干活就付錢，停機就無需付費，這原本是一個對雙方都有利的“結果經濟”模式。工程機械企業對泵車的基本控制思路是，如果客戶每個月正常還款，則泵車運行正常；如果還款延后，泵車的運行效率會降為正常情況下的30%至50%；如果一再拖延，泵車就會被鎖死，無法運轉。

　　警方發現，破壞ECC系統的是一群熟知系統后臺操作的團伙成員。其中一名成員竟然是該企業在職員工。另一名成員雖然在2013年離職，但同為熟知ECC系統操作的技術人員。他們合伙利用ECC系統的軟件漏洞進行遠程解鎖，幾分鐘就可以解鎖一臺設備GPS，非法獲利一兩萬元。該團伙一而再再而三地作案，最終釀成震驚全國的大案。

　　家有內鬼，鬼必作祟；“鬼劍”刺處，機失難追。這是“鬼劍”的顯著特點。

　　再好、再嚴密的設備防御措施，也禁不住內鬼為錢賣鑰，貪財解鎖。其實，無論多么嚴密的設備上網防護措施，多么完美的加密算法，當人心有鬼時，防護都可以破解。最可靠的加密鑰匙，是人心、制度和法律。

　　如果按照此案的涉案值而不是按照其獲利額度來判決的話，首犯起碼應該入獄10年以上。亂世用重典，如果此案重判，可能未來鮮有人敢做此事。看來，與工聯網相適應的法律條款，仍然在不斷完善和修訂的路上。

　　后記

　　賽博空間，誰主沉浮

　　設備聯網了，數據流通了，控制精準了，管理提升了……工聯網僅僅呈現這些正面美好的景象嗎？每遇重大判斷，筆者常做反向思考：萬物互聯的反面是什么？或如“禍兮福所倚，福兮禍所伏”。

　　顯然，4把達摩克利斯之劍高懸于工聯網之上。如果仔細尋找，恐怕還不止于此。

　　在對工聯網的認知中，太多人都在強調：“網絡是基礎，平臺是核心，安全是保障。”但知行難以合一，人有認知局限和惰性，往往后知后覺。劍不砍在自己身上，并不能體察徹骨之痛，亦難做到未雨綢繆。

　　病毒、黑客、后門、內鬼，無論哪一把劍都足以讓企業鮮血淋漓。4種災害場景的區別僅僅是，企業感受到身上有多少道傷口，流了多少血，是否致命。

　　牛頓曾言：“給我一個支點，我可以撬動地球?！苯袢艘嘌裕骸敖o我一個賽博通道，我可以隔空打牛。”到了工聯網時代，一切都可以互聯互通互操作，比特數據已經可以往返太陽系邊緣，遍布全球的無數終端形成了無數賽博通道。

　　此間，究竟是誰來操控誰？筆者以為，一定是惡意侵入者操控毫無防范者，黑客高手操控技術菜鳥，賽博強國操控賽博弱國。無他。

　　若沒有技術金盾、嚴格內控以及法律重典，工聯網就難有不破金身，也就難以健康發展。