安徽大學崔杰教授團隊：工業物聯網數據安全共享技術

工業物聯網（ industrial internet of things，IIoT）是物聯網技術在工業生產與制造領域的深度演進，在中國制造2025、工業4.0 等國家戰略性政策中被多次提及。它通過集成移動通信、智能分析等前沿技術，利用具備感知與監控能力的感知單元和控制單元，構建起一套支撐智能化生產的底層網絡。依托互聯的傳感器、控制器、精密儀表以及各類工業應用系統，IIoT 實現了物理世界與數字空間的深度融合，達成了網絡互聯、數據互通與系統間的深度互操作。IIoT 賦予了現代制造業原料靈活配置、過程按需執行以及工藝動態優化的核心特質，顯著提升了資源的利用效率，驅動傳統工業跨越轉型門檻，向智能化、智慧化的新階段穩步邁進，對推動我國制造強國、網絡強國建設具有重要意義。

工業物聯網典型架構

TCP/IP：傳輸控制協議/互聯網協議，transmission control protocol/internet protocol；GSM：全球移動通信系統，global system for mobile communications

雖然工業數據的匯集、存儲和分析處理有助于實現智慧工廠，帶動產業升級，但原本封閉的工控網絡也因此更易被攻擊者接觸，存儲于工廠私有云的數據也更容易被攻擊，同時數據的高頻共享和傳輸使其更容易成為網絡攻擊的目標，進而造成工業數據泄露、未經授權的訪問、惡意篡改等安全風險。因此，工業物聯網的大規模應用離不開安全技術的護航，急需構建新型安全體系和關鍵技術，保障工業物聯網數據在共享傳輸過程中的安全性。

“區塊鏈 + 工業物聯網”系統架構

在工業物聯網中，數據共享是實現智能制造、智能管理等工業物聯網目標的關鍵環節。區塊鏈技術常被用于構建可信的工業物聯網。區塊鏈作為一種新型、安全可信的數據庫系統，賦予了存儲其上的數據透明、不易篡改、可追溯等安全特性，為實現各種安全應用提供了可能。上圖是目前“區塊鏈 + 工業物聯網”常用的系統架構，數據經由感知層傳遞至區塊鏈進行安全存儲和管理，而各種數據應用則基于區塊鏈上數據的共享實現。不同工業實體組成的區塊鏈層在該架構中起到分布式監管、溝通和治理的作用。需要說明的是，為了表述方便，在該架構中將感知層、現場管理層、網絡層融合為一層進行表示。而區塊鏈層作為新加入的層，主要用于數據的存儲，且其組成可以是現場管理層的節點或原應用層的各類節點。通過構建區塊鏈層，原本獨立的應用層則可以遷移至區塊鏈層，利用智能合約等技術運行應用，從而實現分布式、高可靠、高安全的數據共享與處理的應用，打破數據孤島。

現有的涉及工業物聯網安全研究領域的書籍大多針對的是傳統基于公鑰基礎設施的安全體系，且相對獨立地考慮數據共享中某個單一過程的安全，鮮有系統性地研究數據共享全生命周期安全的書籍。為此，《工業物聯網數據安全共享技術》將依托作者課題組在國內外權威期刊發表的代表性學術成果，系統性地介紹工業物聯網數據安全共享的方法，創新性地結合區塊鏈解決數據共享全生命周期的安全，方便相關研究人員在該領域快速入門，從而為推動國家工業物聯網數據安全領域的發展添磚加瓦。

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工業物聯網數據安全共享技術購買

崔杰 等 著

北京 : 科學出版社, 2026. 2

ISBN 978-7-03-084523-8

本書內容寫作上由淺及深、循序漸進，首先闡述了工業物聯網的背景知識、發展歷程、數據安全與隱私保護需求以及所涉及的基礎密碼學知識，接著按照數據共享生命周期的階段，分別介紹了區塊鏈驅動下的域內認證、跨域認證、訪問控制和安全查詢。通過學習本書內容，讀者可以強化對工業物聯網數據共享安全與隱私保護技術的認知，了解該研究領域的最新研究成果。

本書適用于普通高等院校物聯網工程、計算機科學與技術、信息安全等專業的本科生、研究生進行“物聯網信息安全”“網絡與信息安全”“物聯網安全與隱私保護”等課程的學習，也可作為網絡工程師、信息安全工程師、車聯網工程師、物聯網工程師以及相關愛好者的學習參考或培訓用書。

本文摘編自《工業物聯網數據安全共享技術》（崔杰等著. 北京 : 科學出版社, 2026. 2）一書“前言”“第1 章 緒論”，有刪減修改，標題為編者所加。

ISBN 978-7-03-084523-8

責任編輯：蔣 芳 鄭欣虹 曾佳佳

本書從工業物聯網數據共享的安全與隱私保護需求出發，結合作者課題組在相關方向領域的多年科研實踐成果，并廣泛參考了國內外學術界和產業界的最新研究成果與行業標準，較為全面地介紹了工業物聯網數據共享安全技術研究領域。

（本文編輯：劉四旦）

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