隨著工業物聯網（IIoT）的迅猛發展，海量的設備和傳感器不斷連接到工業網絡中，實時采集和傳輸各式各樣的數據。工業網關作為連接現場設備與云平臺或控制系統的橋梁，承擔著數據匯聚、協議轉換和安全防護的重要職責。由于工業物聯網環境中數據的敏感性和實時性，保障數據加密和通信安全對于維護工業系統的穩定運行和防止潛在攻擊具有極其重要的意義。

本文就結合佰馬工業加密網關，圍繞工業物聯網數據的加密方式和通信安全措施，詳解加密網關在通信安全要求高的應用領域的適用性。

工業物聯網數據加密和通信安全的重要性

工業物聯網涉及大量工業控制數據和生產信息，這些數據一旦被篡改、泄露或丟失，可能導致生產停滯、設備損壞甚至安全事故。此外，工業網絡常常連接到互聯網，面臨惡意攻擊、數據竊取和網絡釣魚等多種風險。

數據加密技術能夠有效防止數據在傳輸或存儲過程中被未經授權訪問，即使數據被截獲也無法被破解。通信安全措施如身份認證、防火墻和入侵檢測系統，可以防止非法設備接入和網絡攻擊，保障信息的完整性和可靠性。因此，工業網關必須具備完善的數據加密和通信安全機制，才能確保工業物聯網系統的安全穩定運行。

工業網關主要采用的加密方式

1.對稱加密：對稱加密算法如AES（高級加密標準）在工業網關中被廣泛應用。對稱加密具有加密速度快、實現簡單的優點，適合工業環境對實時性和高效性的需求。

2.非對稱加密：非對稱加密算法如RSA和橢圓曲線密碼學（ECC）主要用于密鑰交換和身份認證。由于其計算復雜度較高，通常不直接用于大批量數據加密，而是在工業網關與云平臺或其他網絡節點建立安全通道時，用于交換對稱加密的密鑰，確保密鑰傳輸的安全性。

3.混合加密：工業網關通常采用混合加密方案，將非對稱加密用于密鑰交換，對稱加密用于數據傳輸，結合兩者優勢，既保證了密鑰交換的安全，也滿足了數據傳輸的效率需求。

佰馬工業加密安全網關支持部署SM國密加密算法，涵蓋SM2（橢圓曲線公鑰密碼算法）、SM3（雜湊算法）和SM4（分組對稱加密算法）等。主要特性包括自主可控、安全性高、結構先進。相比國際通用算法，SM國密算法更適合中國本土信息安全環境，具備良好的抗攻擊能力和高效性能，特別是在工業物聯網、金融和政府等領域被廣泛應用。采用SM國密算法的佰馬工業安全網關，不僅保障了數據機密性和完整性，還符合國家法規，增強了信息系統的安全可信度，推動了國產密碼技術的發展和產業自主可控能力的提升。

工業網關采用的通信安全措施

1.TLS/SSL協議：傳輸層安全協議（TLS）是工業網關實現數據傳輸加密和身份認證的關鍵技術。TLS通過數字證書驗證通信雙方身份，防止中間人攻擊，保障通信數據的機密性和完整性。

2.VPN（虛擬專用網絡）：VPN技術為工業網關提供了安全的遠程訪問通道，通過加密隧道保障網絡通信的安全。VPN能夠有效隔離工業網絡與外部網絡，防止未授權訪問和數據泄露，適用于遠程監控和運維場景。

3.身份認證與訪問控制：工業網關集成多種身份認證機制，如基于證書的身份認證、雙因素認證（2FA）和設備指紋識別，確保只有合法用戶和設備能夠訪問系統。同時，細粒度的訪問控制機制限制不同用戶和設備的操作權限，防止越權操作。

4.防火墻與入侵檢測系統（IDS/IPS）：工業網關內置防火墻策略，過濾異常流量，防止惡意入侵。入侵檢測與防御系統實時監控網絡行為，快速響應威脅，提升整體安全防御能力。

適用的高通信安全需求領域和場景

1.能源行業：電力、石油、天然氣等能源行業的工業物聯網系統對通信安全要求極高。電網監控設備、油氣管道傳感器等數據的安全傳輸關系到公共安全和國家能源安全，必須采用高強度加密和多層通信安全措施。

2.制造業自動化：自動化生產線對實時數據傳輸的安全性要求嚴格，尤其是涉及工業機器人和關鍵工藝參數。工業網關通過加密和安全通信保障生產數據的完整性，防止生產過程被惡意干擾。

3.交通運輸：智能交通系統和軌道交通對通信的可靠性和安全性要求高。工業網關確保傳感器和控制設備之間數據的安全傳輸，防止信息被篡改導致安全事故。

4.智慧醫療：涉及生命安全和隱私的醫療設備聯網場景，對數據加密和通信安全有嚴苛要求。工業網關需保障患者數據和設備控制指令的機密性和完整性。

5.國防和關鍵基礎設施：軍工及國家關鍵基礎設施對于通信安全要求最高，工業網關需采用最先進的加密技術和多層安全防護，防止信息泄露和網絡攻擊。

工業物聯網的安全問題日益突出，工業網關作為關鍵節點必須采用先進的數據加密技術和綜合通信安全措施，保障數據傳輸的機密性、完整性和可用性。佰馬工業加密安全網關支持搭載獨立加密芯片，綜合應用SM1\SM2\SM3\SM4加密算法，結合TLS、VPN、身份認證和入侵檢測技術，構建了多層防護體系，滿足了能源、制造、交通、醫療等高安全需求領域的通信安全要求。未來，隨著工業物聯網規模和復雜度的提升，工業網關的安全防護將持續深化，成為保障工業數字化轉型和智能制造安全的堅實基石。