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工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)背景下，工業(yè)系統(tǒng)信息安全已上升為國(guó)家級(jí)信息安全戰(zhàn)略，工業(yè)領(lǐng)域急需系統(tǒng)化的脆弱性評(píng)估理論和方法作為信息安全防護(hù)理論的依據(jù)。本書(shū)圍繞5G和工業(yè)系統(tǒng)融合帶來(lái)的安全挑戰(zhàn)，提供5G工業(yè)系統(tǒng)脆弱性評(píng)估解決方案，并針對(duì)5G工業(yè)系統(tǒng)特點(diǎn)給出漏洞挖掘、攻擊路徑預(yù)測(cè)和跨域評(píng)估等多種創(chuàng)新方法。本書(shū)內(nèi)容主要包括三部分，共7章。第1部分（第1、2章）介紹5G工業(yè)系統(tǒng)、信息安全、脆弱性及脆弱性評(píng)估等的背景知識(shí)和基礎(chǔ)概念；第2部分（第3章）介紹信息安全評(píng)估常用的理論模型和方法；第3部分（第4～7章）針對(duì)5G工業(yè)系統(tǒng)的特點(diǎn)，給出面向全生命周期的5G工業(yè)系統(tǒng)脆弱性評(píng)估解決方案，包括整體框架和具體的技術(shù)方法。

本書(shū)適合工業(yè)系統(tǒng)領(lǐng)域的從業(yè)者和工業(yè)信息安全相關(guān)專業(yè)高校師生，包括從事工業(yè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和維護(hù)相關(guān)工作的工程技術(shù)人員、研究人員、安全專家、工業(yè)企業(yè)管理人員以及高校網(wǎng)絡(luò)安全、系統(tǒng)工程、人工智能和工業(yè)自動(dòng)化等相關(guān)專業(yè)的教師、研究生等閱讀學(xué)習(xí)。

工業(yè)系統(tǒng)作為國(guó)家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的重要支撐，其信息安全的重要性不言而喻。隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，由5G通信網(wǎng)絡(luò)為代表的新一代信息通信技術(shù)逐步進(jìn)入并應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，使得工業(yè)系統(tǒng)信息化和功能化深度融合，體系架構(gòu)趨于扁平化，安全邊界模糊。在5G工業(yè)系統(tǒng)中，除傳統(tǒng)工業(yè)系統(tǒng)自身的安全風(fēng)險(xiǎn)外， 5G通信網(wǎng)絡(luò)的引入也可能帶來(lái)新的安全風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于具有新型通信特征和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的5G工業(yè)系統(tǒng)，揭示其信息安全脆弱性機(jī)理，掌握系統(tǒng)的安全缺陷和潛在危害影響，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)基于風(fēng)險(xiǎn)的信息安全防護(hù)的前提。但是，揭示一個(gè)新系統(tǒng)的脆弱性機(jī)理，涉及漏洞挖掘、漏洞利用、漏洞影響評(píng)估等任務(wù)，同時(shí)和5G網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)系統(tǒng)中的部署方式和5G的通信模式緊密相關(guān)。目前，在工業(yè)信息安全研究領(lǐng)域，工業(yè)系統(tǒng)脆弱性研究仍處于初步探索階段，體系性的理論、技術(shù)和應(yīng)用方法尚未達(dá)成共識(shí)，如信息安全脆弱性的含義，系統(tǒng)信息安全脆弱性分析的需求和目標(biāo)，如何揭示系統(tǒng)的信息安全脆弱性等問(wèn)題在學(xué)術(shù)界也沒(méi)有明確定論，更缺乏系統(tǒng)化的可參考研究理論。

在此背景下，筆者根據(jù)主持的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（“網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造和智能工廠”重點(diǎn)專項(xiàng)，“基于5G的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)信息安全關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目）項(xiàng)目子課題“基于5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)制造系統(tǒng)脆弱性機(jī)理及安全威脅來(lái)源研究”的成果，結(jié)合研究團(tuán)隊(duì)多年來(lái)在工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全領(lǐng)域的深入探索撰寫(xiě)本書(shū)。書(shū)中針對(duì)5G工業(yè)系統(tǒng)的特點(diǎn)建立一套系統(tǒng)性的脆弱性評(píng)估理論和方法體系。全書(shū)從5G工業(yè)系統(tǒng)概念和脆弱性原始定義出發(fā)，討論和辨析工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全中漏洞、彈性、風(fēng)險(xiǎn)、脆弱性等相關(guān)概念，在此基礎(chǔ)上分析和定義脆弱性評(píng)估內(nèi)涵，進(jìn)而給出脆弱性評(píng)估的完整解決方案；在介紹具體技術(shù)方法時(shí)，以科學(xué)問(wèn)題為導(dǎo)向，按照“問(wèn)題提出—常見(jiàn)解決思路—技術(shù)挑戰(zhàn)—具體解決方案和路徑”思路組織內(nèi)容，并配合案例研究。

全書(shū)分為7章。第1章介紹工業(yè)系統(tǒng)、5G通信網(wǎng)絡(luò)等基本概念，闡述工業(yè)信息安全需求，分析工業(yè)信息安全現(xiàn)狀，并進(jìn)一步總結(jié)5G工業(yè)系統(tǒng)中存在的信息安全問(wèn)題。第2章結(jié)合工業(yè)信息安全態(tài)勢(shì)，明確開(kāi)展信息安全脆弱性評(píng)估的重要性。同時(shí)，通過(guò)梳理不同領(lǐng)域關(guān)于脆弱性的評(píng)估研究，總結(jié)共性特征，深入探討工業(yè)信息安全脆弱性的基本含義，并對(duì)工業(yè)信息安全相關(guān)概念間的區(qū)別和聯(lián)系進(jìn)行了分析。第3章介紹工業(yè)信息安全評(píng)估常見(jiàn)的一些理論模型和方法，對(duì)比不同方法的特征以及適用性，為后期揭示系統(tǒng)脆弱性機(jī)理提供必要的分析手段。第4章圍繞工業(yè)信息安全脆弱性的含義，分析5G工業(yè)系統(tǒng)體系架構(gòu)和潛在安全威脅，明確5G工業(yè)系統(tǒng)脆弱性評(píng)估需求和挑戰(zhàn)，并給出面向5G工業(yè)系統(tǒng)的脆弱性評(píng)估體系架構(gòu)。第5章采用模型構(gòu)建和動(dòng)態(tài)滲透方式探究5G通信網(wǎng)絡(luò)引入系統(tǒng)的未知漏洞，分析漏洞的危害，提出一種基于模型驅(qū)動(dòng)的未知安全漏洞挖掘方法。第6章基于5G工業(yè)系統(tǒng)的潛在安全漏洞，探究和預(yù)測(cè)面向5G工業(yè)系統(tǒng)的攻擊傳播路徑，給出一種結(jié)合攻擊圖和強(qiáng)化學(xué)習(xí)的攻擊路徑預(yù)測(cè)方法，為5G網(wǎng)絡(luò)或基于混合通信的工業(yè)系統(tǒng)的安全分析研究提供參考。第7章主要討論5G工業(yè)系統(tǒng)中不同的漏洞和攻擊傳播路徑對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行破壞的影響。本書(shū)結(jié)合5G工業(yè)系統(tǒng)的多域融合特征和安全風(fēng)險(xiǎn)，從靜態(tài)至動(dòng)態(tài)，由結(jié)構(gòu)到功能，實(shí)現(xiàn)5G工業(yè)系統(tǒng)脆弱性的全面分析和量化。

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