安徽大学崔杰教授团队：工业物联网数据安全共享技术

工业物联网（industrial internet of things，IIoT）是物联网技术在工业生产与制造领域的深度演进，在中国制造2025、工业4.0 等国家战略性政策中被多次提及。它通过集成移动通信、智能分析等前沿技术，利用具备感知与监控能力的感知单元和控制单元，构建起一套支撑智能化生产的底层网络。依托互联的传感器、控制器、精密仪表以及各类工业应用系统，IIoT 实现了物理世界与数字空间的深度融合，达成了网络互联、数据互通与系统间的深度互操作。IIoT 赋予了现代制造业原料灵活配置、过程按需执行以及工艺动态优化的核心特质，显著提升了资源的利用效率，驱动传统工业跨越转型门槛，向智能化、智慧化的新阶段稳步迈进，对推动我国制造强国、网络强国建设具有重要意义。
工业物联网典型架构TCP/IP：传输控制协议/互联网协议，transmission control protocol/internet protocol；GSM：全球移动通信系统，global system for mobile communications
虽然工业数据的汇集、存储和分析处理有助于实现智慧工厂，带动产业升级，但原本封闭的工控网络也因此更易被攻击者接触，存储于工厂私有云的数据也更容易被攻击，同时数据的高频共享和传输使其更容易成为网络攻击的目标，进而造成工业数据泄露、未经授权的访问、恶意篡改等安全风险。因此，工业物联网的大规模应用离不开安全技术的护航，急需构建新型安全体系和关键技术，保障工业物联网数据在共享传输过程中的安全性。
“区块链 + 工业物联网”系统架构
在工业物联网中，数据共享是实现智能制造、智能管理等工业物联网目标的关键环节。区块链技术常被用于构建可信的工业物联网。区块链作为一种新型、安全可信的数据库系统，赋予了存储其上的数据透明、不易篡改、可追溯等安全特性，为实现各种安全应用提供了可能。上图是目前“区块链 + 工业物联网”常用的系统架构，数据经由感知层传递至区块链进行安全存储和管理，而各种数据应用则基于区块链上数据的共享实现。不同工业实体组成的区块链层在该架构中起到分布式监管、沟通和治理的作用。需要说明的是，为了表述方便，在该架构中将感知层、现场管理层、网络层融合为一层进行表示。而区块链层作为新加入的层，主要用于数据的存储，且其组成可以是现场管理层的节点或原应用层的各类节点。通过构建区块链层，原本独立的应用层则可以迁移至区块链层，利用智能合约等技术运行应用，从而实现分布式、高可靠、高安全的数据共享与处理的应用，打破数据孤岛。

现有的涉及工业物联网安全研究领域的书籍大多针对的是传统基于公钥基础设施的安全体系，且相对独立地考虑数据共享中某个单一过程的安全，鲜有系统性地研究数据共享全生命周期安全的书籍。为此，《工业物联网数据安全共享技术》将依托作者课题组在国内外权威期刊发表的代表性学术成果，系统性地介绍工业物联网数据安全共享的方法，创新性地结合区块链解决数据共享全生命周期的安全，方便相关研究人员在该领域快速入门，从而为推动国家工业物联网数据安全领域的发展添砖加瓦。

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工业物联网数据安全共享技术购买崔杰等著北京 : 科学出版社, 2026. 2ISBN 978-7-03-084523-8
本书内容写作上由浅及深、循序渐进，首先阐述了工业物联网的背景知识、发展历程、数据安全与隐私保护需求以及所涉及的基础密码学知识，接着按照数据共享生命周期的阶段，分别介绍了区块链驱动下的域内认证、跨域认证、访问控制和安全查询。通过学习本书内容，读者可以强化对工业物联网数据共享安全与隐私保护技术的认知，了解该研究领域的最新研究成果。
本书适用于普通高等院校物联网工程、计算机科学与技术、信息安全等专业的本科生、研究生进行“物联网信息安全”“网络与信息安全”“物联网安全与隐私保护”等课程的学习，也可作为网络工程师、信息安全工程师、车联网工程师、物联网工程师以及相关爱好者的学习参考或培训用书。

本文摘编自《工业物联网数据安全共享技术》（崔杰等著. 北京 : 科学出版社, 2026. 2）一书“前言”“第1 章绪论”，有删减修改，标题为编者所加。

ISBN 978-7-03-084523-8责任编辑：蒋芳郑欣虹曾佳佳
本书从工业物联网数据共享的安全与隐私保护需求出发，结合作者课题组在相关方向领域的多年科研实践成果，并广泛参考了国内外学术界和产业界的最新研究成果与行业标准，较为全面地介绍了工业物联网数据共享安全技术研究领域。

（本文编辑：刘四旦）

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