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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家級信息安全戰(zhàn)略，工業(yè)領(lǐng)域急需系統(tǒng)化的脆弱性評估理論和方法作為信息安全防護理論的依據(jù)。本書圍繞5G和工業(yè)系統(tǒng)融合帶來的安全挑戰(zhàn)，提供5G工業(yè)系統(tǒng)脆弱性評估解決方案，并針對5G工業(yè)系統(tǒng)特點給出漏洞挖掘、攻擊路徑預測和跨域評估等多種創(chuàng)新方法。本書內(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、脆弱性及脆弱性評估等的背景知識和基礎(chǔ)概念；第2部分（第3章）介紹信息安全評估常用的理論模型和方法；第3部分（第4～7章）針對5G工業(yè)系統(tǒng)的特點，給出面向全生命周期的5G工業(yè)系統(tǒng)脆弱性評估解決方案，包括整體框架和具體的技術(shù)方法。

本書適合工業(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)開發(fā)和維護相關(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)自動化等相關(guān)專業(yè)的教師、研究生等閱讀學習。

工業(yè)系統(tǒng)作為國家關(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)逐步進入并應用于工業(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)自身的安全風險外， 5G通信網(wǎng)絡(luò)的引入也可能帶來新的安全風險。對于具有新型通信特征和結(jié)構(gòu)特點的5G工業(yè)系統(tǒng)，揭示其信息安全脆弱性機理，掌握系統(tǒng)的安全缺陷和潛在危害影響，是實現(xiàn)系統(tǒng)基于風險的信息安全防護的前提。但是，揭示一個新系統(tǒng)的脆弱性機理，涉及漏洞挖掘、漏洞利用、漏洞影響評估等任務(wù)，同時和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)和應用方法尚未達成共識，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，如何揭示系統(tǒng)的信息安全脆弱性等問題在學術(shù)界也沒有明確定論，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)主持的國家重點研發(fā)計劃（“網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造和智能工廠”重點專項，“基于5G的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)信息安全關(guān)鍵技術(shù)研究”項目）項目子課題“基于5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)制造系統(tǒng)脆弱性機理及安全威脅來源研究”的成果，結(jié)合研究團隊多年來在工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全領(lǐng)域的深入探索撰寫本書。書中針對5G工業(yè)系統(tǒng)的特點建立一套系統(tǒng)性的脆弱性評估理論和方法體系。全書從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、風險、脆弱性等相關(guān)概念，在此基礎(chǔ)上分析和定義脆弱性評估內(nèi)涵，進而給出脆弱性評估的完整解決方案；在介紹具體技術(shù)方法時，以科學問題為導向，按照“問題提出—常見解決思路—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，并進一步總結(jié)5G工業(yè)系統(tǒng)中存在的信息安全問題。第2章結(jié)合工業(yè)信息安全態(tài)勢，明確開展信息安全脆弱性評估的重要性。同時，通過梳理不同領(lǐng)域關(guān)于脆弱性的評估研究，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，并對工業(yè)信息安全相關(guān)概念間的區(qū)別和聯(lián)系進行了分析。第3章介紹工業(yè)信息安全評估常見的一些理論模型和方法，對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)脆弱性評估需求和挑戰(zhàn)，并給出面向5G工業(yè)系統(tǒng)的脆弱性評估體系架構(gòu)。第5章采用模型構(gòu)建和動態(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，探究和預測面向5G工業(yè)系統(tǒng)的攻擊傳播路徑，給出一種結(jié)合攻擊圖和強化學習的攻擊路徑預測方法，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系統(tǒng)運行破壞的影響。本書結(jié)合5G工業(yè)系統(tǒng)的多域融合特征和安全風險，從靜態(tài)至動態(tài)，由結(jié)構(gòu)到功能，實現(xiàn)5G工業(yè)系統(tǒng)脆弱性的全面分析和量化。

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