综上所述,美国的工控系统暴露数量位居第一合情合理。
加拿大的工控系统数量居于世界第二。首先,加拿大的陆地面积大,拥有丰富的能源资源,包括天然气、石油、煤炭和水利资源。加拿大天然气管道系统与美国管道系统高度互联,其中最大的天然气底下储存设施---黎明联合燃气设施服务于加拿大东部和美国东北部地区,涵盖了9900000多个消费者的市场;加拿大在全球液体储备实力中排名第三,同时拥有提取常规和非常规石油和天然气的技术,加拿大广阔的石油管线系统,也大大开拓了国外的石油市场。加拿大电力工业发达,它依靠自身力量发展核电站,集中力量研究发展重水堆;加拿大水力资源丰富,是世界上最大的水电生产国,拥有世界领先的大型水电站。
其次,加拿大是西方七大工业化国家之一,在航空航天、有色冶金、信息通讯、电力水利、纸浆造纸和新能源新材料等产业方面拥有世界领先水平。此外,石油化学、森林建材、食品饮料以及黑色金属等亦为重要工业部门。加拿大也有着强大的工业集团,如庞巴迪公司(以制造高级交通工具如喷气飞机,高速列车为主)、加拿大铝业(世界上第二大的金属铝生产者)、加拿大石油(北美第二大的燃油和燃气公司)、KANDU(核反应堆,核能综合开发)、Kanadarm(航空航天太空臂)、北电网络(网络设备巨头)等。
最后,信息时代的网络军事化已成事实,网络战是未来战争的方向,作为美国的近邻和盟国,加拿大和美国共享了许多重要基础设施,加拿大也通过立法加强了本国间谍机构的权利,也会不可避免地遭受别国的网络攻击。而首当其冲的便是涉及能源和公用事业、通信和信息技术、财政、卫生保健、水、交通运输、政府、关键制造业等关键基础设施的领域,如果这些行业基础设施被破坏,将直接影响加拿大的公众安全和国防安全。
欧盟各成员国的工控系统数量也居于世界前列,其中英国、法国、荷兰、西班牙、瑞典、波兰、德国、意大利、丹麦和芬兰等国家的工控系统数量进入了全球15名。欧盟的成员国大部分位于欧洲西部,这里是工业革命的发源地,目前也是世界上工业最发达的地区之一,这里的工业一直朝着高精尖的先进制造业方向发展。欧盟各国制造业是工业的主力军,前两次的工业革命带来了众多机器与设备,各国制造业都有众多比较完备的工业控制系统。第三次信息革命带来了先进的信息技术和通讯系统,在当今智能、网络化的世界,为了巩固和发展欧盟工业竞争力,维护欧盟经济形势,欧盟以德国、瑞典、奥地利和爱尔兰为领跑者,开展了基于信息物理融合系统智能制造的第四次工业革命——工业4.0。
老牌制造业强国德国提出了工业4.0的概念,再次点燃了柏林乃至整个欧洲的制造业激情。德国制造业是世界上最具竞争力的制造业之一,德国拥有强大的设备和车间制造工业,在世界信息技术领域拥有很高的能力水平,在嵌入式系统和自动化工程方面也有比较专业的技术,这些因素共同奠定了德国在制造工程工业上的领军地位。
以英法两国为代表的西欧制造业强国,制造业历经巨大变革,去工业化进程明显,导致其原有劳动力市场的供需关系产生错误配置,制造业在两国整体经济中分量下降。由于金融危机的影响,让两国重新意识到制造业在维护国家经济韧性方面的重要意义。在德国掀起第四次工业革命的浪潮下,两国需要“再工业化”, 需要以信息通讯技术、新材料等科技为主导,促进工业产品和生产网络的融合。
欧盟其他国家也纷纷效仿,基于本国国情,利用信息通讯技术将网络空间虚拟系统和物理实体工业控制系统结合,将各国制造业向智能化转型。在这个转型阶段,暴露在网络空间中的工业控制系统会呈现增多趋势。
澳大利亚的工控系统数量排名第八。澳大利亚和加拿大一样也是个地大物博,矿产资源丰富的国家,澳大利亚的工业以矿业、制造业和建筑业为主,国际海、空运输业发达。澳大利亚的科技优势在工业领域集中体现在资源产业,其中的勘探、采矿、加工和冶炼技术十分现代化。进入21世纪,澳大利亚面临的恶意威胁也日益增多。其中2000年澳大利亚的马卢奇污水处理厂出现故障,导致污水排入河流,环境受到严重破坏,后经调查是该厂前工程师远程入侵污水泵站而造成的机器故障。该事件引起了澳大利亚对关键领域基础设施的网络安全的关注,尤其在当今恶意代码成为了一种新型犯罪行业,有组织犯罪团队利用计算机入侵和恶意代码扩散等手段给澳大利亚带来的风险日益增长。澳大利亚的作为资源大国,对网络安全的关注时间较晚,虽然在政府、工业公司以及科研机构的努力下,已经将网络安全作为国家战略加以重视,但是一些防御手段不像美国加拿大等国家成熟,容易成为网络犯罪的目标,其需要在政府、商业机构以及国内外合作中加强网络防御能力。
俄罗斯的工业控制系统相对较少,离不开“去工业化”的影响。作为陆地面积最广阔的国家,工业能源也相当丰富,但是俄罗地的工业化水平一直未能居于世界领先水平,究其历史根源,和前苏联的“去工业化”以及苏联解体有关。众所周知,俄罗斯是苏联的加盟共和国,二战期间因为战争原因,苏联积极扩大工业化,而二战过后,工业化产能过剩,苏联大规模进行去工业化,导致能源和农业出口激增,苏联未能及时调整工业化比例就解体了。俄罗斯未能适应剧烈的市场化改革,大批企业生存困难,纷纷倒闭。原有的苏联工业体系被拆散,俄罗斯自己无法形成新的完整工业体系,导致工业一蹶不振,经济困难,很多重工业和军工产品因此荒废。与此同时,技术人员流失严重,工业体系陷入人才短缺,难以为继的困境。后来俄罗斯积极调整国家战略,实施“再工业化”,调整工业部门、农业部门和服务业,积极培养科技人才,努力活跃俄罗斯的市场。在第四次工业革命到来之际,俄罗斯更应积极抓住机遇,依赖自身资源优势,以新技术拉动本土工业发展,构建智能工业系统。
非洲和南美的一些国家,由于地理、历史以及社会因素的影响,大部分国家经济落后,工业化程度相对较低,科技水平也受到明显的制约,工业控制系统暴露在网络空间的数量也相应较少。
工控系统全球分布密度总览
工控系统全球分布密度柱状图
2. 国内工控系统分布
国内工控系统数量分布图
对于中国而言,暴露的数量相对较低,其中占比最大的是电力行业、石油石化行业及先进制造业,因为一个国家的发展离不开这些行业的发展。而在网络互连的大背景下,工业控制系统的互连已经成为不可避免的趋势。通过网络互连一方面可以提高生产力和创新能力,减少工业能源及资源消耗,助力产业模式转型升级;但另一方面也会因为网络互联而诱发一系列网络安全问题。例如2003年发生的在我国龙泉、政平、鹅城换流站控制系统中发现病毒,调查之后发现系外国工程师在系统调试中用笔记本电脑上网所致。
(责任编辑:安博涛)