展位号:14-15号馆连接厅-A077
想象,有一种未来:每一个即将到来的灾祸都能被提前预知;每一个决策都比以前任何时刻更精确可靠。无论身处何地,仍能洞察秋毫。而在无时无刻不断产生的海量动态数据的支持下,想象将不再是想象。在大数据时代,人类测量、记录和分析世界的渴望使得数据库横空出世,而实时数据库更是每一分每一秒都在瞬时压缩记录并长期储存来自四面八方的实时数据,并基于实时数据库系统,使得人们可以方便读取分析及使用海量数据。
如果把一个运作良好的工业企业看作一个健康成长的人,那工业实时数据库及其配套的生产管控一体化系统就相当于企业的大脑,是整个工业生产的中枢神经。一般称为SCADA系统,SCADA全称是Supervisory Control And Data Acquisition,即数据采集与监视控制系统。这个系统可以帮助企业实现生产过程数据的收集和存储,并应用于企业各部门的精细化和数字化管理,实现生产过程的透明化和智慧化。工业实时数据库使得企业的整个生产过程、运行过程都有迹可循有源可溯,依靠电脑和算力收集并及时处理分析众多零散的传感和运行数据以及其他信息,可以保障企业随时都保持着对危险和其他预警信号的敏锐感知,这一举措可以帮助企业提升核心竞争力。而为SCADA系统提供基础数据的实时数据库更是关键所在,控制它就等于控制了一切,所以它是攻击者的杀戮之地,是工业网络中的最高权限。
在数据时代,企业的安全生产、发展战略和经营计划都依托于SCADA系统,这在过去是无法想象的。近年来世界频繁发生的工控网络安全问题,造成了巨大影响。因此作为SCADA系统关键的工业实时数据库系统安全已成为企业信息安全关注的重点。
“实时数据库”是一项研发难度和重要性,都和半导体芯片、操作系统排在一起的一项重要基础支撑软件技术。“实时数据库”是核心工业控制、军工系统的母体,没有国产“实时数据库”技术,中国就没有安全可言,没有在现代社会立足的根本。敌国可以分分钟瘫痪这个国家的信息化系统,可以让我们目前为之骄傲的5G、大数据、智能制造、移动互联网等先进技术瞬间崩溃,这是不敢想象的,非常可怕的事情。
现代化的战争,大国之间发生地面热战的可能性不大,中美之间的较量是全方位的,“科技战”、“金融战”、“贸易战”、“代理人战争”等模式进行,科技领域的工业控制数据安全、武器核潜艇、航母等的数据安全等就先显得非常重要。在工业、军工领域的核心控制支撑软件“实时数据”打破西方技术垄断,解决“卡脖子”显得非常重要和迫切。
例如,21世纪初,美国与以色列的情报机构借助“震网”病毒(Stuxnet)之手,瘫痪了伊朗的核设施。“震网”病毒是世界上首个针对工业控制系统编写的病毒,并在实战中取得了巨大成功。美国通过伊朗核设施的工业控制系统——西门子公司工业SCADA系统的漏洞,加上当时windows系统尚未被发现的2个漏洞,在加上美国和以色列特工人工进行的“U盘植入”,成功地将“震网”病毒植入伊朗核设施的控制系统之中。“震网”通过修改程序命令,让生产浓缩铀的离心机异常加速,超越设计极限,致使离心机报废。同时,“震网”病毒控制伊朗核设施的系统主动权后,通过修改程序指令,阻止报错机制的正常运行,这样当离心机发生故障时,程序也不会向主控系统报错并发出警报。致使伊朗核设施的工作人员明明听到机器异常的声音,但控制系统却显示一切正常。
这时伊朗核设施的工作人员要么相信主控系统的正确性,要么就只能关闭核设施一一排查离心机的故障。核设施并不可以随开随关,所以最后直至伊朗核设施的离心机大面积损毁,整个核设施已经无法正常运转之时,伊朗的核工业部门才不得不停止核工厂的运转,进行大规模的故障排查。然而,真正令人吃惊的是,伊朗在开始排查核设施之后,竟一直没能发现核设施内工业控制系统出现的问题。直到2010年6月,国际网络安全公司“赛门铁克”(Symantec)发布“震网”病毒的报告,伊朗才知晓自己被“黑”。
除了上述涉及国家安全的重大生产事故外,有关工业控制系统被利用或被攻击而造成企业损失和生产风险的例子还有很多,比如美国一家天然气管道运营商遭勒索软件攻击,该勒索软件成功加密了工业数据库中的数据,操作员无法读取实时操作的底层数据只能关闭相应的天然气压缩设备,以防后续事件发生;还有总部位于科罗拉多州丹佛的精密零件制造商Visser Precision遭受攻击,导致数据库中的敏感文件和应保密的零件生产数据被盗并由此被勒索数据的赎金,由于是特斯拉、波音、洛克希德·马丁公司和SpaceX等行业巨头的零件供应商,该事件引发了不小的震动;以及2020年5月钢铁制造商BlueScope的工业生产控制系统被勒索破坏从而在全公司范围内停止运行,并将熔炉等核心生产设备转为手动操作,此举使得BlueScope的产能下降从而产生巨大的经济损失;除此之外,日本本田汽车制造商也曾由于工业实时数据库被加密和生产操作系统被破坏而被迫停产,该次影响范围从本田的计算机服务器扩大到了电子邮件以及其他内网功能。
中国拥有世界最大的工业自动控制系统装置市场,传统工业技术改造、工厂自动化、企业信息化需要大量的工业自动化系统,市场前景广阔。工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。目前,中国的工业自动化市场主体主要由软硬件制造商、系统集成商、产品分销商等组成。在软硬件产品领域,目前中高端市场几乎全部由国外著名品牌产品垄断。比如美国OSIsoft公司(现被AVEVA收购),PI;美国Wonderware公司(现被AVEVA收购),IndustrialSQL Server,简称INSQL;美国GE,Intellution公司,iHistorian;美国InStep公司,eDNA;美国HONEYWELL公司,Process History Database,简称PHD;美国AspenTech公司,InfoPlus等。
实时数据库系统伴随着工业互联网的发展而发展,自20世纪90年代初就已经初步启动了对该系统的研究。中国也是从那时起便已将实时数据库应用于电力企业的生产工作中。虽然也可以使用国外的数据库系统,但是国内自主研发地实时数据库系统具有独特的安全认证机制能够保障国家信息安全。目前中国占有主要份额的国产实时数据库系统有北京三维天地科技股份有限公司,SuperInfo;北京三维力控科技有限公司,pSpace;上海麦杰科技股份有限公司,openPlant。国内的实时数据库系统主要应用于电力、石油、化工、汽车、智慧城市等领域,这其中上海麦杰科技的openPlant在电力领域深耕19年,其创立初期的三个合伙人都具有控制系统和电力系统的行业背景,他们的专业背景使得麦杰能够贴近用户,解决用户中的真实需求。内蒙古托克托电厂使用openPlant支撑企业的日常生产管理和运行优化,并稳定运行超过10年;广东能源集团下属的火电、水电、风电和太阳能等几乎所有发电厂皆使用麦杰科技旗下实时数据库产品,为企业的智慧管理和节能降碳打牢基础;2007年,openPlant实时数据库系统应用在中广核集团的大亚湾核电站,证明了麦杰科技的产品、技术和服务已经成熟。2010年将实时数据库系统openPlant推广应用到污染源监控领域,推动了污染源排放通过“工况过程监控”实现精细化监管。
工业实时数据库继承了数据库与定时性,在对数据库能力和实时处理技术两者均有要求地各种领域有着极其广泛地应用前景,可以为国家现代化尤其是国防现代化建设及国民现代化建设及国民经济发展提供有力的、必不可少地支持。
“记录历史,揭示未来”。麦杰将和你一起发掘每一比特数据蕴含的意义,拥抱“大数据”时代的到来。让我们一起打破西方技术垄断,终结美国“技术霸权”,为中国赢得“数据安全”。
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