淺談煤礦智能化建設中的網絡安全問題

齊景鋒 崔含 王鵬飛 蘇興旺

一、 引言

隨著科技的飛速發展，煤礦行業正迎來一場深刻的智能化變革，人工智能、工業物聯網、云計算、大數據、機器人、智能裝備與現代煤炭開發利用深度融合，形成全面感知、實時互聯、分析決策、自主學習、動態預測、協同控制的智能系統。煤礦智能化建設不僅提高了生產效率，降低了事故發生率，還為煤礦企業的可持續發展注入了新的活力，是煤炭工業高質量發展的核心技術支撐。然而，在這一進程中，網絡安全問題逐漸凸顯，智能化系統依賴于大量的數據傳輸和處理，一旦網絡系統遭到攻擊或出現故障，整個煤礦的生產安全將面臨嚴重威脅，網絡安全已經成為制約煤礦智能化進一步發展的重要因素。本文旨在探討煤礦智能化建設中的網絡安全問題，分析當前面臨的挑戰和隱患，并提出相應的解決建議，期望能夠引起煤礦行業對網絡安全問題的足夠重視，共同推動煤礦智能化建設的安全健康發展。

二、煤礦智能化建設的現狀和網絡安全問題

目前，煤礦智能化建設在多個層面取得了顯著進展。首先是生產設備的智能化改造，傳統的采煤機械、運輸系統等都已逐步實現自動化和遠程控制，減少了人工直接參與的高危環節。其次，在生產管理上，通過構建綜合信息化平臺，實現了生產數據的實時采集、傳輸和處理，為決策層提供了科學、準確的數據支持。此外，智能化技術還在安全監控、災害預警等方面發揮了重要作用，通過布設各種傳感器和監控設備，能夠實時監測瓦斯濃度、礦壓變化等關鍵安全指標，一旦發現異常能夠迅速做出反應。

然而，在煤礦智能化建設高歌猛進的同時，網絡安全問題也逐漸凸顯出來。由于煤礦智能化系統高度依賴于網絡和信息技術，一旦網絡防線被突破，不僅可能導致生產數據的泄露或被篡改，還可能造成生產設備的失控甚至整個生產系統的癱瘓。此外，隨著智能化程度的加深，煤礦生產系統與其他外部系統的互聯互通也日益增多，這無疑增加了網絡攻擊的風險面。主要的安全隱患和挑戰如下。

（一）系統復雜帶來網絡安全威脅多樣性

煤礦智能化系統涉及的設備眾多，包括傳感器、監控設備、自動化控制系統等，這些設備都需要網絡連接以實現數據的實時傳輸和處理。然而，這也為黑客和不法分子提供了可乘之機。他們可能通過網絡攻擊手段，如惡意軟件、釣魚網站、拒絕服務攻擊（DDoS）等，對煤礦智能化系統進行破壞和干擾。這些攻擊不僅可能導致系統癱瘓，還可能竊取敏感數據，對煤礦生產安全構成嚴重威脅。

（二）數字化轉型產生數據安全保護不足

在煤礦智能化建設中，大量關于生產、設備狀態、人員安全等方面的數據被生成和存儲。這些數據對于煤礦的運營和管理至關重要，但同時也成為黑客攻擊的主要目標之一。由于一些煤礦行業企業在數據安全保護方面的投入不足，存在數據加密不嚴格、訪問控制不嚴謹等問題，使得數據泄露的風險大大增加。一旦數據被竊取或篡改，將對煤礦的生產和安全造成嚴重影響。

（三）特殊環境給系統更新和維護帶來挑戰

煤礦智能化系統需要定期進行更新和維護以保證其正常運行和安全性。然而，由于煤礦環境的特殊性以及設備分布的廣泛性，系統更新和維護工作往往面臨諸多挑戰。例如，一些設備可能位于地下深處或偏遠地區，難以進行及時的維護和更新。此外，新的安全漏洞和攻擊手段不斷出現，要求煤礦智能化系統不斷更新安全防護策略，但這也增加了系統維護的復雜性和管理難度。

（四）建設中供應鏈安全風險加劇

煤礦智能化建設涉及眾多供應商和設備，供應鏈中的任一環節出現安全問題都可能對整個系統構成威脅。從硬件設備的采購到軟件系統的定制開發，再到系統的集成與維護，每一個環節都涉及多家供應商和服務商。如果供應商的設備中預置了惡意代碼或后門，那么這些設備一旦被部署到煤礦的生產環境中，就可能成為攻擊者的突破口。而煤礦智能化建設所需的許多關鍵技術和設備往往來自世界各地，這使得供應鏈變得更加復雜和難以管理。在全球化背景下，供應鏈中的任何一個薄弱環節都可能成為整個系統的安全隱患。

（五）人員安全意識薄弱

煤礦智能化建設中的網絡安全問題不僅僅是技術問題，更是管理問題。一些煤礦在推進智能化建設的過程中，忽視了人員安全意識的培養和提升，未能建立起與智能化水平相匹配的安全管理體制。部分員工可能缺乏基本的網絡安全知識和操作技能，在日常工作中可能存在違規操作或泄露敏感信息的風險，而且在面臨網絡安全事件時，企業可能無法迅速做出有效應對，從而造成損失擴大。

三、煤礦智能化建設的建議

針對煤礦智能化建設中可能面臨的網絡安全挑戰，本文提出以下建議。

（一）進行分區隔離防護

在煤礦智能化系統中，應根據不同的業務需求和安全風險等級，實施安全分區策略。通過將系統劃分為不同的安全區域，可以實現對不同區域的精細化管理。同時注重橫向隔離與縱向認證的結合，橫向隔離是指在同一層級的不同業務模塊之間實施隔離措施，如在生產控制系統、管理信息系統間建立安全隔離網閘，對數據傳輸進行嚴格的過濾和監控；縱向認證則是指在不同層次之間建立認證機制，如在數據采集層和處理層之間應設置相應的訪問控制策略，確保數據的合法訪問和傳輸。

（二）加強網絡安全防護

在網絡邊界部署防火墻設備，這已經是目前網絡架構中眾所周知的防護手段，但隨著網絡技術的不斷發展，煤礦智能化系統也應與時俱進，引入先進的網絡安全技術設備。在部署傳統安全防護設備如防火墻、網閘和日志審計系統的基礎上引入流量審計和態勢感知技術。流量審計能夠實時監控和分析網絡流量，識別異常和潛在威脅。而態勢感知則通過收集和分析各種安全數據，構建全面的安全態勢圖，幫助煤礦實時了解網絡的安全狀況并預測潛在威脅。結合這些技術，煤礦能夠在傳統防護設備的基礎上實現主動防御，顯著提升整個信息系統的安全性，確保煤礦生產和運營的順利進行。

（三）建立密碼服務平臺

密碼是保護數據安全的重要手段，為了確保數據的安全，我國不僅頒布了密碼法和等級保護制度，指明了管理的要求，所以在系統中建立統一的密碼服務平臺至關重要。平臺應當應用符合國家標準的加密算法和技術，對敏感數據進行加密處理，可以有效防止數據的泄露和被惡意篡改，從而保護企業的核心利益不受損害。同時通過密碼服務平臺對密鑰進行有效的管理，定期輪換更新，可以確保密鑰的安全性和完整性。通過密碼的簽名技術，還可以確保外發數據的可追溯性，在出現問題時盡可能減小損失。

（四）建立設備供應鏈管理機制

煤礦智能化建設涉及大量設備和系統的采購與集成。為確保設備和系統的安全性，應建立嚴格的供應鏈管理機制。這包括對供應商進行安全審查，對開源代碼嚴格要求代碼審計，確保其產品沒有安全漏洞；對采購的設備進行安全測試，確保其符合煤礦的安全要求；對設備的安裝和調試過程進行監控，確保其不被植入惡意代碼或后門。建立設備管理臺賬，定期檢測和更新網絡設備的軟件和固件，及時修補安全漏洞，進而降低安全風險，防止黑客利用已知漏洞對網絡系統進行攻擊。

（五）加強網絡安全管理體制

煤礦必須建立完善的網絡安全管理體制。這包括制定全面的網絡安全政策和標準，構建科學合理的網絡安全組織架構，明確各級人員的職責和權限，制定詳細的安全策略和應急預案，定期開展網絡安全培訓和演練，通過模擬實際攻擊場景，提高員工應對網絡安全事件的能力。此外，還應定期進行安全漏洞掃描和風險評估，以及時發現和解決潛在的安全隱患。通過加強管理和培訓，提高全員的網絡安全意識和技能水平，確保煤礦智能化建設在安全可控的軌道上穩步推進。

四、 結語

煤礦智能化建設是提升煤礦產業效率和安全性的重要途徑，然而網絡安全問題卻成為其不可忽視的挑戰。展望未來，隨著技術的不斷發展和創新，煤礦智能化建設將面臨更多的機遇和挑戰。一方面，新技術如人工智能、大數據等的應用將進一步提升煤礦智能化水平；另一方面，網絡安全威脅也將不斷演變和升級，對煤礦智能化系統的安全性提出更高要求。因此，煤礦企業需要持續關注網絡安全動態和技術發展趨勢，不斷完善網絡安全防護體系和管理機制，確保煤礦智能化系統的安全穩定運行，推動行業高質量發展。