現(xiàn)場(chǎng)總線功能安全技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)的開(kāi)題報(bào)告

現(xiàn)場(chǎng)總線功能安全技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)的開(kāi)題報(bào)告一、課題研究背景在工業(yè)控制領(lǐng)域，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于傳感器、執(zhí)行器的數(shù)據(jù)交換和控制信號(hào)的傳輸。隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、5G等新技術(shù)的出現(xiàn)，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在未來(lái)的工業(yè)控制中將扮演更加重要的角色。然而，在現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用過(guò)程中，由于信息流通的復(fù)雜性和數(shù)據(jù)的敏感性，其安全性和可靠性受到了很多挑戰(zhàn)，比如未經(jīng)授權(quán)的信息讀取、遠(yuǎn)程干擾和攻擊等問(wèn)題。因此，如何保證現(xiàn)場(chǎng)總線的安全性和可靠性，是工業(yè)控制領(lǐng)域亟待解決的重要問(wèn)題?，F(xiàn)場(chǎng)總線安全技術(shù)是指應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)總線的加密、認(rèn)證、訪問(wèn)控制和數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證等技術(shù)，以便增強(qiáng)它的安全性和可靠性。二、研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線本研究旨在探索現(xiàn)場(chǎng)總線功能安全技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)，包括以下方面：1.現(xiàn)場(chǎng)總線通信安全模型的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。本文將定義現(xiàn)場(chǎng)總線通信安全的模型和基本要素，并結(jié)合實(shí)現(xiàn)的環(huán)境和目標(biāo)制定詳細(xì)的安全策略和措施。2.現(xiàn)場(chǎng)總線通信安全策略的實(shí)現(xiàn)。本文將提出基于現(xiàn)場(chǎng)總線通信安全模型的策略，包括身份認(rèn)證、訪問(wèn)控制和數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證等。3.現(xiàn)場(chǎng)總線通信安全平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)?；谒岢龅默F(xiàn)場(chǎng)總線通信安全策略，本文將設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)總線通信安全平臺(tái)，包括硬件（芯片、模塊等）和軟件（驅(qū)動(dòng)、終端軟件等）兩個(gè)部分。本研究的技術(shù)路線如下：1.研究現(xiàn)場(chǎng)總線通信安全模型的設(shè)計(jì)方法，定義模型基本元素和特性；2.研究現(xiàn)場(chǎng)總線通信安全策略的實(shí)現(xiàn)方法，包括身份認(rèn)證、訪問(wèn)控制和數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證等內(nèi)容；3.基于開(kāi)源現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議和硬件平臺(tái)，設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)總線通信安全平臺(tái)；4.針對(duì)安全性能和可靠性進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證和優(yōu)化；5.總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和問(wèn)題，并提出未來(lái)現(xiàn)場(chǎng)總線安全技術(shù)的展望。三、研究意義和預(yù)期成果本文將深入研究并解決現(xiàn)場(chǎng)總線安全問(wèn)題，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展具有重要的意義和價(jià)值。預(yù)計(jì)的研究成果如下：1.提出完整的現(xiàn)場(chǎng)總線通信安全模型和安全策略。2.基于所提出的安全策略設(shè)計(jì)出完整的現(xiàn)場(chǎng)總線安全平臺(tái)。3.根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果，驗(yàn)證現(xiàn)場(chǎng)總線安全平臺(tái)的可靠性和安全性能。4.為現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用的安全與保護(hù)提供參考依據(jù)和技術(shù)支撐。四、研究計(jì)劃和進(jìn)度安排研究計(jì)劃分為以下幾個(gè)階段：第一階段（一個(gè)月）：對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線的技術(shù)特點(diǎn)、現(xiàn)有的安全問(wèn)題和安全技術(shù)進(jìn)行調(diào)研和分析，制定研究方案和技術(shù)路線。第二階段（兩個(gè)月）：研究現(xiàn)場(chǎng)總線通信安全模型和安全策略的設(shè)計(jì)原理和方法，完善模型和策略的理論框架。第三階段（三個(gè)月）：開(kāi)發(fā)現(xiàn)場(chǎng)總線安全平臺(tái)的硬件和軟件模塊，進(jìn)行初步的測(cè)試驗(yàn)證，并優(yōu)化平臺(tái)性能。第四階段（兩個(gè)月）：基于實(shí)際案例和數(shù)據(jù)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線安全平臺(tái)進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試和安全性能分析，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和問(wèn)題。第五階段（一個(gè)月）：撰寫(xiě)論文，并進(jìn)行答辯和匯報(bào)。五、參考文獻(xiàn)1.李征、胡小松.《現(xiàn)場(chǎng)總線在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用與研究》[M].北京：電子工業(yè)出版社,2018.2.美國(guó)國(guó)家檢測(cè)與測(cè)量實(shí)驗(yàn)室,《現(xiàn)場(chǎng)總線通信安全指南》,2004.3.高質(zhì)量上下,《現(xiàn)場(chǎng)總線安全協(xié)議的研究》，《銀川師范學(xué)院學(xué)報(bào)》,2020.4.馬宏偉,藍(lán)茵.《基于插入技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)總線蜜罐平臺(tái)》,《電子測(cè)量技術(shù)》,2011,35(11):1