設(shè)備和機器制造商必須確保數(shù)據(jù)完整性和保密數(shù)據(jù)。此外，他們必須保證數(shù)據(jù)的主權(quán)屬于數(shù)據(jù)所有者。目前，許多設(shè)備和機器制造商都在努力應(yīng)對這些安全挑戰(zhàn)。因此，他們放棄了安全使用數(shù)據(jù)以改進或擴展自己的產(chǎn)品和服務(wù)或以安全方式降低運營成本的能力。

為此并基于他們的專業(yè)知識，成立了 M2M 聯(lián)盟和 OPC 基金會安全用戶組。其目標是記錄和告知基于設(shè)備和機器數(shù)據(jù)的安全通信解決方案和智能服務(wù)的佳實踐。本文件應(yīng)簡要概述推薦的安全措施，這些措施用于“佳實踐”安裝。

請注意以下簡短說明：

• 概述 OPC UA 規(guī)范中可用的可能對策
• 關(guān)于典型安裝的報告，但不聲稱是完整的
• 顯示本白皮書編寫時的情況快照。出于顯而易見的原因，安全解決方案需要定期審查該領(lǐng)域的當前發(fā)展。
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• 以下概念超出了 OPC UA 安全架構(gòu)的范圍：組織問題，例如人員安全培訓(xùn)、安全生命周期和策略或如何處理物理訪問。OPC UA 不會取代 ISO 27001 定義的信息安全管理系統(tǒng) (ISM)。應(yīng)使用 OPC UA 安全方面來實現(xiàn)深度防御/安全。

  范圍之外的其他問題包括用戶和角色身份驗證和授權(quán)管理。

  盡管如此，UA 可以通過使用基于聲明的授權(quán)與現(xiàn)有概念集成，例如 Kerberos、OAuth2 或 JSON Web Token。

  安全模型

  安全性是 OPC UA 的基本要求，因此它緊密集成到架構(gòu)中。UA 安全機制基于對安全威脅的詳細分析。UA 安全涉及用戶和 UA 應(yīng)用程序的身份驗證、交換消息的完整性和機密性以及功能配置文件的驗證。

  UA Security 補充了公司內(nèi)已有的安全基礎(chǔ)設(shè)施。一個可擴展的 UA 安全概念包括三個層次：用戶安全、應(yīng)用安全和傳輸安全。UA 用戶級安全機制在建立新會話時授予特定用戶及其角色的訪問權(quán)限。

  UA 應(yīng)用程序級安全性也是通信會話的一部分，包括數(shù)字簽名 X.509 證書的交換。在安全通道建立期間交換的應(yīng)用程序?qū)嵗C書用于對應(yīng)用程序進行身份驗證。可由 OPC 基金會認證的受支持的 UA 安全配置文件定義了 UA 應(yīng)用程序支持的安全機制。

  傳輸級安全性可用于在通信會話期間對每條消息進行簽名和加密。簽名可確保消息完整性，加密可防止竊聽。

  UA安全機制是在UA棧中實現(xiàn)的，即包含在UA棧廠商分發(fā)的軟件包中，UA應(yīng)用程序只需要使用它即可。然而，UA 應(yīng)用程序開發(fā)人員（即機器制造商等）有責(zé)任根據(jù)他必須遵守的要求配置 UA 服務(wù)器。

  
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• Global Discovery Server (GDS) 是一個 OPC UA 服務(wù)器，它提供的服務(wù)允許服務(wù)器自己注冊，還允許客戶端搜索要連接的服務(wù)器。此外，它還為客戶端和服務(wù)器提供 X.509 安全證書管理服務(wù)。

  角色和基于聲明的安全性

  GDS 提供包含角色的主數(shù)據(jù)庫，例如安全管理員觀察者。角色管理與現(xiàn)有的用戶和角色管理系統(tǒng)集成。角色對 OPC UA 信息模型中的節(jié)點具有訪問權(quán)限。用戶提供憑據(jù)以進行身份??驗證并獲得授予的角色以及 UA 會話的相應(yīng)訪問權(quán)限。身份信息和訪問權(quán)限通過基于聲明的授權(quán)機制進行處理，例如 Kerberos 或 OAuth2 提供的授權(quán)機制。

  自動證書管理

  自動證書管理意味著 OPC UA GDS 維護 X.509 證書配置和可更新的 UA 應(yīng)用程序列表，這些應(yīng)用程序在管理域中可用。GDS 提供了一個證書管理器來請求和更新證書以及信任和撤銷列表。

  證書管理器支持基于拉取和推送的分發(fā)模型。應(yīng)用程序充當客戶端并使用證書管理器的方法來提取證書和列表。或者應(yīng)用程序充當服務(wù)器，并提供證書管理器可以用來推送新證書和列表的方法。使用證書管理器管理證書比手動處理證書具有更好的擴展性。