一種設(shè)備安全保護(hù)結(jié)構(gòu)和安全保護(hù)模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種設(shè)備安全保護(hù)結(jié)構(gòu)和安全保護(hù)模塊，特別是涉及一種適用于工業(yè)控制系統(tǒng)的前端設(shè)備安全保護(hù)結(jié)構(gòu)和安全保護(hù)模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)控制系統(tǒng)(ICS)是一種專門用于現(xiàn)代工業(yè)控制的、復(fù)雜的電子信息系統(tǒng)，其主要作用是對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的關(guān)鍵設(shè)備或設(shè)備工作環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并預(yù)警和處理相關(guān)的突發(fā)危險(xiǎn)，保證工業(yè)生產(chǎn)的安全性。因此，生產(chǎn)過程中采集設(shè)備的安全性相當(dāng)關(guān)鍵，可決定整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。然而，目前對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)的防護(hù)旨在保護(hù)其不被外部互聯(lián)網(wǎng)的非法攻擊，對(duì)于系統(tǒng)內(nèi)部，尤其是前端設(shè)備的安全性保護(hù)還缺乏相應(yīng)機(jī)制。所以，在很多需要工業(yè)控制的領(lǐng)域，前端的安全性存在很大風(fēng)險(xiǎn)。
[0003]目前，我國(guó)的很多工業(yè)生產(chǎn)過程和相關(guān)生產(chǎn)參數(shù)都屬于國(guó)家機(jī)密，受到嚴(yán)格管控。而絕大多數(shù)工業(yè)控制系統(tǒng)的前端采集設(shè)備并不具備自我保護(hù)能力，極其容易受到非法人員的竊取，一旦這些設(shè)備的硬件資源被竊取，那么其內(nèi)部存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)就極有可能被破譯，對(duì)國(guó)民生計(jì)造成重大危險(xiǎn)。因此，加強(qiáng)前端采集設(shè)備的自我保護(hù)能力顯得極為重要。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠保護(hù)工業(yè)控制系統(tǒng)前端設(shè)備不被非法竊取的安全保護(hù)結(jié)構(gòu)和安全保護(hù)模塊。
[0005]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0006]—種設(shè)備安全保護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括安全保護(hù)模塊及與其無線通信的邊緣信號(hào)檢測(cè)器；所述安全保護(hù)模塊包括嵌入式微處理器及與其相連的無線通信模塊；所述嵌入式微處理器通過無線通信模塊與邊緣信號(hào)檢查器相連；所述邊緣信號(hào)檢測(cè)器包括設(shè)置在被保護(hù)模塊周圍的三個(gè)以上無線信號(hào)檢測(cè)器；所述被保護(hù)模塊設(shè)置于安全保護(hù)模塊內(nèi)部，與嵌入式微處理器相連。
[0007]通過探測(cè)保護(hù)模塊無線信號(hào)的方向和強(qiáng)度能夠感知其是否已經(jīng)超出安全邊界，防止安全保護(hù)模塊內(nèi)部關(guān)鍵硬件資源(例如:加密模塊和Flash存儲(chǔ)模塊等)被非法竊取。
[0008]所述安全保護(hù)模塊還包括與嵌入式微處理器相連自毀控制模塊；所述自毀控制模塊又通過被保護(hù)模塊與嵌入式微處理器相連。當(dāng)檢測(cè)到被保護(hù)模塊處于被竊取的可能性時(shí)，則自毀控制模塊啟動(dòng)自毀功能，將核心的加密模塊、Flash存儲(chǔ)模塊燒毀。
[0009]所述安全保護(hù)模塊還包括與嵌入式微處理器相連的態(tài)勢(shì)感知模塊；所述態(tài)勢(shì)感知模塊包括三軸加速度傳感器和/或開蓋傳感器。態(tài)勢(shì)感知模塊中的三軸加速度傳感器探測(cè)至IJ被保護(hù)模塊處于移動(dòng)中，則自毀控制模塊啟動(dòng)自毀功能，將核心的加密模塊、Flash存儲(chǔ)模塊燒毀；同時(shí)，態(tài)勢(shì)感知模塊中的開蓋傳感器也能夠觸發(fā)自毀功能。
[0010]所述安全保護(hù)模塊還包括與嵌入式微處理器相連的生物信息識(shí)別模塊。生物信息識(shí)別模塊被用于身份認(rèn)證，只有身份合法的人員才能正確操作保護(hù)模塊(例如:關(guān)閉或開啟自毀功能、日常維護(hù)、開蓋維修)。
[0011]兩個(gè)以上安全保護(hù)模塊互相連接構(gòu)成一個(gè)沒有中心節(jié)點(diǎn)的無中心自組織網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。多個(gè)安全保護(hù)模塊構(gòu)成的無中心自組織網(wǎng)絡(luò)，建立起一個(gè)不需要中心節(jié)點(diǎn)(具備存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)功能)的網(wǎng)絡(luò)，能夠提高工業(yè)控制系統(tǒng)的區(qū)域安全性和抗毀性。
[0012]一種設(shè)備安全保護(hù)模塊，其特征在于:包括嵌入式微處理器，及與其相連的態(tài)勢(shì)感知模塊；所述態(tài)勢(shì)感知模塊包括三軸加速度傳感器和/或開蓋傳感器；被保護(hù)模塊設(shè)置于安全保護(hù)模塊內(nèi)部，與嵌入式微處理器相連。
[0013]還包括與嵌入式微處理器相連自毀控制模塊；所述自毀控制模塊又通過被保護(hù)模塊與嵌入式微處理器相連。
[0014]所述安全保護(hù)模塊還包括與嵌入式微處理器相連的生物信息識(shí)別模塊。
[0015]兩個(gè)以上安全保護(hù)模塊互相連接構(gòu)成一個(gè)沒有中心節(jié)點(diǎn)的無中心自組織網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
[0016]所述安全保護(hù)模塊又通過無線通信模塊與邊緣信號(hào)檢查器相連；所述邊緣信號(hào)檢測(cè)器包括設(shè)置在被保護(hù)模塊周圍的三個(gè)以上無線信號(hào)檢測(cè)器。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0018]( 1)多個(gè)安全保護(hù)模塊共同構(gòu)成無中心的自組織網(wǎng)絡(luò)，能夠提高工業(yè)控制系統(tǒng)的區(qū)域安全性和抗毀性。同時(shí)無線通信模塊還可以根據(jù)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，調(diào)整路由策略(動(dòng)態(tài)源路由協(xié)議、基于探測(cè)的靜態(tài)路由)，自動(dòng)重載網(wǎng)絡(luò)。
[0019](2)安全保護(hù)模塊能夠通過無線通信模塊和態(tài)勢(shì)感知模塊感知自己是否已經(jīng)超出了安全邊界，當(dāng)超出安全邊界，同時(shí)處于移動(dòng)中時(shí)，則自毀控制模塊啟動(dòng)自毀功能，將核心的加密模塊、Flash存儲(chǔ)模塊等燒毀，從而保證存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)不被竊取。
[0020](3)安全保護(hù)模塊提供生物信息識(shí)別模塊進(jìn)行身份認(rèn)證，只有身份合法的人員才能正確操作保護(hù)模塊(例如:關(guān)閉或開啟自毀功能、日常維護(hù)、開蓋維修)。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型其中一實(shí)施例的原理示意圖。
[0022]圖2是安全保護(hù)模塊被非法竊取及自我保護(hù)示意圖；
[0023]圖3是安全保護(hù)模塊正常組網(wǎng)通信示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0025]本說明書(包括任何摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或者具有類似目的的替代特征加以替換。S卩，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。
[0026]一種設(shè)備安全保護(hù)模塊，如圖1所示，包括嵌入式微處理器1，及與其相連的態(tài)勢(shì)感知模塊2 ;所述態(tài)勢(shì)感知模塊2包括三軸加速度傳感器和/或開蓋傳感器；被保護(hù)模塊(4,5)設(shè)置于安全保護(hù)模塊內(nèi)部，與嵌入式微處理器相連。
[0027]還包括與嵌入式微處理器相連自毀控制模塊3 ;所述自毀控制模塊3又通過被保護(hù)模塊與嵌入式微處理器相連。
[0028]所述安全保護(hù)模塊還包括與嵌入式微處理器相連的生物信息識(shí)別模塊6。
[0029]如圖3所示，兩個(gè)以上安全保護(hù)模塊互相連接構(gòu)成一個(gè)沒有中心節(jié)點(diǎn)的無中心自組織網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
[0030]所述安全保護(hù)模塊又通過無線通信模塊7與邊緣信號(hào)檢查器相連；所述邊緣信號(hào)檢測(cè)器包括設(shè)置在被保護(hù)模塊周圍的三個(gè)以上無線信號(hào)檢測(cè)器。通過探測(cè)保護(hù)模塊無線信號(hào)的方向和強(qiáng)度能夠感知其是否已經(jīng)超出安全邊界，防止安全保護(hù)模塊內(nèi)部關(guān)鍵硬件資源(例如:加密模塊4和Flash存儲(chǔ)模塊5等)被非法竊取。
[0031]如圖2所示，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)部署了無線信號(hào)檢測(cè)器8，其接收天線能夠判斷當(dāng)前接收信號(hào)的方向和強(qiáng)度。無線信號(hào)檢測(cè)器8共同組成了一個(gè)可供安全防護(hù)模塊移動(dòng)的合法區(qū)域(虛線框內(nèi)，位置A位于合法區(qū)域內(nèi))。當(dāng)開始工作時(shí)，無線信號(hào)檢測(cè)器接收到安全防護(hù)模塊廣播的無線信號(hào)，通過對(duì)無線信號(hào)位置和強(qiáng)度的矢量分析可以知道安全防保護(hù)模塊活動(dòng)于安全區(qū)域。如果安全保護(hù)模塊離開位置A，被移動(dòng)到位置B，且自毀功能沒有被關(guān)閉(只有身份合法的工作人員能夠關(guān)閉)，那么此時(shí)安全保護(hù)模塊的無線通信模塊能夠感知到自己已經(jīng)離開合法區(qū)域并且處于移動(dòng)之中，然后自毀控制模塊會(huì)立即啟動(dòng)自毀功能，將關(guān)鍵硬件資源被燒毀。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種設(shè)備安全保護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括安全保護(hù)模塊及與其無線通信的邊緣信號(hào)檢測(cè)器；所述安全保護(hù)模塊包括嵌入式微處理器及與其相連的無線通信模塊；所述嵌入式微處理器通過無線通信模塊與邊緣信號(hào)檢查器相連；所述邊緣信號(hào)檢測(cè)器包括設(shè)置在被保護(hù)模塊周圍的三個(gè)以上無線信號(hào)檢測(cè)器；所述被保護(hù)模塊設(shè)置于安全保護(hù)模塊內(nèi)部，與嵌入式微處理器相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備安全保護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述安全保護(hù)模塊還包括與嵌入式微處理器相連自毀控制模塊；所述自毀控制模塊又通過被保護(hù)模塊與嵌入式微處理器相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備安全保護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述安全保護(hù)模塊還包括與嵌入式微處理器相連的態(tài)勢(shì)感知模塊；所述態(tài)勢(shì)感知模塊包括三軸加速度傳感器和/或開蓋傳感器。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備安全保護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述安全保護(hù)模塊還包括與嵌入式微處理器相連的生物信息識(shí)別模塊。5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的設(shè)備安全保護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于:兩個(gè)以上安全保護(hù)模塊互相連接構(gòu)成一個(gè)沒有中心節(jié)點(diǎn)的無中心自組織網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。6.一種設(shè)備安全保護(hù)模塊，其特征在于:包括嵌入式微處理器，及與其相連的態(tài)勢(shì)感知模塊；所述態(tài)勢(shì)感知模塊包括三軸加速度傳感器和/或開蓋傳感器；被保護(hù)模塊設(shè)置于安全保護(hù)模塊內(nèi)部，與嵌入式微處理器相連。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的安全保護(hù)模塊，其特征在于:還包括與嵌入式微處理器相連自毀控制模塊；所述自毀控制模塊又通過被保護(hù)模塊與嵌入式微處理器相連。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的安全保護(hù)模塊，其特征在于:所述安全保護(hù)模塊還包括與嵌入式微處理器相連的生物信息識(shí)別模塊。9.根據(jù)權(quán)利要求6到8之一所述的安全保護(hù)模塊，其特征在于:兩個(gè)以上安全保護(hù)模塊互相連接構(gòu)成一個(gè)沒有中心節(jié)點(diǎn)的無中心自組織網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。10.根據(jù)權(quán)利要求6到8之一所述的安全保護(hù)模塊，其特征在于:所述安全保護(hù)模塊又通過無線通信模塊與邊緣信號(hào)檢查器相連；所述邊緣信號(hào)檢測(cè)器包括設(shè)置在被保護(hù)模塊周圍的三個(gè)以上無線信號(hào)檢測(cè)器。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種設(shè)備安全保護(hù)結(jié)構(gòu)和安全保護(hù)模塊。包括安全保護(hù)模塊及與其無線通信的邊緣信號(hào)檢測(cè)器；所述安全保護(hù)模塊包括嵌入式微處理器及與其相連的無線通信模塊；所述嵌入式微處理器通過無線通信模塊與邊緣信號(hào)檢查器相連；所述邊緣信號(hào)檢測(cè)器包括設(shè)置在被保護(hù)模塊周圍的三個(gè)以上無線信號(hào)檢測(cè)器；所述被保護(hù)模塊設(shè)置于安全保護(hù)模塊內(nèi)部，與嵌入式微處理器相連。通過探測(cè)保護(hù)模塊無線信號(hào)的方向和強(qiáng)度能夠感知其是否已經(jīng)超出安全邊界，防止安全保護(hù)模塊內(nèi)部關(guān)鍵硬件資源（例如：加密模塊和Flash存儲(chǔ)模塊等）被非法竊取。
【IPC分類】H04W12/00, H04L29/06, H04W4/02
【公開號(hào)】CN205017590
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520813211
【發(fā)明人】王鵬
【申請(qǐng)人】成都衛(wèi)士通信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年10月21日