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區塊鏈為智能制造提供了安全性和可追溯性
發布時間:2019-02-18作者:閱讀:568??來源:
摘要:區塊鏈為智能制造提供了安全性和可追溯性

    美國國家標準與技術研究所(NIST)的工程師們需要一種使用數字線來保護智能制造系統的方法,因此他們轉向了行業的新生事物——區塊鏈。


    根據一份新的NIST報告,以支持比特幣和其他數字貨幣而聞名的安全系統不僅提供了制造數據的防篡改傳輸功能,而且對其用戶也產生了同樣有價值的東西,向生產過程中的所有參與者跟蹤這些數據。該報告的作者之一、NIST機械工程師Thomas Hedberg說:“因為區塊鏈給了我們兩種能力,我們可以在數字制造網絡中建立可信度。”

    區塊鏈在十年前首次用于比特幣,它是一個可擴展的記錄列表,每個記錄或塊都包含代表網絡成員個人事務的數據。每個塊由數據集、時間戳、密碼散列(充當“網絡安全指紋”的算法)和前一個塊的散列組成,從數學上將兩者連接在一起。因此,鏈中的每個塊都連接到后面的塊和前面的塊,并一直回到原來的事務(稱為成因塊)。這意味著,任何塊中包含的信息都不能被更改,除非更改所有后續的塊,并通知網絡中的記錄員已經發生了惡意操作。

    數字主線是用來取代二維設計和制造信息,即我們知道的藍圖,傳統上指導一個產品的生產生命周期。然而,它要求人類在每一步中解釋、翻譯、重新輸入和傳輸數據。使用數字主線方法的進程依賴于一組三維的、數字化的指令,這些指令可以從頭到尾進行電子交換和處理,從而節省了時間、金錢和人為錯誤的風險。因為這個過程中的步驟是按時間順序排列的,就像金融交易一樣,區塊鏈非常適合于為數字主線網絡提供與加密貨幣相同的保護。

    NIST的副研究員和計算機科學家Sylvere Krima,也是報告的主要作者,說:“換句話說,如果我是一家為某一產品制造零件的制造商,而我從流程上游的設計師那里收到了該部分的規格,區塊鏈確保我能夠信任來自該產品的數據,這正是他或她發送的信息,并且在傳輸過程中沒有受到干擾,由于該鏈具有抗篡改能力,并且塊具有時間戳,因此區塊鏈是在產品生命周期內任何時刻驗證數據的可靠解決方案。”

    Hedberg、Krima和合著者Allison Barnard Feeney在他們的報告中描述了智能制造面臨的潛在數字威脅,如產品數據被盜、篡改和腐敗。然后,他們展示了區塊鏈是如何幫助揭示并阻止這些威脅的,而這些威脅在制造過程中每一個都會產生災難。Hedberg說:“例如,我們給出了一個例子,一個設計師將產品數據發送給一個制造商,后者必須將更新后的數據傳輸給另一個制造商,以便進行進一步的產品處理。如果一個數據盜賊,一個我們稱為‘壞演員’的人,從制造商1抓取文件,并試圖把偽造的數據文件發送給制造商2以掩蓋他的罪行,那么制造商2就會知道出了什么問題,因為真正的文件的區塊鏈指紋不會在那里。”

    NIST報告還詳細介紹了統一建模語言(UML)中的代碼和語句,這是計算機建模的標準化系統,成功地將區塊鏈應用于智能制造網絡是必要的。Krima說:“按照我們的參考信息模型,用戶將能夠對其塊內的所有內容進行身份驗證:數據從哪里來到哪里去,誰在執行數據交換,什么時候進行交換,交換什么,以及交換是如何進行的。”

    “這個參考模型的目標是確保智能制造的數字主線安全,同時加強生產伙伴之間的協作和建立信任,”Hedberg說。

    為了進一步說明區塊鏈對智能制造的價值,第二份NIST報告介紹了三個不同工業部門的案例研究,即添加劑制造、自動車輛和制藥三個部門,展示了網絡安全和可追蹤系統將如何為每個部門工作。

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