前言

随着互联网、移动互联网、物联网、云计算、大数据、人工智能、虚拟现实等信息技术的快速发展，制造技术与信息技术深度融合，全球制造业正在发生根本性的转变。工业互联网的兴起，将用户需求、生产规划、供应链、物流、销售工厂、生产设备紧密地连接在一起，不断促进先进制造技术向信息化、自动化、智能化的方向发展，而智能制造正日益成为未来制造业发展的核心内容。

智能制造基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合，贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，其不可避免地带来了信息安全问题。在智能制造的全过程中涉及客户个体信息、生产组织的信息、物流信息、销售信息、生产设备的状态及控制信息等多种类型信息。这些信息的机密性、完整性、来源真实性对于客户的个人安全、生产企业的运营安全、生产系统的运行安全乃至国民经济的整体安全都至关重要，信息安全已成为智能制造领域必不可少的基础支撑技术。

本书针对智能制造的信息安全问题，从加密算法、认证技术、云数据安全、隐私保护和区块链应用等方面介绍了相关的理论与技术，共分为7章。

第1章介绍了智能制造的内涵和技术需求，分析了智能制造的数据生态系统的数据分类与数据特征，介绍了数字化供应链的体系结构，并分析了智能制造面临的安全威胁。

第2章介绍了支撑智能制造的主要工业互联网技术，包括工业互联网网络框架、工业互联网标识与解析体系、时间敏感网络、工业物联网接入技术（ZigBee、MTC、远距离低功耗接入），分析了物联网的安全架构。

第3章介绍了密码技术基础，包括数据加密、Hash算法、数字签名算法等，重点介绍了国家商用密码标准的系列算法，并结合智能制造场景介绍了相关密码应用案例。

第4章介绍了身份认证与信任管理技术，包括数字证书与公钥基础设施、主流的认证协议、典型的安全协议、访问控制模型、信任模型与评估方法，并结合车载环境无线接入、零信任模型和智能制造应用等介绍了身份认证和信任管理的应用。

第5章介绍了云计算数据安全技术，包括基于属性加密的云存储访问控制、安全外包计算和同态密码、密文搜索技术等新型云计算安全技术，并介绍了移动群智感应中的数据安全共享案例应用。

第6章介绍了数据隐私保护技术，在分析智能制造中隐私泄露风险的基础上，介绍了数据发布共享的隐私保护机制、差分隐私原理与技术，并针对智能制造介绍了智能模型隐私保护的应用案例。

第7章介绍了区块链与数字化供应链。在介绍区块链基本原理的基础上，结合供应商管理和产品追踪溯源，给出了区块链在数字化供应链中的应用。

本书是在作者长期从事密码与信息安全技术研究的基础上编写的，主要由李晖教授、朱辉教授、张跃宇副教授、赵兴文副教授完成。具体撰写分工为：第1章由李晖、朱辉完成；第2章由张跃宇、朱辉等完成；第3章由赵兴文、李晖等完成；第4章由赵兴文、李晖等完成；第5章由朱辉、李晖等完成；第6章由李晖、朱辉等完成；第7章由李晖完成。在本书撰写过程中，得到了作者团队研究生的大力支持，他们分别是罗屿榕、王枫为、张铭、李效光、闫浩楠、丁晟、郑戈威、杨晓鹏、路世翠、关键、张紫玲。本书的编写也参考了大量国内外专家的研究成果，在此表示衷心感谢！感谢清华大学出版社的大力支持，感谢为本书出版付出辛勤工作的所有相关人员！

智能制造技术仍处于快速发展当中，本书编写人员虽然在信息安全领域具有长期的研究积累，但对智能制造的需求理解并不够深入，水平有限，书中难免存在不妥之处，恳请各位专家予以批评和指正。

作　者
2021年3月