DB21 T 4375-2026 工业物联网领域区块链技术安全规范.pdf

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1、 ICS 35.030 CCS L80 21 辽宁省地方标准 DB21/T 43752026 工业物联网领域区块链技术安全规范 Security specifications for blockchain technology in the industrial internet of things 2026-01-07 发布2026-02-07 实施辽宁省市场监督管理局发 布 DB21/T 43752026 I 目次 前言.III 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 缩略语.2 5 工业物联网领域区块链技术架构.2 概述.2 5.1 设备层.3 5.2 基础层.3

2、5.3 核心层.3 5.4 服务层.3 5.5 6 安全风险及安全措施.3 设备层.4 6.1 基础层.6 6.2 核心层.9 6.3 服务层.12 6.4 7 安全要求.14 设备层安全.14 7.1 基础层安全.15 7.2 核心层安全.16 7.3 服务层安全.17 7.4 参考文献.19 DB21/T 43752026 II DB21/T 43752026 III 前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中共辽宁省委网络安全和信息化委员会办公

3、室提出并归口。本文件起草单位：大连交通大学、大连软件行业协会、大连理工大学、东软集团、丰宁满族自治县交通运输局。本文件主要起草人：王德广、李凤岐、李作军、徐石成、徐凤强、佟宁、王艳娟、闫小红、范永刚。本文件发布实施后，任何单位和个人如有问题和意见建议，均可以通过来电和来函等方式进行反馈，有关单位将及时答复并认真处理，根据实际情况依法进行评估及复审。本文件归口单位通讯地址：沈阳市和平区光荣街26号甲，联系电话：024-81680033 本文件起草单位通讯地址：大连市沙河口区黄河路794号，联系电话：0411-86223737 DB21/T 43752026 1 工业物联网领域区块链技术安全规范

4、1 范围 本文件描述了工业物联网领域区块链技术架构，规定了工业物联网领域区块链技术架构中各层架构的安全风险及安全措施、安全要求。本文件适用于基于工业物联网区块链技术的产品、应用的安全设计、开发、维护及测试等。本文件适用的典型场景包括工业设备身份管理、生产数据可信存证、供应链与物流追踪、跨企业数据共享、智能合约自动结算以及基础设施运行监测等，也可供工业企业、平台提供商、系统集成商、安全评估机构和监管部门在开展相关安全建设与评估工作时参考。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，

5、其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 222392019 信息安全技术 网络安全等级保护基本要求 GB/T 250692022 信息安全技术 术语 GB/T 250702019 信息安全技术 网络安全等级保护安全设计技术要求 GB/T 284482019 信息安全技术 网络安全等级保护测评要求 GB/T 386192020 工业物联网 数据采集结构化描述规范 GB/T 427522023 区块链和分布式记账技术 参考架构 GB/T 435722023 区块链和分布式记账技术 术语 3 术语和定义 GB/T 250692022、GB/T 435722023界定的以及下列术语和定义

6、适用于本文件。3.1 工业物联网 industrial internet of things 以利用现有和新兴信息及通信技术实现工业转型的方法为基础的物联网。3.2 联盟链 consortium blockchain 区块链的一种实现形式，由特定的参与方构建和维护的区块链网络。区块链由多个中心控制，系统由几个权威的机构共同分布式记账，这些节点再根据共识机制协调工作。3.3 私有链 private blockchain 区块链的一种实现形式，一个封闭的网络环境，只有特定的管理者和参与者可以访问。不对公众开放，交易和数据无法在链外流通。区块链由某个组织或机构控制，参与节点的资格会有严格的限制。3.

7、4 P2P 网络技术 P2P network technology 又被称为点对点网络技术，是区块链系统中连接各对等节点的组网技术。DB21/T 43752026 2 3.5 隐私保护技术 privacy protection technologies 在保持信息系统正常运作的同时，用以减少或消除隐私数据泄露、避免隐私数据被非正当处理利用的信息技术手段、产品或服务。4 缩略语 下列缩略语适用于本文件。ACL：访问控制列表（Access Control Lists）API:应用程序接口（Application Programming Interface）CAP：一致性（Consistency）、

8、可用性（Availability）、分区容错性（Partition Tolerance）DDoS：分布式拒绝服务（Distributed Denial of Service）DNS：域名系统（Domain Name System）DoS：拒绝服务（Denial of Service）ECC：椭圆曲线密码学（Elliptic Curve Cryptography）HTTPS：超文本传输安全协议（HyperText Transfer Protocol Secure）IDS：入侵检测系统（Intrusion Detection System）IIoT：工业物联网（Industrial Interne

9、t of Things）IPSec：Internet协议安全性（Internet Protocol Security）MFA：多因子认证（Multi Factor Authentication）MITM：中间人攻击（Man-in-the-middle attack）NTP：网络时间协议（Network Time Protocol）RBAC：基于角色的访问控制（Role-based access control）SSL：安全套接层（Secure Sockets Layer）TLS：传输层安全性协议（Transport Layer Security）5 工业物联网领域区块链技术架构 概述 5.1

10、本文件提出了四层工业物联网领域区块链技术架构，实现设备与区块链的深度融合，在平衡CAP的基础上，提升数据的安全性、透明性和可信性。技术架构图提供了构建工业物联网领域区块链系统所需技术架构，如图1所示：DB21/T 43752026 3 工业物联网区块链技术架构 设备环境数据采集通信模块服务层设备层防护网关 数据处理 节点管理账本应用设备认证数据存储P2P网络权限管理审计追踪密钥管理分布式计算基础层 共识机制时序服务隐私保护 智能合约数据完整性 服务与访问核心层 图1 工业物联网区块链技术架构 设备层 5.2 设备层是架构的最底层，直接与物理环境进行交互和感知。该层包括设备环境、设备认证、数据采

11、集、数据处理、通信模块和防护网关等。基础层 5.3 基础层提供系统正常运行所需的运行环境和基础组件，包括数据存储、分布式计算、P2P网络、密钥管理、权限管理和审计追踪等。核心层 5.4 核心层基于基础层，提供区块链系统的核心功能，包括共识机制、数据完整性、时序服务、智能合约和隐私保护等。服务层 5.5 服务层提供系统的应用服务和管理支持，包括服务与访问、节点管理和账本应用等。6 安全风险及安全措施 DB21/T 43752026 4 设备层 6.1 6.1.1 设备环境安全风险 设备是工业物联网架构中的关键组成部分，直接与物理环境交互，其环境安全性至关重要。设备存在的安全风险包括但不限于：a)

12、物理安全：设备通常暴露在恶劣的工业环境中，物理破坏可能导致设备故障和数据采集中断；b)固件漏洞：设备的固件可能存在安全漏洞，攻击者可以利用这些漏洞进行入侵，获取未授权的访问权限。6.1.2 设备认证安全风险 设备认证是保障系统安全的重要机制，确保只有授权设备能够访问系统。设备认证存在的安全风险包括但不限于：a)凭证泄露：设备认证所需的凭证（如密钥、证书等）可能因恶意攻击、配置错误或管理不当而泄露，导致未经授权的设备访问网络；b)身份盗用：攻击者可能利用盗取的设备认证凭证冒充合法设备，执行未授权的操作，造成数据篡改或服务中断；c)弱认证机制：设备认证采用简单或易于猜测的认证方式，攻击者可能通过暴

13、力破解或字典攻击获得访问权限，威胁系统安全；d)密钥分发风险：在设备认证过程中，密钥分发若未采用安全通道或加密传输机制，可能被中间人攻击截获或篡改，导致认证体系失效或设备信任关系被破坏。6.1.3 数据采集安全风险 数据采集是获取关键环境和设备信息的过程，其安全性直接影响系统的决策和操作。数据采集存在的安全风险包括但不限于：a)数据伪造：攻击者通过伪造传感器数据，发送虚假信息，影响系统的判断和决策，导致潜在的操作风险；b)数据丢失：设备故障、网络中断或意外停机等因素可能导致数据丢失，无法及时收集和上传关键数据，对实时监控和后续的数据分析造成严重影响；c)采集错误：传感器的故障或环境干扰可能导致

14、数据采集的准确性下降，影响系统整体性能。6.1.4 数据处理安全风险 数据处理是将采集的数据进行分析和决策支持的重要环节。数据处理存在的安全风险包括但不限于：a)数据处理错误：在数据处理过程中，算法或逻辑错误可能导致数据的错误解析或分析结果不准确，影响后续的决策支持和智能控制，导致系统发生故障或决策失误；b)处理能力不足：模块的计算能力不足可能导致延迟或处理失败，影响实时数据分析和决策的及时性。6.1.5 通信模块安全风险 通信模块是设备与区块链网络之间的重要连接通道。通信模块存在的安全风险包括但不限于：a)数据重放攻击：攻击者记录合法用户的通信数据，在后续的时间点重发这些数据，冒充合法用户，

15、实施恶意操作；b)信号干扰：在无线通信环境中，信号干扰可能会导致数据传输不稳定或失败。攻击者通过物理手段，如射频干扰，影响正常的通信，造成信息丢失或设备故障；DB21/T 43752026 5 c)协议漏洞：通信协议中的潜在漏洞可能被攻击者利用，实施各种攻击，例如流量重放、伪造消息或篡改数据。6.1.6 防护网关安全风险 防护网关是设备层的重要安全屏障，负责保护网络免受各种攻击。防护网关存在的安全风险包括但不限于：a)配置漏洞：防护网关的配置不当可能导致安全漏洞，攻击者能够绕过安全控制，进行恶意访问或数据篡改；b)恶意软件：防护网关可能遭受恶意软件攻击，导致其功能受损或被用于发起攻击，影响整个

16、网络的安全性。6.1.7 设备环境安全措施 为了防止设备在运行过程中遭受物理破坏和固件漏洞引发的安全风险，设备环境安全措施包括但不限于：a)物理安全措施：1)在设备周围设置安全围栏和监控摄像头，以防止物理破坏和非法入侵；2)对设备进行加固，防止外部因素造成的损坏，例如采用耐高温、耐腐蚀材料；3)定期进行现场安全检查，确保设备和周围环境的安全性。b)固件安全措施：1)定期检查并更新固件，及时修复已知漏洞，确保设备安全；2)实施固件签名机制，确保设备只运行经过验证的固件版本；3)加强对固件的访问控制，限制对固件更新操作的权限。6.1.8 设备认证安全措施 为了保障系统安全，防止凭证泄露、身份盗用和

17、弱认证机制导致的风险，设备认证安全措施包括但不限于：a)凭证保护措施：1)使用强加密技术：对设备认证凭证进行强加密存储，防止在传输或存储过程中被恶意攻击者窃取；2)定期更换凭证：定期更新和更换认证凭证，减少凭证泄露的风险，确保设备认证机制的持续安全；3)严格访问控制：实施严格的访问控制策略，只有经过授权的设备可以访问系统。b)身份验证增强措施：1)MFA：引入多因素认证机制，不仅依赖于设备凭证，还结合其他设备验证因素，提高认证的安全性；2)实时监控与异常检测：建立实时监控系统，对设备的认证过程进行监控，及时检测并响应异常活动，防止身份盗用事件的发生。c)强化认证机制：1)使用强认证算法：运用

18、ECC 等技术，确保设备认证采用强加密算法，避免使用简单或易于猜测的认证方式，降低被攻击的风险；2)定期评估和更新认证机制：定期审查和更新设备认证策略与流程，确保其符合最新的安全标准和最佳实践，防止弱认证机制导致的安全隐患。d)密钥分发与管理措施：DB21/T 43752026 6 1)安全密钥分发：在密钥分发过程中采用安全通信协议（如 TLS、HTTPS 或基于区块链的加密信道），防止密钥在传输过程中被截获或篡改；2)密钥生命周期管理：建立密钥生成、存储、使用、更新与注销的全生命周期管理机制，确保密钥在各阶段均受到有效保护；3)分级与分域管理：按照系统安全等级和业务域对密钥分发策略进行分级管

19、理，防止跨域访问和非法节点参与密钥交换。6.1.9 数据采集安全措施 为了确保数据采集过程的安全性，防止数据伪造、数据丢失和采集错误影响系统决策，数据采集安全措施包括但不限于：a)使用数据完整性校验技术，如哈希算法和数字签名，确保采集的数据在传输过程中未被篡改，并验证数据来源；b)设立数据备份机制，防止因数据丢失导致的损失；c)定期校准传感器，确保其正常工作并提高数据采集的准确性。6.1.10 数据处理安全措施 为了提高数据处理环节的安全性，防止数据处理错误和处理能力不足带来的风险，数据处理安全措施包括但不限于：a)定期进行数据处理算法的审计与更新，确保其有效性和准确性；b)加强系统的计算能力

20、通过性能优化或升级硬件，确保实时数据处理的及时性。6.1.11 通信模块安全措施 为了确保通信模块的安全，防止数据重放攻击、信号干扰和协议漏洞引发的风险，通信模块安全措施包括但不限于：a)使用强加密技术保护设备与区块链网络之间的数据传输，确保通信过程中的数据不被窃取或篡改；b)实施抗干扰措施，例如使用频率跳变技术，降低信号干扰的影响；c)定期审查和更新通信协议，修复可能存在的安全漏洞。6.1.12 防护网关安全措施 为了维护防护网关的安全，防止配置漏洞和恶意软件攻击导致的风险，防护网关安全措施包括但不限于：a)定期审核和更新安全策略，确保安全网关的配置符合最佳实践；b)实施实时监控和 IDS

21、及时识别和响应异常行为。基础层 6.2 6.2.1 数据存储安全风险 数据存储负责持久化保存数据，确保信息的安全性和完整性，支持高效的数据访问和恢复。区块链数据存储存在安全风险包括但不限于：a)存储设备：1)安全标准漏洞：硬件和软件存在不符合最新工业安全标准的漏洞，增加被攻击的风险；2)存储安全漏洞：存储设备可能存在未修复的安全漏洞，数据容易被未授权访问或篡改。DB21/T 43752026 7 b)存储机制：当数据容量达到存储极限时，可能导致区块链账本无法正常同步，影响整个网络的运行效率和安全性。c)物理环境：1)环境安全挑战：IIoT 中区块链节点可能暴露于高温、湿度、尘埃、高压、强电流

22、等恶劣条件，影响其物理安全和数据完整性；2)物理冲击风险：存储设备的物理安全受到工业场所的安全措施和环境稳定性的影响，例如，机械冲击、电磁干扰等都可能导致物理损坏。6.2.2 分布式计算安全风险 分布式计算支撑区块链网络中的各种应用需求。分布式计算存在的安全风险包括但不限于：a)计算资源不足：高强度的区块链操作可能导致关键计算资源的过度消耗，影响系统的响应速度和可靠性；b)节点安全性：节点可能因为软件漏洞、硬件故障或外部攻击而面临安全威胁，这些安全漏洞可能导致节点篡改或瘫痪，影响整个区块链网络的稳定性和安全性。6.2.3 P2P 网络安全风险 P2P网络通过分布式节点构建网络，实现数据的去中心

23、化存储和传输，增强网络的抗攻击能力和故障容错性，网络存在安全风险包括但不限于：a)MITM：攻击者可能截获或篡改在节点间传输的数据，影响数据的完整性和机密性；b)DDoS：由于区块链的去中心化特性，单个或多个节点可能成为 DDoS 攻击的目标，可能导致网络服务不可用；c)钓鱼攻击：攻击者可能通过伪装合法节点诱使用户提供敏感信息，如私钥或登录凭据，导致资产被盗。6.2.4 密钥管理安全风险 密钥管理处理密钥的生成、分发、存储、使用和销毁等生命周期活动，保证数据加密和数字签名的安全性，密钥管理存在的安全风险包括但不限于：a)密钥泄露：在设备或通信安全措施不足的情况下，密钥可能在存储、传输或使用过程

24、中泄露；b)密钥失效：随着时间推移或技术演进，使用的加密算法可能被破解，导致密钥失效；c)密钥管理不善：缺乏有效的密钥管理策略和工具可能导致密钥的不当使用或更新不及时，增加安全风险。6.2.5 权限管理安全风险 权限管理负责控制对网络、数据和资源的访问。权限管理存在的安全风险包括但不限于：a)用户身份验证风险：未经授权的用户可能通过伪造身份证书或其他认证信息来访问网络资源。b)访问控制配置错误：1)过度权限：错误配置的 ACLs 或策略可能导致敏感数据或关键操作的过度权限，使低权限用户能够执行本不应允许的操作；2)权限提升攻击：攻击者可能利用系统中的漏洞提升其权限，获得对关键系统资源的控制权。

25、c)授权和策略实施缺陷：1)策略更新滞后：随着网络环境和业务需求的变化，如果权限管理策略更新不及时，可能导致新的安全威胁无法得到有效防御；DB21/T 43752026 8 2)权限策略不一致：在复杂的 IIoT 环境中，不同节点和设备可能需要不同的权限设置。不一致或错误的权限配置可能导致数据泄露或服务中断。6.2.6 审计追踪安全风险 审计追踪记录并监控网络活动和交易历史，提供透明度和可追溯性，支持合规性检查和安全分析，审计追踪存在的安全风险包括但不限于：a)审计日志泄露：审计追踪通常需要访问大量的交易和操作数据，存在数据泄露的风险。审计过程中可能会在没有严格实施数据访问控制和隐私保护机制的

26、情况下无意中暴露敏感信息；b)未授权访问：审计追踪系统因存储了网络交易和活动的详细信息，可能成为攻击者的目标。如果审计系统的安全防护措施不充分，攻击者可能通过未授权访问获取关键信息；c)数据完整性：审计数据必须保持完整无缺和未被篡改的状态，保证审计结果的准确性和可靠性。恶意攻击者可能试图修改或删除审计日志，掩盖非法活动或数据泄露事件。6.2.7 数据存储安全措施 为了确保数据在IIoT环境中区块链存储的完整性和保密性，数据存储安全措施包括但不限于：a)存储设备：1)设施定期监测：使用最新标准的软件和硬件并进行定期监测，及时对安全漏洞进行检测和防护；2)数据加密防护：对存储在设备上的所有敏感数据

27、进行强加密处理，在设备被未授权访问的情况下，数据内容也能得到保护。b)存储机制：实施自动存储监控系统，及时监控和管理数据容量，在数据量接近上限时能够自动扩展存储或进行优化管理。c)物理环境：1)环境保护装置：配置先进的环境控制系统，包括温度、湿度控制和防尘措施，保护设备免受恶劣气候和环境因素的影响；2)物理防护策略：对关键设备采用防震、抗冲击的物理保护措施，如使用强化的机械结构和抗电磁干扰的设计，保证设备的物理安全和稳定运行。6.2.8 分布式计算安全措施 为了保障数据在分布式计算过程中的安全性和防止潜在的安全威胁，分布式计算安全措施包括但不限于：a)优化计算资源分配：1)实现动态资源管理系统

28、根据网络负载和计算需求调整资源分配；2)限制某些操作的资源使用，确保关键操作有足够的计算资源。b)加强节点安全性：1)定期对节点软硬件进行安全审计，及时发现并修复安全漏洞；2)建立节点故障转移和灾难恢复机制，保证网络的持续运行。6.2.9 P2P 网络安全措施 为了保护系统免受MITM、DDoS恶意篡改和钓鱼攻击等威胁，确保数据在传输过程中的安全性，P2P网络安全措施包括但不限于：DB21/T 43752026 9 a)通信加密策略：强化通信加密技术，如 IPSec、TLS/SSL 协议，用于加密所有节点间的数据传输过程，防止数据在传输过程中被截获或篡改；b)网络流量监控：部署高效的网络监控

29、工具和 DDoS 防护解决方案，如带有流量清洗功能的防火墙和入侵检测系统，识别并缓解大规模的 DDoS 攻击；c)钓鱼攻击防护：使用域名系统安全扩展来确保用户访问的网站真实有效，同时部署网站内容安全策略以防止恶意代码注入，增强网站的安全性，降低用户受钓鱼攻击影响的风险。6.2.10 密钥管理安全措施 为了解决IIoT区块链中密钥泄漏、失效、管理不善的问题，密钥管理安全措施包括但不限于：a)加密传输保护：采用高标准的加密协议和技术来保护密钥在存储和传输过程中的安全，如使用 TLS/SSL 等安全协议，密钥在任何时候都不会以明文形式出现，降低被泄露的风险；b)算法更新：定期评估使用的加密算法的安全

30、性，跟踪国际加密标准和行业安全实践的更新，及时淘汰被认为不再安全的算法；c)密钥生命周期管理：引入综合密钥管理平台，实现密钥的统一管理和控制，包括密钥的生成、分发、存储、使用、更新和销毁等全过程的严格控制。采用自动化工具及时更新密钥，避免使用过期密钥，同时记录所有密钥相关操作的审计日志，便于追踪和审查。6.2.11 权限管理安全措施 为应对用户身份验证、访问控制配置错误及授权和策略实施缺陷等风险，权限管理安全措施包括但不限于：a)用户身份验证：实施 MFA 策略，结合物理令牌、生物认证和密码，强化用户身份的验证过程，减少身份伪造的风险。b)访问控制配置：1)权限细粒度控制：实施 RBAC，确保

31、权限的精细管理，防止过度权限；2)权限审计和修正：定期审计现有的访问控制列表和权限设置，及时修正不当或过时的配置，防止权限提升攻击。c)授权和策略实施：1)动态权限管理：实施动态权限管理系统，根据网络环境和业务需求的变化自动调整权限策略，确保策略始终合理有效；2)一致性权限策略：统一权限管理策略，确保在所有设备和节点上的权限配置一致性，避免由于策略不一致导致的安全漏洞和数据泄露。6.2.12 审计追踪安全措施 为了降低审计日志泄露、未授权访问、数据完整性等风险，审计追踪安全措施包括但不限于：a)数据隐私防护：实施严格的数据访问控制和隐私保护机制，只有授权人员能够访问审计日志。使用加密技术对存储

32、和传输的审计日志进行保护，防止敏感信息在审计过程中被泄露；b)安全访问管理：加强审计追踪系统的安全防护，如实施 MFA 和细粒度的访问控制策略。定期对审计系统进行安全审查和渗透测试，及时发现并修补安全漏洞；c)审计日志完整性保护：使用防篡改技术保护审计数据的完整性。实施区块链技术保证审计日志的不可篡改性，任何尝试修改或删除审计记录的行为都能被追踪和验证。核心层 6.3 6.3.1 共识机制安全风险 DB21/T 43752026 10 共识机制是区块链技术框架的核心，负责在分布式环境中保持数据的一致性和可靠性。共识机制存在的风险包括但不限于：a)共识收敛：当节点或网络连接失效时，可能出现共识无

33、法收敛或收敛时间过长，超出业务需求范围，影响系统一致性；b)算力攻击：攻击者若拥有足够算力（如 51%攻击），便可控制共识进程，实现恶意分叉、双重支付等攻击，严重危害数据安全性；c)多样化攻击：攻击者可能采用重放攻击、回滚攻击等方式，试图通过控制共识机制来实现双重支付或篡改数据的目的，获取整个网络的控制权；d)联盟链内部勾结风险：在联盟链环境中，由于联盟成员和节点数量相对较少，存在内部成员勾结绕过共识机制、篡改链上数据的风险；e)算法选择风险：若共识算法选择不当，可能导致节点对恶意行为的识别和处理能力不足，影响系统的整体安全性；f)分叉风险：在高并发或网络延迟环境下，节点可能生成多个竞争区块，

34、导致临时性或永久性分叉，影响系统数据的一致性与可信性；g)交易时效性风险：当共识算法性能不足或网络负载过高时，交易确认时间可能过长，造成交易延迟、业务中断或用户体验下降；h)网络雪崩风险：在节点同步异常或共识失败的情况下，部分节点可能重复广播无效区块或交易，造成网络拥塞、资源消耗激增，甚至导致系统雪崩性崩溃。6.3.2 数据完整性风险 数据完整性作为设备数据汇聚与处理的核心要素，由于去中心化特性，面临数据伪造和篡改的多重风险，数据完整性存在的安全风险包括但不限于：a)伪造数据：未经授权的节点或设备可能伪造数据上传到区块链，影响数据真实性；b)数据篡改：恶意节点可能试图篡改传输数据，破坏数据的完

35、整性和可信性；c)数据一致性：在节点之间的同步和数据存储过程中，可能存在数据一致性失效的风险，影响数据的准确性；d)权限控制：若未严格控制数据访问和写入权限，可能导致非授权用户访问或更改数据。6.3.3 时序服务风险 时序服务的核心功能是为数据提供准确的时间戳，但数据时间戳可能遭受篡改风险，时序服务存在的安全风险包括但不限于：a)伪造时间戳：时间戳信息可能被恶意节点攻击，导致数据顺序混乱或虚假数据记录；b)时间不同步：由于网络延迟或不同设备的时钟不一致，可能导致时间戳不准确，影响数据的可用性和一致性。6.3.4 智能合约安全风险 智能合约作为区块链应用的重要组成，负责实现自动化流程控制，智能合

36、约存在的安全风险包括但不限于：a)代码漏洞：智能合约代码若存在缺陷或漏洞，可能导致数据泄露、权限滥用等问题，特别是在合约不可更改的情况下，这些漏洞会持续存在；b)逻辑复杂度：复杂的业务逻辑会增加合约错误的可能性，若合约逻辑不当或出现死循环，可能导致网络资源消耗过高；DB21/T 43752026 11 c)外部依赖风险：智能合约依赖外部数据源（如物联网设备传感器数据），若数据源被篡改或遭到攻击，合约执行结果可能受影响；d)升级和维护困难：缺乏智能合约的升级机制或应急修复措施，将增加合约漏洞被利用的风险。6.3.5 隐私保护风险 区块链的隐私保护是指通过密码学手段，保障用户身份及交易内容等个人信

37、息安全。隐私保护存在的风险包括但不限于：a)信息泄露：区块链的数据透明特性导致敏感工业数据可能被无权限节点访问，造成信息泄露；b)访问权限不当：若未对敏感数据进行适当的访问控制，存在未经授权的节点访问或窃取敏感信息的风险；c)数据加密不足：缺乏端到端加密保护措施，链上敏感数据的隐私性可能受到威胁；d)隐私技术不足：在隐私保护技术（如零知识证明和环签名）不足的情况下，可能无法在数据公开透明和隐私保护之间达到平衡。6.3.6 共识机制安全措施 为防范共识机制可能面临的共识收敛、算力攻击、多样化攻击、联盟链内部勾结、算法选择、分叉、交易时效性及网络雪崩等安全风险，提高系统在一致性、可用性和抗攻击方面

38、的能力，共识机制安全措施包括但不限于：a)共识算法优化：采用适合 IIoT 的混合共识算法，在确保一致性的同时，优化共识收敛速度，应对节点失效或网络延迟；b)多节点容错：配置多节点和容错机制，确保即使在个别节点失效或网络受到攻击的情况下，依旧能正常达成共识，减少因单点失效导致的系统崩溃风险；c)抗算力攻击机制：通过权限管理和节点认证限制算力集中在少数节点，防止 51%攻击。此外，可以配置多重签名和权益证明来提升攻击成本；d)管理联盟链节点：在联盟链环境中，配置节点权限管理和联合治理机制，防范内部成员勾结绕过共识，确保节点参与公平性和决策透明度；e)验证更新共识算法：定期审查和更新共识算法，确保

39、算法设计的合理性和安全性，避免因算法失效带来的潜在风险；f)分叉检测与处理：建立分叉检测机制，及时发现临时或永久分叉，采用回滚、链重组或分叉合并策略，确保链上数据的一致性和可信性；g)交易时效性保障：优化交易打包和区块生成策略，设置交易优先级机制，确保高负载下交易能够及时确认，满足业务时效性要求；h)网络雪崩防护：建立节点同步监控和流控机制，限制无效区块或重复交易广播，防止网络拥塞和资源耗尽，降低系统雪崩性崩溃的风险。6.3.7 数据完整性措施 为防范数据完整性可能面临的数据伪造、数据篡改、数据一致性失效和权限控制风险，保证链上数据的真实性和完整性，数据完整性安全措施包括但不限于：a)数据加密

40、签名：对上链数据进行数字签名，使用非对称加密技术保证数据在传输和存储过程中的不可篡改性，防止伪造数据的提交；b)共识验证机制：通过共识机制对上链数据进行多节点验证，确保数据来源可信，防止未经授权的数据篡改；DB21/T 43752026 12 c)数据一致性检测：设置节点间的定期数据一致性检查机制，确保链上数据始终保持一致，及时发现并修复数据不一致的情况；d)严格权限控制：设置基于角色的访问控制，仅允许授权节点提交或更改数据，从权限管理层面防止非授权节点的访问。6.3.8 时序服务安全措施 为防止时序服务面临的伪造时间戳和时间不同步风险，时序服务安全措施包括但不限于：a)加密时间戳：对生成的时

41、间戳使用数字签名技术，确保时间戳信息的不可篡改性和可验证性，避免伪造；b)同步机制：采用 NTP 或区块链内的共识机制来同步时钟，确保所有节点的时间一致，减少因时钟不一致导致的错误。6.3.9 智能合约安全措施 智能合约是工业物联网业务自动化的关键，为防止代码漏洞、逻辑复杂度、外部依赖及升级和维护困难等风险，智能合约安全措施包括但不限于：a)代码漏洞审计：在合约部署前进行专业的安全审计，使用形式化验证工具检测潜在的代码漏洞和逻辑缺陷，确保合约在上线时达到安全标准；b)复杂度控制：设计智能合约时，尽量简化业务逻辑，避免不必要的复杂度，并测试每一个逻辑分支，防止因逻辑错误导致的资源消耗问题；c)外

42、部数据源验证：对于依赖外部数据源的合约，引入数据预言机或多源数据验证机制，防止外部数据源被篡改或受到攻击；d)合约升级与治理：设计合约的应急升级机制（如代理模式），在紧急情况下对合约进行修复或调整，确保业务连续性和合约的长期安全性。6.3.10 隐私保护的安全措施 为防止信息泄露、访问权限不当、数据加密不足、隐私技术不足等风险，确保数据在收集、存储和处理过程中的安全性，隐私保护安全措施包括但不限于：a)数据加密与匿名：对敏感数据进行加密处理，采用匿名身份认证协议或零知识证明等技术，确保数据仅被授权节点解密和访问；b)访问控制管理：对敏感信息设置严格的访问控制策略，基于用户身份和角色的权限，确保

43、数据访问的合法性，避免非授权节点获取敏感数据；c)端到端数据加密：通过端到端加密保护链上数据传输的隐私性，确保在数据传输和存储过程中不会被第三方窃取或篡改；d)隐私增强技术：引入隐私增强技术（如同态加密和环签名），强化敏感信息的隐私保护能力。服务层 6.4 6.4.1 服务与访问安全风险 通过 API 接口，区块链可以提供多元化的服务和访问。IIoT区块链的服务与访问面临的主要风险包括但不限于：a)未经授权访问：由于权限控制管理存在问题，导致非法用户接入、非授权访问等；b)缺少系统管控：缺少安全管理机构及监管审计机构参与管控区块链系统，导致数据泄露、隐私侵犯、非法融资等问题；DB21/T 43

44、752026 13 c)开发过程风险：开源区块链软件因开发问题引发输入验证、API 误用、内存管理等安全漏洞。6.4.2 节点管理的安全风险 节点管理功能组件支持对区块链节点的信息查询和管理控制，IIoT区块链节点通常至少包括共识节点和接入节点两种。共识节点参与区块链网络共识过程，用于区块的生成。接入节点用于外部应用系统同步账本信息和提交事务处理，节点管理的安全风险包括但不限于：a)信息泄露：节点服务器的状态信息查询可能被未授权用户访问，导致敏感信息泄露；b)服务中断：节点服务的启动与关闭控制可能被恶意用户操作，导致服务不可用；c)配置漏洞：节点服务能力配置不当可能使节点暴露于攻击风险；d)网

45、络攻击：节点网络状态监控未能及时发现异常连接，可能导致网络攻击。6.4.3 账本应用的安全风险 账本应用通过调用核心层功能组件，实现基于IIoT区块链账本记录功能的应用。在IIoT区块链账本应用中，可能面临的安全风险包括但不限于：a)数据篡改：链上内容的发行和交换可能受到恶意攻击者的干扰，导致数据篡改或伪造；b)逻辑验证漏洞：在共识前的逻辑验证环节，若未充分检查输入数据的有效性，可能导致不合法的交易被提交；c)签名控制失效：多签名权限控制设置不当可能使得某些敏感事务被未授权用户操作，导致安全隐患；d)智能合约漏洞：智能合约的逻辑执行存在漏洞或错误，可能导致资产损失或合约逻辑的执行失败；e)共识

46、结果不准确：共识后的结果验算环节若未进行充分验证，可能导致不一致的账本状态或错误的交易结果。6.4.4 服务与访问安全措施 为了防止未经授权的访问、缺失系统管控和开发过程风险，保障系统服务的稳定性和数据的安全性，服务与访问安全措施包括但不限于：a)合理管控权限：接口应根据业务需求做好权限管理，防止未授权的访问和调用，针对不同的用户配置不同的访问权限；b)实时系统管控：区块链系统设计支持安全管理机构和监管审计机构接入，在遭遇特殊突发事件时，能对区块链系统实施干预；c)监管开发过程：在软件开发过程中提供内容监管服务，检查开发中可能遇到的问题，避免发生 API 误用等风险，强化区块链的安全监管。6.

47、4.5 节点管理的安全措施 为了防止IIoT区块链节点中的信息泄露、服务中断、配置漏洞和网络分析，安全措施包括但不限于；a)信息保护机制：对节点服务器的状态信息查询实施严格的身份验证与访问控制，确保只有授权用户能够访问敏感信息，防止信息泄露；b)服务可用性保障：建立服务启动与关闭的操作审计机制，及时记录和监控相关操作，防止恶意用户影响节点服务的可用性；c)配置安全审查：定期审查和评估节点服务能力配置，确保配置的合理性与安全性，降低节点暴露于攻击风险的可能性；DB21/T 43752026 14 d)网络监控与响应：实施全面的网络状态监控机制，及时发现并处理异常连接，防止网络攻击的发生，确保节点

48、的网络安全。6.4.6 账本应用的安全措施 为了防止IIoT区块链账本应用中可能发生的数据篡改、逻辑验证漏洞、签名控制失效、智能合约漏洞和共识结果不正确的风险，安全措施包括但不限于：a)数据完整性校验：在链上内容的发行和交换过程中，实施数据完整性校验机制，确保数据未被篡改或伪造，提升数据安全性；b)逻辑验证强化：在共识前的逻辑验证环节，加强对输入数据有效性的检查，确保只有合法的交易能够被提交，避免逻辑验证漏洞；c)多签名权限审核：对多签名权限控制的设置进行严格审查，确保敏感事务只能由授权用户操作，防止签名控制失效带来的风险；d)智能合约审计：对智能合约的逻辑进行定期审计与测试，及时修复潜在漏洞

49、或错误，确保合约的安全性和可靠性，避免资产损失；e)共识结果验证：在共识结果验算环节，实施严格的结果验证机制，确保账本状态一致性和交易结果的准确性，防止共识结果不准确带来的风险。7 安全要求 设备层安全 7.1 7.1.1 设备环境安全 设备环境安全应符合如下要求：a)GB/T 22239-2019 规范中给出的 3 级物联网安全扩展要求，确保设备的物理环境不易受到恶劣条件的影响；b)设备固件和软件必须定期更新，及时修复安全漏洞，以防止潜在的攻击。7.1.2 设备认证安全 设备认证安全应符合如下要求：a)GB/T 22239-2019 规范中给出的 3 级物联网安全扩展要求，确保只有授权的设备

50、可以接入；b)实施强加密技术对设备认证凭证进行保护，防止凭证泄露；c)引入多因素认证机制，增强设备认证的安全性；d)定期评估和更新认证策略，确保其符合最新的安全标准；e)建立安全的密钥分发与管理机制，确保密钥在生成、分发、使用和更新过程中不被截获或篡改。7.1.3 数据采集安全 数据采集安全应符合如下要求：a)GB/T 38619-2020 规范中给出的数据采集模块技术要求；b)数据采集过程必须采用加密技术，确保数据在传输过程中的机密性和完整性；c)采集的敏感数据应进行脱敏处理，确保用户隐私得到保护。7.1.4 数据处理安全 DB21/T 43752026 15 数据处理安全应符合如下要求：a