[启明增材制造]在增材制造（AM）的数字化世界里，您的生产运营以及客户的关键零部件，究竟有多安全？一项针对增材制造生产商的调查表明，答案很可能是：安全程度还远远不够。
在本文中，奥本大学（Auburn University）的 Mark Yampolskiy 教授与行业分析师 Joseph Kowen对增材制造行业目前面临的网络安全威胁进行了宏观概述。他们指出，网络安全的重要性绝不亚于冶金学或“面向增材制造的设计（DfAM）”；而且随着增材制造专用标准及第三方安全解决方案的不断发展，保障网络安全并非是一项难以完成的重任。本文旨在从宏观层面概述 AM 领域面临的安全威胁；至于具体如何缓解和防御这些威胁，我们下一篇文章再详细探讨。
在增材制造领域，探讨安全问题，其核心价值在于我们要务实地弄清楚这些概念在实际应用中到底意味着什么。我们先来看几个具体的场景：
场景一：A公司开发出某款零件的创新设计。该设计在通过测试与资质认证后，准备投入增材制造（AM）量产。然而，由于发生数据泄露——可能是在向外部服务商传输文件的过程中——该设计文件被盗并流落到了网上。B公司拿到这份文件副本后，无需承担前期的研发与认证成本，就能直接生产出与原版质量完全一致的零件。
场景二: C公司的数字文件虽未泄露，但黑客可能篡改了设计或制造参数，导致产出的零件发生隐蔽但实质性的改变。这不仅会埋下零件失效的隐患，还会引发严重的下游风险。
以上只是众多潜在场景中的两个例子足以说明：网络安全为何必须成为增材制造厂商的重要考虑问题。
网络安全专家会区分“安全威胁”与“安全风险”，这两者的区别值得说明一下：威胁，是攻击者“能”做什么；风险，是攻击者“会”做什么。上述两个场景展示的都是 AM 领域面临的威胁。但要评估具体风险，还需结合公司和零件本身的实际情况，考量攻击成功的概率及可能造成的损害。企业通常通过风险评估来分配有限的安全资源，从而决定优先解决哪些威胁，以及解决到什么程度。
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应对特定安全威胁
增材制造（AM）流程复杂、环节众多，且高度依赖数据流驱动。如图2所示，AM环境中的数据和物料流转涉及诸多模块。那么，AM领域究竟面临哪些主要的安全问题，又该确立哪些防御目标呢？
图1 典型的增材制造工作流程
知识产权保护：增材制造是基于数字设计来生产产品的。如果这些数字文件防护不足，就会面临知识产权被盗的风险。网络安全措施能有效防止非法访问，保护敏感的设计信息。
防范假冒：在汽车、航空航天等对产品真伪要求极高的行业，防范假冒与知识产权保护息息相关。网络安全措施能防止增材制造（AM）零件被非法复制。假冒零件往往质量低劣，会危及安全性和使用性能。
数据完整性：确保增材制造（AM）数字文件的完整性至关重要。设计文件一旦遭到篡改，就会导致产品出现缺陷，影响其质量与功能。
生产安全：网络安全对保障 AM 工艺本身的安全性至关重要。黑客可能入侵生产流程，导致产出次品或不合格产品。对于航空航天、医疗器械等对安全性和可靠性要求极高的行业，这一点尤为关键。
供应链安全：越来越多的行业正利用增材制造（AM）按需生产零部件。确保 AM 软硬件数字供应链的安全至关重要，以防在制造各环节中被植入恶意代码或篡改设计。此外，由于该行业高度依赖先进材料，保护物理供应链同样不可忽视。
网络安全：许多增材制造（AM）设备需联网进行远程控制和过程监控。保障网络安全至关重要，这能确保零件质量，并防止非法访问、蓄意破坏或恶意软件植入。
合规监管：在航空航天、医疗等行业，针对数字设计及制造工艺的安全有着严格的法规与标准。遵守 AM 零件相关法规不仅是法律硬性要求，更是维系市场信任与声誉的关键。
增材制造中的数据类型：与数字世界的其他领域一样，增材制造（AM）相关的数据量也已激增。在 AM 的各种操作和流程中，都离不开数据：
数字设计文件：AM 流程始于数字设计文件，它决定了待制造物体的几何形状。保护这些文件至关重要，以防零件被非法复制或知识产权被盗。
构建参数与设置：增材制造过程中的参数设置（如激光功率、层厚和材料成分）直接决定了最终产品的质量。必须采取网络安全措施，防止这些参数被非法篡改，以免导致零件出现缺陷。
工艺监控数据：许多增材制造（AM）设备都配有传感器，用于实时监控成型过程。这些数据对质量控制和工艺优化至关重要。要确保制造过程稳定可靠，就必须保障数据的真实性与完整性。此外，有时还需要保障数据的私密性。
图2 增材制造安全威胁分类及相互关系
数字供应链：增材制造的数字供应链，涵盖了设计师、制造商和供应商等各方之间的文件与软件传输。必须保障数据安全，以防软件被植入恶意代码，或设计文件在传输过程中遭到破坏。此外，数字供应链也涉及制造过程中材料采购与存储的相关数据。
设备访问控制数据：这涉及身份验证机制、用户权限和安全访问协议，旨在防止未授权人员篡改生产流程。此外，还要记得修改设备制造商设置的默认账户名和密码。
测试与质检数据：这类数据产生于测试和质量保证环节，包括材料测试结果、检验报告等。在许多行业中，这些数据是实现产品追溯的关键，因此必须妥善保护，以满足行业标准要求。
网络数据：由于许多增材制造（AM）设备需联网进行远程监控和操作，保障网络通信安全至关重要。这既包括设备与外部系统之间传输的数据，也涉及网络基础设施本身的安全。
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