从安全视角看“数字孪生”的前世、今生与未来

一、宿世

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二、此生

简洁来说，Word 电子文档和打印出来的文稿就是 “数字孪生”；城市中的实体道路和导航软件中的虚拟道路也是 “数字孪生”。

在 “数字孪生” 中，双胞胎中的一个是存在于实际世界的实体。而双胞胎中的另一个则只存在虚拟和数字世界之中，是行使数字手艺营造的与实际世界对称的镜像。也就是说，数字孪生手艺可以让我们完美地复制出一个数字化身体，但它不光仅是复制，还可以追踪这个数字化身体每一部门的活动与转变，更好地进行监测和治理。

上述的巴黎圣母院的数字模型案例之所所以 “宿世”，是因为它施展的是最根蒂的数字孪生概念，只实现了数字模拟的复制过程，保留了建筑原型，但并未真正追踪与监控、从中获取更大的价格。

全球最具权势的 IT 研究与垂问咨询公司 Gartner 从 2016 至 2019 年一连四年将 “数字孪生” 列为昔时十大计谋性手艺趋势。Gartner 认为最新的数字孪生概念在物联网范畴中的应用前景最为乐观，且包罗以下四个特点：

1. 模型充沛坚固，可以为具体的买卖方针与究竟所办事；

2. 与实际情况相关系，甚至可以实实际时监控与掌握；

3. 与高级数据剖析及AI手艺相连系，缔造新的买卖机会；

4. 具备高交互性，可以评估或者会发生的情形。

注：CAD 较量机辅助设计;FEA有限元剖析

Gartner数字孪生示意图

知名咨询公司德勤 (Deloitte) 也在 2017 年发布的 “工业 4.0 与数字孪生” 中对数字孪生的架构进行了清楚的描述。

德勤数字孪生示意图

从今朝来看，数字孪生至少将在运维测试、调换治理、设备的运行监控与保障上发生非常积极的感化。

在运维测试、调换治理方面，经由使用数字孪生，可完美将线上真实情况 1:1 复制于测试、调换掌握环节，在孪生情况中试布置即将上线的项目或调换，确定其对情况的影响，经由 1:1 的 “真实替身” 练习，从而降低布置和调换或者造成的隐患，发现因为测试情况、线上情况纷歧致所造成的竞争风险或基线不符等深条理问题。就比如人对于第一次使用的药物或者存在过敏回响，但也只能经由 “真身试敏” 的体式来承担风险。而在数字化情况中，经由使用数字孪生，则能够使真实情况不再需要承担当何风险，同时获得完全等同的究竟反馈。

在设备的运行监控与保障方面，数字孪生可以匡助用户实时监控生产过程中所涉及的组件、资产、系统或历程，匡助用户实时把握运行情况状况。同时，经由整合机械进修和专家工程师的定见，数字孪生可以在问题发生之前提前发现问题，并展望问题后果，避免巨额的事变损失。此外，行使对数字实体的虚拟把持，还能实现长途的精准故障清扫与手艺支撑。

三、将来：数字孪生+冲击诳骗=？

而在收集平安扶植方面，数字孪生经由与冲击诳骗连系，可实现更为广宽的应用场景和更为有效的冲击感知。

Gartner 从 2015 年起一连四年将冲击诳骗列为最具有潜力的平安手艺。诳骗手艺是指使用阻止或搅浑冲击者认知、损坏冲击者主动化对象、延迟冲击运动或损坏入侵历程的诳骗行为。这些手艺行使的是冲击者和对象在执行冲击运动或收集谍报时代与交互的收集和谈、根蒂举措、应用法式、系统和数据元素之间必需具备的信任弱点。诳骗手艺的实施如今已经笼盖客栈中的多个层，包罗端点、收集、应用和数据。

而作为可以 1:1 复制真实情况的数字孪生，笔者认为对于实现冲击诳骗有着得天独厚的优势。数字孪生与冲击诳骗的连系应用初步研究能够包含以下两个偏向：

1、并列式数字化数字孪生冲击诳骗

并列式数字化数字孪生冲击诳骗，即将需珍爱网段情况 1:1 在另一网段进行复制还原，从而使得真实情况、孪生情况并列存在于两个网段。此外，孪生情况一样在靠前网段，便于对冲击者的网段扫描进行提前响应，并在个中进行冲击诳骗方案布置，自动漫衍各类子虚懦弱性引诱冲击者，同时将冲击真实情况网段的冲击流量进行牵引，实现冲击隔离和诳骗时间耽延，并对冲击者进行强力真人溯源。

2、搅浑式数字化数字孪生冲击诳骗

搅浑式数字化数字孪生冲击诳骗，其比拟并列式数字化数字孪生冲击诳骗，拥有更细的孪生粒度。它不再发生新的孪生网段，而是直接在现有真实网段中，对需要进行珍爱的系统进行同网段 1:1 复制，并分派该网段 IP，成为该网段的 “孪生系统”，孪生系统一样比拟于其孪生的系统，也在其靠前 IP，便于对冲击者的网段内扫描进行提前响应，并在个中进行冲击诳骗方案布置，自动漫衍各类子虚懦弱性引诱冲击者，从而实现将冲击者的第一方针从同网段的真实情况转向到孪生情况，尽或者耽误冲击时限，为应急响应争夺贵重时间，并对冲击者进行强力真人溯源。

凭据现有实践，上述两类方案的夹杂使用可以实现数字孪生与冲击诳骗连系的最佳结果。

不管是在物联网范畴照样数字化当局扶植或小我科技方面，数字孪生手艺的应用都处于早期成长阶段，手艺手段也存在必然瓶颈。Gartner 的 2019 年物联网手艺成熟度曲线也印证了这一点。

但实践已表明它的能力已弗成小觑。相信数字孪生手艺能够在不久的未来，尤其是在平安行业中将带来无限的或者。在平安扶植维度上，跟着冲击诳骗手艺的成长，数字孪生也将有更多想象空间。