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基于IEC 61162-460标准的船舶网络安全与高可靠通信解决方案

暂无图片 发布时间: 2026-7-31

引言

随着航运数字化、智能化转型全面提速,智能船舶、船岸实时互通、船队数字孪生等应用逐步普及,但船舶互联带来的网络安全风险也持续攀升。行业数据显示,2023 至 2025 年全球海事领域网络攻击数量涨幅高达 240%,导航系统遭入侵航线偏移、ECDIS 设备被勒索软件锁机、岸基航运数据泄露等安全事故频发,不仅造成巨额经济损失,更直接威胁海上航行安全。

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当前,船舶行业普遍面临 IT/OT 网络隔离难、海上极端环境设备可靠性不足、新旧船载设备兼容复杂、多船型架构适配困难等多重痛点。在 IMO 海上网络安全决议、IEC 61162-460 国际标准落地实施,CCS、DNV、LR 等各大船级社同步收紧入级安全规范的大背景下,船载网络安全合规已成为船舶运营硬性准入门槛。因此,深入剖析船舶网络安全的独特挑战,对于制定有效的防护策略至关重要。

面临挑战

1)网络隔离与访问控制——如何在不影响关键航行通信实时性的前提下,有效实现船载操作技术(OT)网络与外部信息技术(IT)网络的逻辑隔离与物理防护,防止恶意攻击从IT侧横向扩散至OT侧,是船舶网络安全防护体系设计的首要课题。IMO MSC-FAL.1/Circ.3明确要求建立基于纵深防御的多层安全边界。

2)标准合规性要求——随着国际海事组织(IMO)发布海上网络安全决议MSC-FAL.1/Circ.3以及IEC 61162-460国际标准的正式颁布,船载导航与无线电通信设备必须满足强制性的网络安全功能要求。与此同时,DNV、Lloyd's Register、CCS等主要船级社也相继出台严格的网络安全入级规范,合规已成为船舶运营的强制性准入门槛。

3)严苛的环境适应性——船用网络设备必须具备在持续振动、宽温湿度交变(-40℃至+75℃)、高浓度盐雾腐蚀以及复杂电磁干扰环境中的长期稳定运行能力。这对设备的硬件设计、元器件选型、散热结构和防护工艺提出了远高于工业级产品的可靠性要求。

4)网络架构的灵活性与可扩展性——不同船型(集装箱船、油轮、LNG船、豪华邮轮、海洋工程平台等)在吨位、航区、系统配置和自动化程度方面存在巨大差异,且不同系统集成商具有各自的网络设计偏好。因此,解决方案必须具备高度的配置弹性和场景适配能力,以灵活应对多样化的部署需求。

 

针对以上挑战,上海兆越通讯技术有限公司面向船用业务场景,打造一套合规、可靠、灵活、功能完备的一站式端到端船用网络安全解决方案,助力船舶满足海事网络安全监管与入级规范要求。

MGS-6910-GT8GX2 系列作为保障整套方案落地运行的核心枢纽设备,以IEC 61162-460国际标准为技术基石,深度契合船舶工业对设备稳定性与环境适应性的严苛要求,承担着安全策略执行、数据交换控制、协议转换桥接等多重关键职能,为船载业务全链路安全防护筑牢硬件底座。

全栈式船舶网络解决方案

本方案致力于构建从卫星通信链路到船内关键设备终端的端到端安全防护体系。整体网络架构按照IEC 61162-460标准的安全区域模型,划分为以下四个逻辑安全区域,各区域之间通过明确定义的安全边界和受控接口实现相互通信:

1)外部网络接入区——包含VSAT卫星通信链路、岸基宽带网络接入以及港口Wi-Fi等外部通信通道。该区域是船舶与外界进行信息交互的主要门户,同时也是网络攻击的首要入口和第一道防线所在。所有来自外部网络的流量在此区域经460安全网关实施严格的安全策略审查与过滤后,方被允许进入内部460网络。

2)核心安全区——由MGS-6910-GT8GX2构建的高速冗余骨干网络,负责连接所有原生IEC 61162-460合规节点设备,包括ECDIS电子海图显示与信息系统、船载雷达系统、综合导航系统(INS)以及各类460接口的航行安全设备。该区域实施基于白名单机制的精细化访问控制策略,确保只有经过授权的设备和流量可以在区域内正常通信。

3)传统设备受控区——通过符合IEC 61162-450标准的安全网络网关功能(SNGF)模块实现协议的桥接转换与安全隔离。该区域负责将GPS全球定位系统接收机、陀螺罗经、回声测深仪、AIS自动识别系统、计程仪等大量在役的传统船载传感器的数据,以安全受控的方式接入460核心网络,确保存量资产与新标准体系的安全融合。

4)跨域交换区——当同一船舶部署有多套独立的460网络(如驾驶台导航网络与轮机自动化控制网络分别独立组网并实施不同的安全策略)时,通过460转发器(460-Forwarder)实现安全受控的跨域数据交换,确保各安全域之间的网络边界清晰、安全策略独立且互不干扰。

方案拓扑 

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核心硬件

上海兆越通讯依托自研 MGS-6910-GT8GX2 系列设备,打造一套完全对标 IEC 61162-460 标准、高可靠、全域防护的一站式船舶网络安全通信解决方案,为各类船舶、海洋工程平台解决海事网络安全与合规难题。

该设备是本方案的核心硬件平台,系一款面向船舶严苛运行环境精心设计的多功能工业级网络安全设备。该产品集安全网关、路由交换和协议转换等多种功能于一体,以极致的灵活性和工业级可靠性为核心设计导向,其差异化竞争优势具体体现在以下多个维度。

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硬件级可靠性保障

MGS-6910-GT8GX2的硬件设计充分贯彻了高可靠性、高可用性的设计理念,针对船舶恶劣运行环境采取了多项增强措施:

1)硬件旁路保护(Bypass)设计:设备支持2对独立硬件Bypass电路。当设备意外断电或系统出现故障时,Bypass电路自动激活,确保受保护链路的物理层连接不被中断。这一机制对于导航等必须保持通信连续性的关键业务至关重要,是满足SOLAS国际海上人命安全公约对航行安全设备连续性要求的核心保障措施。

2)工业级宽温工作能力:设备支持-40℃至+75℃的宽温工作范围,可适应从极地航线到热带海域的全球航线环境温度变化,满足船舶机舱、甲板和驾驶台等不同位置的部署温度需求。

3)电磁兼容性设计:产品严格遵循IEC 60945海事导航与无线电通信设备EMC标准进行电磁兼容性设计,具备出色的抗射频干扰(RFI)和电磁干扰(EMI)能力,确保在高射频发射环境下的运行稳定性。

4)坚固的机械结构:采用全铝合金密闭挤压成型机身,具备出色的散热效率与抗振动冲击能力,适应船舶持续低频振动和突发冲击的恶劣运行条件。

防护策略与保障

4.1 边界安全防护

MGS-6910-GT8GX2在WAN侧提供状态化包检测防火墙(SPI),基于五元组(源IP、目的IP、源端口、目的端口、协议)实施精细化访问控制策略。默认拒绝所有未经明确允许的流量,仅放行符合安全策略的合法通信。支持双向ACL管控,有效阻止非法访问和恶意扫描。

4.2 网络地址转换(NAT)

通过NAT技术隐藏内部网络拓扑结构,使外部攻击者无法直接定位内部设备,降低网络暴露面。同时支持端口映射功能,为特定应用场景提供受控的外部访问通道。

4.3 VPN加密通信

支持L2TP、IPsecN2N等多种VPN协议,可为岸基远程运维、船岸数据传输等场景建立加密的安全隧道。通过VPN技术确保数据在公共网络传输过程中的机密性和完整性,防止数据被截获或篡改。

4.4 DDoS攻击防护

内置DDoS攻击防护机制,可有效抵御常见的网络层攻击,包括SYN Flood、ICMP Flood、UDP Flood等流量型攻击,提升船载网络在面对恶意攻击时的稳健性和可用性。

4.5 路由冗余与高可用

在网络冗余层面,MGS-6910-GT8GX2支持VRRP虚拟路由器冗余协议,可实现网关级的主备切换,确保单一设备故障时网络服务不中断。在路由层面,支持OSPF等动态路由协议,可实现多路径负载均衡和故障自动收敛。二层网络层面,支持STP/RSTP快速生成树协议和MR-ring工业环网协议,提供链路级的冗余保护。

4.6 运维安全管理

设备提供Web / Console / Telnet / SSH等多种管理方式,支持登录控制、用户权限分级管理。支持LLDP链路层发现协议和SNMP简单网络管理协议,可与上层NMS网管平台集成,实现统一配置下发、状态监控和故障告警。完整的日志管理功能涵盖系统日志、安全日志、操作日志,支持Syslog外发至集中日志服务器,满足安全审计要求。

结语

航运数字化不可逆,网络安全早已不是可选配置,而是船舶航行、合规运营的刚需。IEC61162-460标准的落地,标志海事网络安全进入标准化时代。

未来,上海兆越将始终秉持技术驱动、安全为本的发展理念,持续深耕海事通信安全领域,与全球航运生态伙伴紧密协作、携手共进,共同致力于构建一个更加安全、更加智能、更加互联的未来海事数字生态体系。


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