ISA100.11a安全开发平台的设计与实现

王 浩，张 晓，王 平，梁 晶

(重庆邮电大学自动化学院工业物联网与网络化控制教育部重点实验室，重庆 400065)

0 引言

ISAl00.11a标准由美国仪器仪表协会(ISA)下属的ISA100工业无线委员会制定，是工业无线领域的三大标准之一[1]。笔者所在的重点实验室作为国际Voting Member和ISA WCI工作组的成员参加了ISA 100.11a标准的制定工作。

ISA100.11a作为一个开放性网络，可能受到非法入侵、毁坏数据和重放攻击等威胁，攻击者会利用工业无线网络存在的漏洞对网络资源和信息进行未授权访问和篡改等恶意操作[2，3]，因此，我们必须采取一定的安全措施，以保证用户的安全操作和网络节点间的安全通信，保护网络内部的资源和维持正常的生产秩序。针对工业物联网的安全需求，本实验室设计并实现一种基于ISA100.11a协议的安全开发平台，为安全技术的推广提供技术支持。

1 ISA100.11a安全开发平台

我们的ISA100.11a安全开发平台是基于本实验室开发的硬件平台和ISA100.11a通信协议栈，实现标准中的安全服务，并预留二次开发接口，用于学习和开发基于ISA100.11a协议的安全系统。

1.1 硬件平台

(1)网关设备

ISA100.11a网关是一种集成 ISA100.11a核心协议的短程无线通信设备。它需要现场总线电源供电，工作频段为2.4GHz，选用美国 ATMEL公司的AT91R40008微处理器，提供串口和以太网口两种连接方式。

(2)无线模块

ISA100.11a路由设备和终端节点设备的无线模块主要由天线部分、CC2530芯片部分、电源模块部分和晶体振荡电路四部分组成。其工作频段为2.4GHz，集成 ISA100.11a 核心协议，由自带电源供电，是一种低能耗、短程无线网络通信设备。……