用于在切換后用冗余設(shè)備建立安全通信的裝置和方法
【專(zhuān)利摘要】一種方法包括在切換(408)期間將工業(yè)過(guò)程控制和自動(dòng)化系統(tǒng)(100)中的設(shè)備(202b)從次要角色轉(zhuǎn)換為主要角色，以及響應(yīng)于所述切換，清除(410)由所述設(shè)備存儲(chǔ)的一個(gè)或多個(gè)安全值。所述方法還包括在所述設(shè)備處從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(204)接收(412)消息，以及響應(yīng)于確定(414)沒(méi)有安全關(guān)聯(lián)與所接收的消息或所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)，與所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)交換(416)安全憑證并建立(418)信任關(guān)系。轉(zhuǎn)換所述設(shè)備包括承擔(dān)先前以主要角色操作、先前與所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通信且先前具有與所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的安全關(guān)聯(lián)的另一設(shè)備(202a)的網(wǎng)絡(luò)地址。當(dāng)所述設(shè)備從所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接收到所述消息時(shí)，清除所述(一個(gè)或多個(gè))安全值可以防止所述設(shè)備具有與所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的信任關(guān)系。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于在切換后用冗余設(shè)備建立安全通信的裝置和方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)交叉引用和優(yōu)先權(quán)聲明
[0002]本申請(qǐng)根據(jù)35U.S.C.§119(e)要求2014年I月29日提交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?1/933，081的優(yōu)先權(quán)。藉此通過(guò)引用將該臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)以其整體并入。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開(kāi)一般涉及工業(yè)過(guò)程控制和自動(dòng)化系統(tǒng)。更具體地，本公開(kāi)涉及用于在切換后用冗余設(shè)備建立安全通信的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0004]工業(yè)過(guò)程控制和自動(dòng)化系統(tǒng)通常用于使龐大和復(fù)雜的工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化。此類(lèi)系統(tǒng)常規(guī)包括傳感器、致動(dòng)器和控制器?？刂破魍ǔ膫鞲衅鹘邮諟y(cè)量結(jié)果，并生成用于致動(dòng)器的控制信號(hào)。
[0005]工業(yè)過(guò)程控制和自動(dòng)化系統(tǒng)中的控制器和其它設(shè)備通常被連接到一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)并通過(guò)所述一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信。工業(yè)過(guò)程控制和自動(dòng)化系統(tǒng)中的一些設(shè)備(諸如更關(guān)鍵的控制器)被布置成冗余對(duì)，其中每對(duì)中的一個(gè)設(shè)備作為主要角色操作而每對(duì)中的另一設(shè)備作為次要或冗余角色操作。次要設(shè)備被設(shè)計(jì)為在切換期間、諸如當(dāng)主要設(shè)備遭受電力故障、硬件故障或其它問(wèn)題時(shí)切換成主要角色。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本公開(kāi)提供用于在切換后用冗余設(shè)備建立安全通信的裝置和方法。
[0007]在第一實(shí)施例中，一種方法包括在切換期間將工業(yè)過(guò)程控制和自動(dòng)化系統(tǒng)中的設(shè)備從次要角色轉(zhuǎn)換為主要角色，以及響應(yīng)于所述切換，清除由設(shè)備存儲(chǔ)的一個(gè)或多個(gè)安全值。該方法還包括在設(shè)備處從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接收消息，以及響應(yīng)于確定沒(méi)有與所接收的消息或所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的安全關(guān)聯(lián)，與所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)交換安全憑證并與其建立信任關(guān)系。轉(zhuǎn)換設(shè)備包括承擔(dān)先前以主要角色操作、先前與所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通信且先前具有與所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的安全關(guān)聯(lián)的另一設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)地址。
[0008]在第二實(shí)施例中，一種設(shè)備包括至少一個(gè)存儲(chǔ)器，其被配置成存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)安全值。所述設(shè)備還包括至少一個(gè)處理設(shè)備，其被配置成在切換期間在工業(yè)過(guò)程控制和自動(dòng)化系統(tǒng)中將該設(shè)備從次要角色轉(zhuǎn)換為主要角色并響應(yīng)于該切換清除所述一個(gè)或多個(gè)安全值。所述至少一個(gè)處理設(shè)備還被配置成在設(shè)備處從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接收消息，以及響應(yīng)于確定沒(méi)有與所接收的消息或所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的安全關(guān)聯(lián)，與所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)交換安全憑證并與其建立信任關(guān)系。所述至少一個(gè)處理設(shè)備被配置成通過(guò)承擔(dān)先前以主要角色操作、先前與所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通信且先前具有與所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的安全關(guān)聯(lián)的另一設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)地址來(lái)轉(zhuǎn)換設(shè)備。
[0009]在第三實(shí)施例中，一種非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括計(jì)算機(jī)程序。所述計(jì)算機(jī)程序包括計(jì)算機(jī)可讀程序代碼，其用于在切換期間將工業(yè)過(guò)程控制和自動(dòng)化系統(tǒng)中的設(shè)備從次要角色轉(zhuǎn)換為主要角色，以及響應(yīng)于所述切換，用于清除由設(shè)備存儲(chǔ)的一個(gè)或多個(gè)安全值。所述計(jì)算機(jī)程序還包括計(jì)算機(jī)可讀程序代碼，其用于在設(shè)備處從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接收消息，以及響應(yīng)于確定沒(méi)有與所接收的消息相關(guān)聯(lián)的安全關(guān)聯(lián)，用于與所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)交換安全憑證并與其建立信任關(guān)系。轉(zhuǎn)換設(shè)備包括承擔(dān)先前以主要角色操作、先前與所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通信且先前具有與所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的安全關(guān)聯(lián)的另一設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)地址。
[0010]從以下附圖、描述和權(quán)利要求，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)其它技術(shù)特征可以是容易地顯而易見(jiàn)的。
【附圖說(shuō)明】
[0011]為了更全面地理解本公開(kāi)，現(xiàn)在結(jié)合附圖參考以下描述，其中:
[0012]圖1和2圖解根據(jù)本公開(kāi)的示例工業(yè)過(guò)程控制和自動(dòng)化系統(tǒng)及相關(guān)細(xì)節(jié)；
[0013]圖3圖解根據(jù)本公開(kāi)的在工業(yè)過(guò)程控制和自動(dòng)化系統(tǒng)中從主要設(shè)備到次要設(shè)備的示例切換；以及
[0014]圖4圖解根據(jù)本公開(kāi)的用于在工業(yè)過(guò)程控制和自動(dòng)化系統(tǒng)中切換之后用冗余設(shè)備建立安全通信的示例方法。
【具體實(shí)施方式】
[0015]在本專(zhuān)利文件中，下面討論的圖1到4和用以描述本發(fā)明的原理的各種實(shí)施例是僅以例證的方式，并且不應(yīng)以任何方式將其解釋為限制本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，可以以任何類(lèi)型的適當(dāng)布置的設(shè)備或系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的原理。圖1和2圖解根據(jù)本公開(kāi)的示例工業(yè)過(guò)程控制和自動(dòng)化系統(tǒng)100及相關(guān)細(xì)節(jié)。如在圖1中所示，系統(tǒng)100包括促進(jìn)至少一種產(chǎn)品或其它材料的生產(chǎn)或處理的各種組件。例如，這里使用系統(tǒng)100來(lái)促進(jìn)對(duì)一個(gè)或多個(gè)工廠(chǎng)1la-1Oln中的組件的控制。每個(gè)工廠(chǎng)1la-1Oln表示一個(gè)或多個(gè)處理設(shè)施(或其一個(gè)或多個(gè)部分)，諸如用于生產(chǎn)至少一種產(chǎn)品或其它材料的一個(gè)或多個(gè)制造設(shè)施。一般而言，每個(gè)工廠(chǎng)1la-1Oln可實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)過(guò)程并且可以單獨(dú)地或共同地被稱(chēng)為過(guò)程系統(tǒng)。過(guò)程系統(tǒng)一般地表示被配置成以某種方式處理一個(gè)或多個(gè)產(chǎn)品或其它材料的任何系統(tǒng)或其部分。
[0016]在圖1中，使用過(guò)程控制的普渡(Purdue)模型來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)100。在普渡模型中，“O級(jí)”可包括一個(gè)或多個(gè)傳感器102a以及一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器102b。傳感器102a和致動(dòng)器102b表示過(guò)程系統(tǒng)中可執(zhí)行廣泛種類(lèi)功能中的任何的組件。例如，傳感器102a可測(cè)量過(guò)程系統(tǒng)中的廣泛種類(lèi)的特性，諸如溫度、壓力或流速。同樣，致動(dòng)器102b可更改過(guò)程系統(tǒng)中廣泛種類(lèi)的特性。傳感器102a和致動(dòng)器102b可表示在任何適當(dāng)?shù)倪^(guò)程系統(tǒng)中的任何其它或附加組件。傳感器102a中的每一個(gè)包括用于測(cè)量過(guò)程系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)特性的任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)。致動(dòng)器102b中的每一個(gè)包括用于操作或影響過(guò)程系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)條件的任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)。
[0017]至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)104被耦合到傳感器102a和致動(dòng)器102b。網(wǎng)絡(luò)104促進(jìn)了與傳感器102a和致動(dòng)器102b的交互。例如，網(wǎng)絡(luò)104可從傳感器102a傳輸測(cè)量數(shù)據(jù)并向致動(dòng)器102b提供控制信號(hào)。網(wǎng)絡(luò)104可以表示任何適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)的組合。作為特定的示例，網(wǎng)絡(luò)104可以表示以太網(wǎng)、電信號(hào)網(wǎng)絡(luò)(諸如HART或基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò))、氣動(dòng)控制信號(hào)網(wǎng)絡(luò)、或任何其它或附加的(一個(gè)或多個(gè))類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)。
[0018]在普渡模型中，“I級(jí)”可包括一個(gè)或多個(gè)控制器106，其被耦合到網(wǎng)絡(luò)104。除其它之外，每個(gè)控制器106可使用來(lái)自一個(gè)或多個(gè)傳感器102a的測(cè)量結(jié)果以控制一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器102b的操作。例如，控制器106可從一個(gè)或多個(gè)傳感器102a接收測(cè)量數(shù)據(jù)并使用該測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)生成用于一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器102b的控制信號(hào)。每個(gè)控制器106包括任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)，用于與一個(gè)或多個(gè)傳感器102a交互并控制一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器102b。每個(gè)控制器106可例如表示多變量控制器，諸如魯棒多變量預(yù)測(cè)控制技術(shù)(RMPCT)控制器或?qū)崿F(xiàn)模型預(yù)測(cè)控制(MPC)或其它先進(jìn)預(yù)測(cè)控制(APC)的其它類(lèi)型的控制器。作為特定的示例，每個(gè)控制器106可表示運(yùn)行實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的計(jì)算設(shè)備。
[0019]兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)108被耦合到控制器106。網(wǎng)絡(luò)108諸如通過(guò)傳輸數(shù)據(jù)到控制器106并從控制器106傳輸數(shù)據(jù)來(lái)促進(jìn)與控制器106的交互。網(wǎng)絡(luò)108可表示任何適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)組合。作為特定的示例，網(wǎng)絡(luò)108可表示一對(duì)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)或冗余的一對(duì)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，諸如來(lái)自霍尼韋爾國(guó)際公司的容錯(cuò)以太網(wǎng)(FTE)網(wǎng)絡(luò)。
[0020]至少一個(gè)交換機(jī)/防火墻110將網(wǎng)絡(luò)108耦合到兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)112。交換機(jī)/防火墻110可以從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳輸業(yè)務(wù)到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。交換機(jī)/防火墻110還可以阻止一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的業(yè)務(wù)到達(dá)另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。交換機(jī)/防火墻110包括用于提供網(wǎng)絡(luò)之間的通信的任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)，諸如霍尼韋爾控制防火墻(CF9)設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)112可表示任何適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)，諸如一對(duì)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)或FTE網(wǎng)絡(luò)。
[0021]在普渡模型中，“2級(jí)”可以包括被耦合到網(wǎng)絡(luò)112的一個(gè)或多個(gè)機(jī)器級(jí)控制器114。機(jī)器級(jí)控制器114執(zhí)行各種功能以支持可與工業(yè)裝備(諸如鍋爐或其它機(jī)器)的特定零件相關(guān)聯(lián)的控制器106、傳感器102a和致動(dòng)器102b的操作和控制。例如，機(jī)器級(jí)控制器114可以記錄由控制器106收集或生成的信息，諸如來(lái)自傳感器102a的測(cè)量數(shù)據(jù)或用于致動(dòng)器102b的控制信號(hào)。機(jī)器級(jí)控制器114也可以執(zhí)行對(duì)控制器106的操作進(jìn)行控制的應(yīng)用，由此控制致動(dòng)器102b的操作。另外，機(jī)器級(jí)控制器114可以提供對(duì)控制器106的安全訪(fǎng)問(wèn)。機(jī)器級(jí)控制器114中的每一個(gè)包括用于提供對(duì)與機(jī)器或裝備的其它個(gè)別零件有關(guān)的訪(fǎng)問(wèn)、控制或操作的任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)。機(jī)器級(jí)控制器114中的每一個(gè)例如可以表示運(yùn)行微軟WINDOWS操作系統(tǒng)的服務(wù)器計(jì)算設(shè)備。盡管未示出，但是不同的機(jī)器級(jí)控制器114可用于控制過(guò)程系統(tǒng)中的裝備的不同零件(其中裝備的每個(gè)零件與一個(gè)或多個(gè)控制器106、傳感器102a和致動(dòng)器102b相關(guān)聯(lián))。
[0022]—個(gè)或多個(gè)操作員站點(diǎn)116被耦合到網(wǎng)絡(luò)112。操作員站點(diǎn)116表示提供對(duì)機(jī)器級(jí)控制器114的用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)的計(jì)算或通信設(shè)備，其然后可以提供對(duì)控制器106(以及可能地傳感器102a和致動(dòng)器102b)的用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)。作為特定示例，操作員站點(diǎn)116可以允許用戶(hù)使用由控制器106和/或機(jī)器級(jí)控制器114收集的信息來(lái)回顧傳感器102a和致動(dòng)器102b的操作歷史。操作員站點(diǎn)116也可以允許用戶(hù)調(diào)整傳感器102a、致動(dòng)器102b、控制器106或機(jī)器級(jí)控制器114的操作。另外，操作員站點(diǎn)116可以接收和顯示由控制器106或機(jī)器級(jí)控制器114生成的警告、警報(bào)或其它消息或顯示。操作員站點(diǎn)116中的每一個(gè)包括用于支持系統(tǒng)100中的一個(gè)或多個(gè)組件的用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)和控制的任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)。操作員站點(diǎn)116中的每一個(gè)可以例如表示運(yùn)行微軟WINDOWS操作系統(tǒng)的計(jì)算設(shè)備。
[0023]至少一個(gè)路由器/防火墻118將網(wǎng)絡(luò)112耦合到兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)120。路由器/防火墻118包括用于提供網(wǎng)絡(luò)之間的通信的任何適當(dāng)結(jié)構(gòu)，諸如安全路由器或組合路由器/防火墻。網(wǎng)絡(luò)120可以表示任何適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)，諸如一對(duì)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)或FTE網(wǎng)絡(luò)。
[0024]在普渡模型中，“3級(jí)”可包括被耦合到網(wǎng)絡(luò)120的一個(gè)或多個(gè)單元級(jí)控制器122。每個(gè)單元級(jí)控制器122通常與過(guò)程系統(tǒng)中的單元相關(guān)聯(lián)，所述單元表示一起操作以實(shí)現(xiàn)過(guò)程的至少一部分的不同機(jī)器的集合。單元級(jí)控制器122執(zhí)行各種功能以支持低級(jí)別組件的操作和控制。例如，單元級(jí)控制器122可以記錄由低級(jí)別組件所收集或生成的信息，執(zhí)行控制低級(jí)別組件的應(yīng)用，并提供對(duì)低級(jí)別組件的安全訪(fǎng)問(wèn)。單元級(jí)控制器122中的每一個(gè)包括用于提供與過(guò)程單元中的一個(gè)或多個(gè)機(jī)器或裝備的其它零件有關(guān)的訪(fǎng)問(wèn)、控制或操作的任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)。單元級(jí)控制器122中的每一個(gè)可例如表示運(yùn)行微軟WINDOWS操作系統(tǒng)的服務(wù)器計(jì)算設(shè)備。盡管未示出，但是不同的單元級(jí)控制器122可用于控制過(guò)程系統(tǒng)中的不同單元(其中每個(gè)單元與一個(gè)或多個(gè)機(jī)器級(jí)控制器114、控制器106、傳感器102a和致動(dòng)器102b相關(guān)聯(lián))。
[0025]可以由一個(gè)或多個(gè)操作員站點(diǎn)124提供對(duì)單元級(jí)控制器122的訪(fǎng)問(wèn)。操作員站點(diǎn)124中的每一個(gè)包括用于支持系統(tǒng)100中的一個(gè)或多個(gè)組件的用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)和控制的任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)。操作員站點(diǎn)124中的每一個(gè)可以例如表示運(yùn)行微軟WINDOWS操作系統(tǒng)的計(jì)算設(shè)備。
[0026]至少一個(gè)路由器/防火墻126將網(wǎng)絡(luò)120耦合到兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)128。路由器/防火墻126包括用于提供網(wǎng)絡(luò)之間的通信的任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)，諸如安全路由器或組合路由器/防火墻。網(wǎng)絡(luò)128可表示任何適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)，諸如一對(duì)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)或FTE網(wǎng)絡(luò)。
[0027]在普渡模型中，“4級(jí)”可以包括被耦合到網(wǎng)絡(luò)128的一個(gè)或多個(gè)工廠(chǎng)級(jí)控制器130。每個(gè)工廠(chǎng)級(jí)控制器130通常與工廠(chǎng)1la-1Oln之一相關(guān)聯(lián)，工廠(chǎng)1la-1Oln可包括實(shí)現(xiàn)相同、相似或不同過(guò)程的一個(gè)或多個(gè)過(guò)程單元。工廠(chǎng)級(jí)控制器130執(zhí)行各種功能以支持低級(jí)別組件的操作和控制。作為特定的示例，工廠(chǎng)級(jí)控制器130可以執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)應(yīng)用、調(diào)度應(yīng)用、或其它或者附加的工廠(chǎng)或過(guò)程控制應(yīng)用。工廠(chǎng)級(jí)控制器130中的每一個(gè)包括用于提供與過(guò)程工廠(chǎng)中的一個(gè)或多個(gè)過(guò)程單元有關(guān)的訪(fǎng)問(wèn)、控制或操作的任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)。工廠(chǎng)級(jí)控制器130中的每一個(gè)可以例如表示運(yùn)行微軟WINDOWS操作系統(tǒng)的服務(wù)器計(jì)算設(shè)備。
[0028]可以由一個(gè)或多個(gè)操作員站點(diǎn)132提供對(duì)工廠(chǎng)級(jí)控制器130的訪(fǎng)問(wèn)。操作員站點(diǎn)132中的每一個(gè)包括用于支持系統(tǒng)100中的一個(gè)或多個(gè)組件的用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)和控制的任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)。操作員站點(diǎn)132中的每一個(gè)可以例如表示運(yùn)行微軟WINDOWS操作系統(tǒng)的計(jì)算設(shè)備。
[0029]至少一個(gè)路由器/防火墻134將網(wǎng)絡(luò)128耦合到一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)136。路由器/防火墻134包括用于提供網(wǎng)絡(luò)之間的通信的任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)，諸如安全路由器或組合路由器/防火墻。網(wǎng)絡(luò)136可表示任何適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)，諸如企業(yè)范圍以太網(wǎng)或其它網(wǎng)絡(luò)、或更大網(wǎng)絡(luò)(諸如互聯(lián)網(wǎng))的全部或一部分。
[0030]在普渡模型中，“5級(jí)”可包括被耦合到網(wǎng)絡(luò)136的一個(gè)或多個(gè)企業(yè)級(jí)控制器138。每個(gè)企業(yè)級(jí)控制器138通常能夠針對(duì)多個(gè)工廠(chǎng)1la-1Oln執(zhí)行計(jì)劃操作并能夠控制工廠(chǎng)1la-1Oln的各種方面。企業(yè)級(jí)控制器138還可執(zhí)行各種功能以支持工廠(chǎng)1la-1Oln中的組件的操作和控制。作為特定的示例，企業(yè)級(jí)控制器138可執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)訂單處理應(yīng)用、企業(yè)資源計(jì)劃(ERP)應(yīng)用、先進(jìn)計(jì)劃和調(diào)度(APS)應(yīng)用、或任何其它或者附加的企業(yè)控制應(yīng)用。企業(yè)級(jí)控制器138中的每一個(gè)包括用于提供與一個(gè)或多個(gè)工廠(chǎng)的控制有關(guān)的訪(fǎng)問(wèn)、控制或操作的任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)。企業(yè)級(jí)控制器138中的每一個(gè)可以例如表示運(yùn)行微軟WINDOWS操作系統(tǒng)的服務(wù)器計(jì)算設(shè)備。在本文件中，術(shù)語(yǔ)“企業(yè)”指具有一個(gè)或多個(gè)工廠(chǎng)或要被管理的其它處理設(shè)施的組織。注意，如果要管理單個(gè)工廠(chǎng)101a，則企業(yè)級(jí)控制器138的功能性可以被并入到工廠(chǎng)級(jí)控制器130中。
[0031]可以由一個(gè)或多個(gè)操作員站點(diǎn)140提供對(duì)企業(yè)級(jí)控制器138的訪(fǎng)問(wèn)。操作員站點(diǎn)140中的每一個(gè)包括用于支持系統(tǒng)100中的一個(gè)或多個(gè)組件的用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)和控制的任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)。操作員站點(diǎn)140中的每一個(gè)可例如表示運(yùn)行微軟WINDOWS操作系統(tǒng)的計(jì)算設(shè)備。
[0032]普渡模型的各個(gè)級(jí)別可以包括其它組件，諸如一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。與每個(gè)級(jí)別相關(guān)聯(lián)的(一個(gè)或多個(gè))數(shù)據(jù)庫(kù)可以存儲(chǔ)與該級(jí)別或者系統(tǒng)100的一個(gè)或多個(gè)其它級(jí)別相關(guān)聯(lián)的任何適當(dāng)?shù)男畔?。例如，歷史裝置(historian) 141可以被耦合到網(wǎng)絡(luò)136。歷史裝置141可表示存儲(chǔ)關(guān)于系統(tǒng)100的各種信息的組件。例如，歷史裝置141可存儲(chǔ)在生產(chǎn)調(diào)度和優(yōu)化期間所使用的信息。歷史裝置141表示用于存儲(chǔ)和促進(jìn)信息檢索的任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)。盡管被示為被耦合到網(wǎng)絡(luò)136的單個(gè)集中式組件，但歷史裝置141可位于系統(tǒng)100中的其它位置，或者多個(gè)歷史裝置可分布在系統(tǒng)100中的不同位置中。
[0033]在特定實(shí)施例中，圖1中的各種控制器和操作員站點(diǎn)可表示計(jì)算設(shè)備。例如，控制器中的每一個(gè)可以包括一個(gè)或多個(gè)處理設(shè)備142和一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器144，該一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器144用于存儲(chǔ)由(一個(gè)或多個(gè))處理設(shè)備142所使用、生成或收集的指令和數(shù)據(jù)。控制器中的每一個(gè)還可包括至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口 146，諸如一個(gè)或多個(gè)以太網(wǎng)接口或無(wú)線(xiàn)收發(fā)器。同樣，操作員站點(diǎn)中的每一個(gè)可包括一個(gè)或多個(gè)處理設(shè)備148和一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器150，該一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器150用于存儲(chǔ)由(一個(gè)或多個(gè))處理設(shè)備148所使用、生成或收集的指令和數(shù)據(jù)。操作員站點(diǎn)中的每一個(gè)還可包括至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口 152，諸如一個(gè)或多個(gè)以太網(wǎng)接口或無(wú)線(xiàn)收發(fā)器。
[0034]圖1中所示的各種設(shè)備可以被布置在冗余對(duì)或其它設(shè)備冗余組中。例如，各種關(guān)鍵的或其它控制器可以被布置在冗余對(duì)中，其中每對(duì)包括(i)以主要角色主動(dòng)執(zhí)行控制動(dòng)作的主要控制器和(ii)以次要角色被動(dòng)操作的次要控制器。次要控制器可以接收與主要控制器相同的數(shù)據(jù)并執(zhí)行與主要控制器相同的計(jì)算，但是次要控制器可能抑制輸出用以實(shí)現(xiàn)控制動(dòng)作的信號(hào)。這允許次要控制器在需要或期望時(shí)、諸如當(dāng)主要控制器故障時(shí)切換為主要角色。分布式控制系統(tǒng)(DCS)設(shè)備的任何其它(一個(gè)或多個(gè))冗余組可以被用在工業(yè)過(guò)程控制和自動(dòng)化系統(tǒng)100中。
[0035]為了防止對(duì)工業(yè)過(guò)程控制和自動(dòng)化系統(tǒng)中組件的惡意訪(fǎng)問(wèn)，已經(jīng)采用了各種技術(shù)來(lái)保護(hù)系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)(諸如網(wǎng)絡(luò)108、112、120、128和136)。例如，可以在工業(yè)過(guò)程控制和自動(dòng)化系統(tǒng)的各種組件上啟用互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議安全(IPsec)協(xié)議套件。IPsec協(xié)議套件通常用于在嘗試交互的組件之間建立信任關(guān)系。在以下的描述中，“DCS設(shè)備”表示被布置在冗余對(duì)或組件的其它冗余組中的多個(gè)組件中的一個(gè)。同樣，“網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)”表示與一個(gè)或多個(gè)DCS設(shè)備交互的組件。做出這個(gè)區(qū)別僅僅為了方便，而不是阻止例如組件既用作DCS設(shè)備也用作網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。當(dāng)工業(yè)過(guò)程控制和自動(dòng)化系統(tǒng)100中的DCS設(shè)備被布置在冗余對(duì)或者其它冗余組中時(shí)，次要DCS設(shè)備經(jīng)常使用浮動(dòng)網(wǎng)絡(luò)地址(諸如IP地址)。在這個(gè)配置中，當(dāng)主要DCS設(shè)備故障時(shí)，其次要DCS設(shè)備承擔(dān)主要角色并經(jīng)常承擔(dān)主要DCS設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)地址。如果在切換前存在與主要DCS設(shè)備的信任關(guān)系，那么在切換后需要重新建立與次要DCS設(shè)備的信任關(guān)系。本公開(kāi)提供了用于當(dāng)在切換期間次要設(shè)備接管主要角色時(shí)重新建立信任關(guān)系的技術(shù)，諸如通過(guò)使用IPSec0
[0036]在圖2中示出了該功能性的細(xì)節(jié)，其中冗余DCS設(shè)備202與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)204交互。DCS設(shè)備202和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)204可以表示控制系統(tǒng)中任何適當(dāng)?shù)慕M件，諸如圖1中所示的控制器、服務(wù)器或操作員站點(diǎn)中的任何。例如，DCS設(shè)備202可以表示控制器或服務(wù)器的冗余對(duì)，并且網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)204可以表示與DCS設(shè)備202交互的控制器、服務(wù)器或者操作員站點(diǎn)。
[0037]在圖2中所示的還有安全管理器206和認(rèn)證授權(quán)(CA)208。安全管理器206操作以維護(hù)關(guān)于已經(jīng)配置的或者處于正在配置的過(guò)程中的組件的信息，以支持工業(yè)過(guò)程控制和自動(dòng)化系統(tǒng)中的安全通信。安全管理器206還向組件提供安全憑證(諸如數(shù)字證書(shū))和通信策略，以允許組件與彼此安全地通信。策略提供關(guān)于兩個(gè)組件應(yīng)當(dāng)如何通信和如何用于配置IPsec的信息。認(rèn)證授權(quán)208生成安全管理器206提供的數(shù)字證書(shū)或者其它安全憑證。
[0038]安全管理器206包括用于向DCS組件提供安全憑證的任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)，諸如具有一個(gè)或多個(gè)處理設(shè)備、一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器和一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口的計(jì)算設(shè)備。系統(tǒng)中可以存在一個(gè)或多個(gè)安全管理器206，諸如安全管理器206的冗余對(duì)。認(rèn)證授權(quán)208包括用于生成安全憑證的任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)，諸如具有一個(gè)或多個(gè)處理設(shè)備、一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器和一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口的計(jì)算設(shè)備。安全管理器206和認(rèn)證授權(quán)208還可以用于工業(yè)過(guò)程控制和自動(dòng)化系統(tǒng)100中的任何適當(dāng)?shù)?一個(gè)或多個(gè))級(jí)別。例如，在一些實(shí)施例中，安全管理器206和認(rèn)證授權(quán)208可以表示3級(jí)、4級(jí)、或者5級(jí)組件，并用于保護(hù)系統(tǒng)100的I級(jí)、2級(jí)或3級(jí)處的DCS組件。
[0039]盡管圖1和2圖解工業(yè)過(guò)程控制和自動(dòng)化系統(tǒng)100的一個(gè)示例和相關(guān)細(xì)節(jié)，但可對(duì)圖1和2作出各種改變。例如，控制和自動(dòng)化系統(tǒng)可包括任何數(shù)量的傳感器、致動(dòng)器、控制器、操作員站點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)、DCS設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、安全管理器和認(rèn)證授權(quán)。而且，圖1和2中的系統(tǒng)100的組成和布置僅用于例證。根據(jù)特定需要可在任何其它適當(dāng)?shù)呐渲弥刑砑?、省略、組合或放置組件。作為特定示例，安全管理器206和認(rèn)證授權(quán)208可以被組合到單個(gè)功能性單元中。另夕卜，特定功能已被描述為由系統(tǒng)100的特定組件執(zhí)行。這僅用于例證。一般而言，過(guò)程控制和自動(dòng)化系統(tǒng)是高度可配置的并且可根據(jù)特定需要以任何適當(dāng)方式配置。此外，圖1和2圖解示例環(huán)境，其中可以重新建立與在切換期間承擔(dān)主要角色的次要設(shè)備的信任關(guān)系。該功能性可被用在任何其它適當(dāng)設(shè)備或系統(tǒng)中。
[0040]圖3圖解根據(jù)本公開(kāi)的在工業(yè)過(guò)程控制和自動(dòng)化系統(tǒng)中從主要設(shè)備到次要設(shè)備的示例切換300。為了易于解釋?zhuān)P(guān)于在圖1的系統(tǒng)100中操作的圖2的組件來(lái)描述圖3中所示的切換300 ο切換300可以與任何適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)中的任何其它適當(dāng)?shù)慕M件一起使用。
[0041 ] 如圖3所示，系統(tǒng)包括操作為冗余對(duì)的兩個(gè)DCS設(shè)備202a-202b，其中DCS設(shè)備202a以主要角色操作且DCS設(shè)備202b以次要角色操作。DCS設(shè)備202a具有其自己的網(wǎng)絡(luò)地址(在該示例中為X.X.X.1)，且DCS設(shè)備202b具有不同的網(wǎng)絡(luò)地址(在該示例中為X.X.X.2)。以主要角色的DCS設(shè)備202a可以與具有其自己的網(wǎng)絡(luò)地址(在該示例中為X.X.X.3)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)204建立安全關(guān)聯(lián)或其它信任關(guān)系。
[0042]為了防止對(duì)網(wǎng)絡(luò)上組件的惡意訪(fǎng)問(wèn)，可以在組件上啟用IPsec或者其它安全協(xié)議。因此，例如，DCS設(shè)備202a和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)204可以以安全方式交互，而DCS設(shè)備202b保持被用或次要角色。IPsec在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)正嘗試訪(fǎng)問(wèn)的設(shè)備之間(諸如在主要DCS設(shè)備202a和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)204之間)建立信任關(guān)系。
[0043]如上面表明的，許多工業(yè)過(guò)程控制和自動(dòng)化設(shè)備是冗余的并當(dāng)它們的主要設(shè)備故障時(shí)使用浮動(dòng)網(wǎng)絡(luò)地址。這意味著，一旦主要DCS設(shè)備故障，其次要DCS設(shè)備承擔(dān)主要角色以及主要設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)地址。在圖3中示出這個(gè)的示例，其中一旦主要DCS設(shè)備202a故障，次要DCS設(shè)備202b就承擔(dān)主要角色和主要設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)地址(X.X.X.1)。
[0044]假設(shè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)204正訪(fǎng)問(wèn)來(lái)自主要DCS設(shè)備202a的數(shù)據(jù)，其中組件202a和204都配置有IPsec。通過(guò)使用IPsec，組件202a和204與彼此形成信任關(guān)系，以允許組件202a和204之間的安全通信。然而，當(dāng)主要DCS設(shè)備202a故障并且次要DCS設(shè)備202b接管主要角色時(shí)，信任關(guān)系出現(xiàn)問(wèn)題。由于使用DCS設(shè)備202a的IP地址建立了信任關(guān)系，DCS設(shè)備202b將不被網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)204信任。
[0045]在傳統(tǒng)方法下，DCS設(shè)備202b將丟棄來(lái)自網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)204的所有分組，因?yàn)檫€沒(méi)有建立信任關(guān)系。在兩側(cè)都不能相互信任的情況下，組件202b和204將不能夠通信直到死區(qū)超時(shí)出現(xiàn)且組件202b和204可以重新協(xié)商信任關(guān)系為止。不幸的是，當(dāng)?shù)却绤^(qū)超時(shí)出現(xiàn)時(shí)，在該時(shí)間段內(nèi)組件202b和204之間沒(méi)有有效的通信。在組件202b和204之間沒(méi)有通信的情況下，發(fā)生對(duì)主要設(shè)備的喪失觀(guān)察，其可能不利于控制系統(tǒng)的操作。
[0046]根據(jù)本公開(kāi)，提供了用以當(dāng)次要設(shè)備接管主要設(shè)備時(shí)重新建立信任關(guān)系的技術(shù)。代替等待死區(qū)超時(shí)，新的主要設(shè)備(DCS設(shè)備202b)執(zhí)行以下操作以重新建立與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)204的信任關(guān)系。在切換之后，新的主要DCS設(shè)備202b移除其先前配置或使用的安全憑證、通信策略和其它信息。一旦接收安全有效載荷、諸如封裝安全有效載荷(ESP)消息，新的主要DCS設(shè)備202b就不能發(fā)現(xiàn)針對(duì)所接收消息的安全憑證或者通信策略，并且新的主要DCS設(shè)備202b發(fā)起與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)204的密鑰交換。這重新建立了DCS設(shè)備202b和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)204之間的信任關(guān)系，但它可以比等待死區(qū)超時(shí)更快地完成。
[0047]盡管圖3圖解工業(yè)過(guò)程控制和自動(dòng)化系統(tǒng)中從主要設(shè)備到次要設(shè)備的切換300的一個(gè)示例，但是可以對(duì)圖3做出各種改變。例如，這里所示的網(wǎng)絡(luò)地址僅為示例，并且節(jié)點(diǎn)不需要具有連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)地址。同樣，DCS節(jié)點(diǎn)的冗余對(duì)可以與可以針對(duì)其建立安全通信連接的任何數(shù)量的其它設(shè)備通信。
[0048]圖4圖解根據(jù)本公開(kāi)的用于在工業(yè)過(guò)程控制和自動(dòng)化系統(tǒng)中在切換后用冗余設(shè)備建立安全通信的示例方法400。為了易于解釋?zhuān)P(guān)于在圖1的系統(tǒng)100中操作的圖2的組件來(lái)描述方法400 ο方法400可以與任何適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)中的任何其它適當(dāng)組件一起使用。
[0049]在步驟402處，第一和第二冗余設(shè)備在工業(yè)過(guò)程控制和自動(dòng)化系統(tǒng)中操作。這可以包括例如操作DCS設(shè)備202a-202b作為過(guò)程控制器或者服務(wù)器的冗余對(duì)。DCS設(shè)備202a可以以主要角色操作，且DCS設(shè)備202b可以以次要角色操作。在步驟404處，在系統(tǒng)中的第一設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間建立安全連接。這可以包括，例如，主要DCS設(shè)備202a使用IPsec與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)104建立安全連接。在步驟406處，在第一設(shè)備操作期間，第二設(shè)備與第一設(shè)備同步。這可以包括，例如，次要DCS設(shè)備202b接收與主要DCS設(shè)備202a所接收的相同的數(shù)據(jù)，并執(zhí)行與主要DCS設(shè)備202a相同的計(jì)算。
[0050]在步驟408處，進(jìn)行是否出現(xiàn)故障切換的確定。這可以包括，例如，主要DCS設(shè)備202a失效或以其它方式遭受觸發(fā)故障切換的故障，其導(dǎo)致次要DCS設(shè)備202b切換并開(kāi)始以主要角色操作。作為這個(gè)故障切換過(guò)程的部分，新的主要DCS設(shè)備202b可以承擔(dān)舊的主要DCS設(shè)備202a的網(wǎng)絡(luò)地址。作為監(jiān)視互聯(lián)網(wǎng)密鑰交換(IKE)會(huì)話(huà)的連續(xù)環(huán)的部分，可以在次要DCS設(shè)備202b處檢測(cè)切換。
[0051]為了幫助加速與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的信任關(guān)聯(lián)的重新建立，在步驟410處，第二設(shè)備從其存儲(chǔ)器清洗安全參數(shù)。這可以包括，例如，新的主要DCS設(shè)備202b清洗來(lái)自其存儲(chǔ)器的所有安全參數(shù)索引(SPI)值、IKE密鑰和IPsec安全策略數(shù)據(jù)庫(kù)(SPD)策略。在步驟412處，檢測(cè)安全有效載荷的接收。這可以包括，例如，新的主要DCS設(shè)備202b經(jīng)由用戶(hù)數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP)嵌套(socket)從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)104接收ESP消息。在步驟414處，第二設(shè)備確定沒(méi)有與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)建立安全關(guān)聯(lián)。這可以包括，例如，新的主要DCS設(shè)備202b確定發(fā)送了ESP消息的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)104不與所建立的IPsec連接相關(guān)聯(lián)。
[0052]響應(yīng)于確定沒(méi)有已經(jīng)與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)建立的安全關(guān)聯(lián)，在步驟416處，在第二設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間發(fā)起密鑰交換。這可以包括，例如，新的主要DCS設(shè)備202b發(fā)起與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)104的IKE會(huì)話(huà)以便與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)104交換安全憑證(諸如認(rèn)證密鑰)。這允許在步驟418處第二設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)建立安全關(guān)聯(lián)。作為這個(gè)過(guò)程的部分，新的主要DCS設(shè)備202b和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)104可以將一個(gè)或多個(gè)指定的通信策略應(yīng)用于在組件之間建立IPsec連接。
[0053]在該點(diǎn)處，在步驟420處，第二設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以在工業(yè)過(guò)程控制和自動(dòng)化系統(tǒng)中操作。這個(gè)可以包括，例如，新的主要DCS設(shè)備202b和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)104操作以提供期望的過(guò)程控制或自動(dòng)化功能，其中新的主要DCS設(shè)備202b和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)104參加安全通信。可以在此比簡(jiǎn)單地推動(dòng)新的主要DCS設(shè)備202b等待死區(qū)超時(shí)出現(xiàn)更快速地建立安全關(guān)聯(lián)。
[0054]盡管圖4圖解工業(yè)過(guò)程控制和自動(dòng)化系統(tǒng)中在切換后用冗余設(shè)備建立安全通信的方法400的一個(gè)示例，但是可以對(duì)圖4做出各種改變。例如，雖然被示為一系列步驟，但是圖4中的各個(gè)步驟可以重疊、并行發(fā)生、以不同順序發(fā)生、或者多次發(fā)生。
[0055]在一些實(shí)施例中，由計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)或支持本專(zhuān)利文件中描述的各種功能，所述計(jì)算機(jī)程序由計(jì)算機(jī)可讀程序代碼形成并被體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中。短語(yǔ)“計(jì)算機(jī)可讀程序代碼”包括任何類(lèi)型的計(jì)算機(jī)代碼，包括源代碼、目標(biāo)代碼和可執(zhí)行代碼。短語(yǔ)“計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)”包括能夠被計(jì)算機(jī)訪(fǎng)問(wèn)的任何類(lèi)型的介質(zhì)，諸如只讀存儲(chǔ)器(R0M)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)、緊湊盤(pán)(CD)、數(shù)字視頻盤(pán)(DVD)或其它類(lèi)型的存儲(chǔ)器?！胺菚簳r(shí)性”計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)排除傳送暫時(shí)性電或其它信號(hào)的有線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)、光學(xué)或其它通信鏈路。非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括數(shù)據(jù)可以永久存儲(chǔ)于其中的介質(zhì)和數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)于其中并在隨后可以覆寫(xiě)的介質(zhì)，諸如可重寫(xiě)光盤(pán)或可擦存儲(chǔ)器設(shè)備。
[0056]對(duì)遍及本專(zhuān)利文件所使用的某些詞或短語(yǔ)闡述定義可以是有利的。術(shù)語(yǔ)“應(yīng)用”和“程序”指一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序、軟件組件、指令集、規(guī)程、函數(shù)、對(duì)象、類(lèi)、實(shí)例、相關(guān)數(shù)據(jù)、或適用于以適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)代碼(包括源代碼、目標(biāo)代碼或可執(zhí)行代碼)實(shí)現(xiàn)的其部分。術(shù)語(yǔ)“通信”及其派生詞既包括直接通信又包括間接通信。術(shù)語(yǔ)“包括”和“包含”及其派生詞，意思是包括而沒(méi)有限制。術(shù)語(yǔ)“或”是包含性的，意思是和/或。短語(yǔ)“與...相關(guān)聯(lián)”及其派生詞可意思是包括、被包括在...之內(nèi)、與...互連、包含、被包含在...之內(nèi)、連接到...或與...連接、耦合到...或與...耦合、與...可通信、與...協(xié)作、交錯(cuò)、并置、與...緊接、被接合至IJ...或與...接合、具有、具有...的性質(zhì)、具有對(duì)或與...的關(guān)系等等。短語(yǔ).中的至少一個(gè)”，當(dāng)與一列項(xiàng)目一起使用時(shí)，意味著所列項(xiàng)目中的一個(gè)或多個(gè)的不同組合可以被使用，并且可能需要列表中的僅一個(gè)項(xiàng)目。例如，“A、B和C中的至少一個(gè)”包括以下組合中的任何:A、B、C、A和B、六和(:、B和C、以及A和B和C。
[0057]盡管本公開(kāi)已經(jīng)描述了某些實(shí)施例和一般地相關(guān)聯(lián)的方法，但是對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)這些實(shí)施例和方法的變更和置換將是顯而易見(jiàn)的。由此，示例實(shí)施例的以上描述不限定或約束本公開(kāi)。其它改變、取代和變更也是可能的而不脫離如由以下權(quán)利要求限定的本公開(kāi)的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種方法包括: 在切換(408)期間將工業(yè)過(guò)程控制和自動(dòng)化系統(tǒng)(100)中的設(shè)備(202b)從次要角色轉(zhuǎn)換為主要角色； 響應(yīng)于所述切換，清除(410)由所述設(shè)備存儲(chǔ)的一個(gè)或多個(gè)安全值； 在所述設(shè)備處從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(204)接收(412)消息；以及 響應(yīng)于確定(414)沒(méi)有安全關(guān)聯(lián)與所接收的消息或所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)，與所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)交換(416)安全憑證并建立(418)信任關(guān)系； 其中轉(zhuǎn)換所述設(shè)備包括承擔(dān)先前以主要角色操作、先前與所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通信且先前具有與所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的安全關(guān)聯(lián)的另一設(shè)備(202a)的網(wǎng)絡(luò)地址。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括: 在所述切換之前，當(dāng)所述另一設(shè)備與所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通信時(shí)將所述設(shè)備與所述另一設(shè)備同步(406) ο3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中清除所述一個(gè)或多個(gè)安全值包括: 清洗來(lái)自所述設(shè)備的至少一個(gè)存儲(chǔ)器(144，150)的一個(gè)或多個(gè)安全參數(shù)索引(SPI)值、一個(gè)或多個(gè)認(rèn)證密鑰和一個(gè)或多個(gè)通信策略。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中: 接收所述消息包括從所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接收封裝安全有效載荷；以及 所述方法進(jìn)一步包括確定沒(méi)有安全關(guān)聯(lián)與所接收的封裝安全有效載荷相關(guān)聯(lián)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中建立所述信任關(guān)系包括使用互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議安全(IPsec)建立所述信任關(guān)系。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述安全憑證包括一個(gè)或多個(gè)認(rèn)證密鑰。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中當(dāng)所述設(shè)備接收到來(lái)自所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的所述消息時(shí)，清除所述一個(gè)或多個(gè)安全值防止所述設(shè)備具有與所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的信任關(guān)系。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述設(shè)備包括在過(guò)程控制器或服務(wù)器的冗余組中的一個(gè)設(shè)備。9.一種設(shè)備(202b)，包括: 至少一個(gè)存儲(chǔ)器(144，150)，其被配置成存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)安全值；以及 至少一個(gè)處理設(shè)備(142,148),其被配置成: 在切換期間在工業(yè)過(guò)程控制和自動(dòng)化系統(tǒng)(100)中將所述設(shè)備從次要角色轉(zhuǎn)換為主要角色； 響應(yīng)于所述切換清除所述一個(gè)或多個(gè)安全值； 在所述設(shè)備處從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(204)接收消息；以及 響應(yīng)于確定沒(méi)有安全關(guān)聯(lián)與所接收的消息或所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)，與所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)交換安全憑證并建立信任關(guān)系； 其中所述至少一個(gè)處理設(shè)備被配置成通過(guò)承擔(dān)先前以主要角色操作、先前與所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通信且先前具有與所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的安全關(guān)聯(lián)的另一設(shè)備(202a)的網(wǎng)絡(luò)地址來(lái)轉(zhuǎn)換所述設(shè)備。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中，在所述切換之前，所述至少一個(gè)處理設(shè)備被配置成當(dāng)所述另一設(shè)備與所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通信時(shí)將所述設(shè)備與所述另一設(shè)備同步。11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)處理設(shè)備被配置成清洗來(lái)自所述至少一個(gè)存儲(chǔ)器的一個(gè)或多個(gè)安全參數(shù)索引(SPI)值、一個(gè)或多個(gè)認(rèn)證密鑰和一個(gè)或多個(gè)通fg策略。12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中: 所述至少一個(gè)處理設(shè)備被配置成從所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接收封裝安全有效載荷；以及所述至少一個(gè)處理設(shè)備進(jìn)一步被配置成確定沒(méi)有安全關(guān)聯(lián)與所接收的封裝安全有效載荷相關(guān)聯(lián)。13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)處理設(shè)備被配置成清除所述一個(gè)或多個(gè)安全值以便當(dāng)所述設(shè)備從所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接收到所述消息時(shí)，防止所述設(shè)備具有與所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的信任關(guān)系。14.一種非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序包括計(jì)算機(jī)可讀程序代碼，其用于: 在切換(408)期間將工業(yè)過(guò)程控制和自動(dòng)化系統(tǒng)(100)中的設(shè)備(202b)從次要角色轉(zhuǎn)換為主要角色； 響應(yīng)于所述切換，清除(410)由所述設(shè)備存儲(chǔ)的一個(gè)或多個(gè)安全值； 在所述設(shè)備處從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(204)接收(412)消息；以及 響應(yīng)于確定(414)沒(méi)有安全關(guān)聯(lián)與所接收的消息相關(guān)聯(lián)，與所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)交換(416)安全憑證并建立(418)信任關(guān)系； 其中轉(zhuǎn)換所述設(shè)備包括承擔(dān)先前以主要角色操作、先前與所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通信且先前具有與所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的安全關(guān)聯(lián)的另一設(shè)備(202a)的網(wǎng)絡(luò)地址。
【文檔編號(hào)】H04L29/06GK106063221SQ201580006411
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2015年1月20日
【發(fā)明人】C·布納庫(kù)奧爾, J·施雷德, G·德雷頓
【申請(qǐng)人】霍尼韋爾國(guó)際公司