Ingenjörer vid National Institute of Standards and Technology (NIST) behövde ett sätt att säkra smarta tillverkningssystem med hjälp av den digitala tråden, så de vände sig till den nya ungen på blocket ... blockchain, det är.

Enligt en ny NIST-rapport, säkerhetssystemet som är mer känt för att stödja Bitcoin och andra digitala valutor ger inte bara manipuleringssäker överföring av tillverkningsdata, det ger också något lika värdefullt för sina användare – spårbarheten av denna data till alla deltagare i produktionsprocessen.

"Eftersom blockchain ger oss båda möjligheter, vi kan bygga in pålitlighet i digitala tillverkningsnätverk, " sa NISTs maskiningenjör Thomas Hedberg, en av författarna till rapporten.

Blockchain, användes först för Bitcoin för ett decennium sedan, är en expanderbar lista med poster, eller block, att var och en innehåller data som representerar en individuell transaktion av medlemmar i ett nätverk. Varje block består av datamängden, en tidsstämpel, en kryptografisk hash (en algoritm som fungerar som ett "cybersäkerhetsfingeravtryck") och hashen från det föregående blocket för att matematiskt länka samman de två. Därför, varje block i kedjan är kopplat till det efter, den före och hela vägen tillbaka till den ursprungliga transaktionen (känd som genesis-blocket). Detta innebär att informationen som finns i ett block inte kan ändras utan att ändra alla efterföljande block och varna rekordhållarna i nätverket om att felspel har inträffat.

Den digitala tråden skapades för att ersätta tvådimensionell design och tillverkningsinformation, vad vi känner som ritningar, som traditionellt har väglett en produkt genom dess tillverkningslivscykel. Dock, det kräver att människor tolkar, Översätt, återinmata och överföra data vid varje steg. Processer som använder den digitala trådmetoden förlitar sig istället på en uppsättning tredimensionella, digitaliserade instruktioner som kan utbytas elektroniskt och bearbetas från början till slut, sparar tid, pengar och risken för mänskliga fel. Eftersom stegen i processen är kronologiskt anpassade, precis som finansiella transaktioner, blockchain är extremt väl lämpad för att ge ett digitalt trådnätverk samma skydd som det ger kryptovalutor.

"Med andra ord, om jag är en tillverkare som gör en del till en produkt och jag får specifikationerna för den delen från designern som är uppströms i processen, blockchain säkerställer att jag kan lita på att data faktiskt kom från den personen, är precis vad han eller hon skickade, och inte stördes under överföringen, " sa NIST-forskaren och datavetaren Sylvere Krima, huvudförfattaren till den nya rapporten. "Eftersom kedjan är manipuleringssäker och blocken är tidsstämplade, en blockchain är en robust lösning för att autentisera data när som helst under produktens livscykel."

I sin rapport, Hedberg, Krima och medförfattaren Allison Barnard Feeney beskriver potentiella digitala hot mot smart tillverkning som produktdatastöld, manipulering och korruption. De visar sedan hur blockchain kan hjälpa till att avslöja och därigenom avskräcka dessa hot, som var och en kan orsaka katastrofer i tillverkningsprocessen.

"Till exempel, vi ger ett exempel på att produktdata skickas av en designer till en tillverkare som sedan måste överföra uppdaterad data till en andra tillverkare för vidare produktbearbetning, " sa Hedberg. "Om en datatjuv, någon vi kallar en "dålig skådespelare, ' tar tag i filen från Tillverkare 1 och försöker skicka en falsk datafil till Tillverkare 2 för att täcka hans brott, Tillverkare 2 kommer att veta att något är fel eftersom den sanna filens blockchain-fingeravtryck inte kommer att finnas där."

NIST-rapporten beskriver också koder och uttalanden i Unified Modeling Language (UML), ett standardiserat system för datormodellering, som behövs för att framgångsrikt tillämpa blockchain på ett smart tillverkningsnätverk.

"Att följa vår referensinformationsmodell kommer att göra det möjligt för användare att autentisera allt inom sina block:var kommer data från och går till, vem som utför datautbytet, när sker utbytena, vad som byts ut, och hur genomförs utbytena, sa Krima.

"Målet med den här referensmodellen är att säkra den digitala tråden för smart tillverkning och samtidigt förbättra samarbetet och skapa förtroende mellan produktionspartners, sa Hedberg.

För att ytterligare illustrera blockchains värde för smart tillverkning, en andra NIST-rapport innehåller fallstudier från tre olika industrisektorer – additiv tillverkning, autonoma fordon och läkemedel – som visar hur cybersäkerhets- och spårbarhetssystemet skulle fungera för var och en.

För att ytterligare illustrera blockchains värde för smart tillverkning, en andra NIST-rapport innehåller fallstudier från tre olika industrisektorer – additiv tillverkning, autonoma fordon och läkemedel – som visar hur cybersäkerhets- och spårbarhetssystemet skulle fungera för var och en.