具身智能机器人网络安全标准体系研究——基于虚实融合安全风险管控视角

任双；130626199507287431

摘要

随着人形机器人、服务类具身智能规模化落地，其CPS虚实融合特性引发网络攻击与物理安全叠加风险，传统工控、网络安全标准难以适配多模态交互场景，国内外专属标准化体系存在明显空白。本文梳理具身机器人分层架构与通信劫持、数据泄露、实体失控等典型网络安全威胁，剖析现有标准适配短板，立足虚实融合风险管控视角，构建基础通用、技术防护、测试评估、行业应用四级专属安全标准体系，明确端边云协同通信、多模态数据安全、OTA升级管控等核心标准内容。

关键词：具身智能机器人；网络安全；标准体系；虚实融合；风险管控

1 引言

1.1 研究背景：人形机器人、服务具身AI规模化落地，网络攻击事件频发

当前人形机器人、服务型具身智能机器人加速在家庭服务、工业生产、医疗康养等场景规模化落地，依托多模态感知、人机交互、云端协同、自主决策能力实现智能化赋能。

1.2 具身机器人独特风险：网络攻击+物理实体安全双重危害（CPS融合风险）

具身智能机器人属于典型CPS融合系统，区别于传统纯信息化设备，具备“网络虚拟空间+物理实体终端”双重属性。

1.3 国内外标准化现状：ISO机器人安全、27001信息安全、国内机器人国标空白点

国际层面，ISO聚焦机器人功能安全、机械安全，ISO/IEC 27001规范通用信息安全管理体系，但二者均未覆盖具身机器人虚实融合的专属网络安全风险。

1.4 研究创新：针对“网络－本体”融合风险搭建专属标准框架

本文核心创新在于突破传统单一网络安全或设备安全标准局限，立足虚实融合风险管控视角，聚焦具身机器人“网络攻击－实体失控”耦合风险，搭建适配多模态、高联动、强实体属性的四级专属网络安全标准体系。

2 具身智能机器人网络安全风险分类与标准化需求分析

2.1 具身机器人系统分层架构（硬件、ROS中间件、云端、人机交互）

具身智能机器人形成四层完整系统架构，各层级深度联动、风险互通。硬件层包含传感器、执行器、控制器等物理终端设备；ROS中间件层承担数据传输、指令调度、模块协同核心功能；云端平台层负责数据存储、模型迭代、远程管控、设备运维；人机交互层实现语音、视觉、触控等多模态交互，四层架构深度耦合，构成虚实融合的运行体系。

2.2 典型网络安全威胁

2.2.1 通信层：指令劫持、传感器数据伪造、OTA升级漏洞

通信层作为端云数据交互核心，存在诸多安全隐患。攻击者可通过网络劫持篡改机器人控制指令，伪造传感器环境数据误导设备决策；OTA远程升级协议漏洞易被利用，植入恶意固件、篡改升级程序，导致设备被远程控制、功能异常，是当前具身机器人高频网络攻击场景。

2.2.2 云端平台：越权访问、多模态隐私数据泄露

云端平台汇聚海量机器人运行数据、用户多模态交互数据，存在权限管控不严、数据防护不足等问题。

2.2.3 实体联动风险：网络攻击引发机器人失控伤人

依托CPS虚实联动特性，网络层面的攻击可直接传导至物理实体。攻击者篡改运动控制指令、突破设备安全阈值后，可引发机器人超速运行、违规作业等失控行为，在工业、家庭、医疗场景中极易造成设备损毁、人员受伤等实体安全事故，形成严重安全隐患。

2.3 当前标准短板：传统工控/网络安全标准无法适配人形机器人多模态交互场景

传统工控标准侧重工业设备运行稳定防护，通用网络安全标准聚焦信息化系统数据安全、边界防护，均未适配具身机器人多模态交互、虚实风险传导、远程动态升级、人机近距离交互的专属场景特性。

3 具身机器人网络安全四级标准体系架构

3.1 基础通用层：术语定义、安全风险分级模型

基础通用层为体系底层支撑，统一具身智能机器人、虚实融合安全、网络－实体耦合风险等核心术语定义，构建适配具身设备的安全风险分级分类模型。

3.2 技术防护层：设备接入认证、端云加密、入侵检测、固件安全标准

聚焦核心技术安全防护，制定设备可信接入认证规范，杜绝非法设备接入；明确端边云数据传输加密、存储加密技术要求；建立实时网络入侵检测、异常指令识别防护标准；规范机器人固件开发、存储、升级、运维全流程安全要求，从技术源头规避网络安全风险。

3.3 测试评估层：网络安全检测方法、对抗攻击测试指标规范

构建标准化测试评估体系，明确具身机器人通信安全、数据安全、固件安全、入侵防护的专项检测方法与流程。

3.4 行业应用层：工业人形、家用服务、医疗机器人细分安全规范

结合不同场景风险特性制定细分标准，工业人形机器人侧重工业场景指令安全、设备联动防护、生产安全管控；家用服务机器人聚焦隐私防护、低风险运行、儿童老人适配安全。

4 核心关键标准内容设计

4.1 端-边-云协同通信安全规范

针对具身机器人端边云多级协同架构，制定全链路通信安全规范，明确通信协议安全要求、数据双向加密机制、链路异常监测规则，建立跨层级数据交互权限管控体系，防范通信劫持、数据窃听、链路伪造等攻击行为，保障多级协同通信安全稳定。

4.2 多模态感知数据全生命周期安全标准

覆盖语音、图像、触控、环境感知等多模态数据，规范数据采集、传输、存储、使用、销毁全生命周期安全要求，明确数据脱敏、匿名化、权限管控、备份恢复规则，杜绝多模态隐私数据泄露、篡改、滥用问题，筑牢数据安全防线。

4.3 机器人OTA远程升级安全管控要求

建立OTA升级全流程管控标准，明确升级包校验、签名认证、传输加密、断点续传、灰度升级要求，禁止未校验固件升级；制定升级过程异常监测、中断保护、回滚机制标准，防范恶意固件植入、升级漏洞攻击等安全风险。

4.4 网络安全应急处置与故障溯源规范

制定网络安全事件分级处置标准，明确指令篡改、数据泄露、设备失控等不同事件的应急响应流程、处置预案；建立故障日志留存、行为溯源、风险复盘规范，实现安全事件可追溯、可处置、可预警，提升设备安全运维能力。

5 标准落地与认证实施路径

5.1 协会牵头开展行业标准试点验证方案

依托行业协会产学研用协同优势，遴选工业、家用、医疗领域标杆企业与典型场景，开展标准试点验证工作。建立试点申报、落地部署、数据采集、问题整改、效果评估全流程机制，验证标准可行性与适配性，优化标准条款，形成可复制的行业落地范式。

5.2 构建具身机器人网络安全符合性检测框架

联动第三方检测认证机构，搭建专业化专属检测体系，整合安全检测工具、量化评估指标、标准化检测流程，建立企业自主申报、机构合规检测、行业公示认证的闭环机制，将符合性检测作为行业合规重要依据，推动标准落地见效。

5.3 跨标准协同：对接ISO/IEC 27001、机器人功能安全国标

强化现有标准协同衔接，兼容ISO/IEC 27001信息安全管理体系通用要求，对接国内机器人功能安全、机械安全国家标准，填补通用标准与专属标准的衔接空白，构建“通用安全+专属网络安全+实体功能安全”的一体化标准管控体系。

6 国际标准化对标与建议

6.1 IEEE、ISO人形机器人安全标准最新进展

当前IEEE聚焦智能机器人网络防护、数据安全制定系列专项标准，ISO持续优化机器人功能安全与机械安全体系。

6.2 我国推进具身安全国际标准提案策略

依托国内产业与标准优势，组建国际标准专项工作组，聚焦虚实融合风险管控、多模态数据安全、OTA升级防护等特色领域，梳理核心技术与标准优势。主动对接ISO、IEEE相关工作组，积极参与国际标准研讨与提案申报，推动国内先进标准国际化转化，提升我国在具身智能安全领域的国际话语权。

7 结论与展望

本文立足虚实融合安全风险管控视角，梳理具身智能机器人网络安全典型威胁与现有标准短板，明确核心标准规范内容，搭建适配国内产业的试点、检测、认证落地路径与国际标准化推进策略。研究有效填补了具身机器人网络安全专属标准空白，可有效防范虚实耦合安全风险。未来需持续结合技术迭代与场景创新，优化标准体系，深化国际标准协同，以标准化赋能具身智能机器人产业安全、合规、高质量发展。

参考文献

• 信息技术。安全技术。网络安全。标准联网概要。威胁，设计技术和控制问题：BS ISO/IEC 27033-3-2011[S],2011.
• 中华人民共和国住房和城乡建设部。互联网网络安全设施工程技术标准：GB/T 51434-2021[S].中国计划出版社,2021.
• 工业通讯网络。配置文件。使用IEC 61784-3标准功能安全通信配置文件（FSCPs）的安全性设备用评定指南：IEC/TR 62685-2010[S],2010.

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