2025年网络物理系统安全市场报告：趋势、增长驱动因素和战略机会的深入分析。探索人工智能、不断演变的威胁和监管变化如何塑造行业的未来。

• 执行摘要与市场概述
• 网络物理系统安全的关键技术趋势
• 竞争格局与领先企业
• 市场增长预测2025–2030：CAGR、收入和采用率
• 区域分析：北美、欧洲、亚太地区及其他地区
• 未来展望：新兴用例和投资热点
• 挑战、风险和战略机会
• 来源与参考文献

执行摘要与市场概述

网络物理系统（CPS）安全是指对集成的计算和物理过程的保护，其中嵌入式计算机和网络监控和控制物理过程，通常采用反馈回路。这些系统是能源、交通、制造和医疗等关键基础设施部门的基础。随着数字化转型的加速，操作技术（OT）和信息技术（IT）的融合扩大了攻击面，使CPS安全成为公共和私营部门的首要任务。

全球CPS安全市场预计在2025年将强劲增长，主要受针对工业控制系统（ICS）、智能电网、自动驾驶汽车和联网医疗设备的网络威胁增加的推动。根据Gartner的报告，物联网（IoT）设备的普及和工业4.0实践的采用加剧了对针对CPS环境的高级安全解决方案的迫切需求。市场还受到监管要求的推动，例如NIST网络安全框架和欧洲联盟的NIS2指令，要求各组织为关键基础设施实施严格的安全控制。

来自MarketsandMarkets的市场研究预计，全球CPS安全市场将在2025年达到157亿美元，自2020年以来年均增长率（CAGR）为8.2%。北美是主要增长区域，受益于对智能基础设施的重大投资和政府主导的网络安全倡议，亚太地区由于快速工业化和城市化也推动了制造和交通等行业CPS的部署。

竞争格局的特点是有许多成熟的网络安全供应商，如Palo Alto Networks、Siemens和Cisco，以及专注于OT安全的供应商，例如Claroty和Dragos。这些公司正在投资于先进的威胁检测、异常监控和安全远程访问解决方案，以应对CPS环境的独特挑战。

总之，2025年的CPS安全市场由快速的技术演变、升级的威胁向量和动态的监管环境所定义。各组织越来越重视全面的安全策略，涵盖IT和OT领域，推动对集成、适应性强和有韧性的CPS安全解决方案的需求。

网络物理系统安全的关键技术趋势

网络物理系统（CPS）安全正在迅速演变，因为这些系统在关键基础设施、制造业、医疗保健和智能城市中变得更加深入。到2025年，多个关键技术趋势正在塑造CPS安全格局，这些趋势主要受到操作技术（OT）与信息技术（IT）融合、物联网设备的普及和网络威胁日益复杂化的驱动。

• 零信任架构：零信任原则在CPS环境中的采纳正在加速。与传统的基于周界的安全不同，零信任假设威胁可能会从网络内外部产生，因此需要对用户、设备和应用程序进行持续验证。这种方法正在为CPS量身定制，以应对如遗留设备集成和实时操作约束等独特挑战（国家标准与技术研究所）。
• 基于AI的威胁检测：人工智能和机器学习越来越多地被部署以监控CPS网络中的异常行为，从而加速对复杂攻击的检测。这些技术能够实时分析海量的传感器和操作数据，识别出传统方法可能遗漏的微妙妥协指标（Gartner）。
• 以安全为设计的硬件：硬件级安全增强正获得关注，制造商在CPS使用的芯片和控制器中直接嵌入安全功能。这一趋势对于防止供应链攻击和确保设备在整个生命周期内的完整性至关重要（Arm）。
• 边缘安全解决方案：随着更多处理转移到边缘，确保边缘设备和网关的安全变得至关重要。解决方案包括轻量级加密、安全启动和远程证明，以确保只有受信任的代码在边缘节点上运行（国际数据公司（IDC））。
• 监管与标准的演变：监管机构正在更新和扩展CPS安全标准，例如IEC 62443和NIST SP 800-82被广泛采用和更新，以应对新兴的威胁和技术（国际电工委员会）。

这些趋势反映了CPS中采用主动、韧性和适应性安全策略的整体转变，随着组织为2025年及以后的日益复杂的威胁环境做准备。

竞争格局与领先企业

到2025年，网络物理系统（CPS）安全的竞争格局特点是快速创新、战略合作伙伴关系的建立，以及越来越多的既有网络安全公司和专业初创企业的涌入。随着CPS环境——涵盖关键基础设施、制造业、医疗保健和智能城市——变得更加互联，强有力的安全解决方案的需求加剧。这导致了一个动态的市场，供应商在技术复杂性、扩展性和行业特定专业知识的基础上展开竞争。

CPS安全市场的领先参与者包括全球网络安全巨头如Palo Alto Networks、Cisco Systems和IBM Security。这些公司利用其广泛的产品组合和研发能力，提供解决方案，以满足IT和操作技术（OT）的安全需求。例如，Cisco Systems通过收购和合作伙伴关系扩大其工业安全产品，专注于能源和制造等行业，提供量身定制的威胁检测和响应平台。

像Claroty、Nozomi Networks和Dragos这样的专业供应商已成为关键创新者，专注于OT和工业控制系统（ICS）安全。这些公司通过深厚的协议专业知识、资产可见性和专为复杂CPS环境设计的异常检测能力来区分自己。Claroty和Nozomi Networks获得了大量资金，并与主要工业自动化供应商建立了战略联盟，增强了他们的市场覆盖和集成能力。

竞争格局还受到云服务提供商的影响，例如Google Cloud和Microsoft Azure，它们正在将CPS安全功能嵌入其物联网和边缘计算平台。这种云与CPS安全的融合正在推动新的服务模型，扩大可服务市场。

• 市场整合正在进行中，较大公司收购小型初创公司以增强其CPS安全产品组合。
• 网络安全供应商与工业自动化公司之间的战略合作正在加速解决方案的开发和部署。
• 特别是在欧洲和亚太地区的区域参与者通过满足当地的监管要求和行业特定需求而获得了关注。

根据MarketsandMarkets的预测，全球CPS安全市场预计到2025年将实现双位数的年均增长率，反映出新兴威胁的紧迫性和CPS部署的扩展范围。

市场增长预测2025–2030：CAGR、收入和采用率

全球网络物理系统（CPS）安全市场在2025年至2030年间预计将实现强劲增长，主要受数字与物理流程的整合推动，涉及制造、能源、医疗和运输等行业。根据MarketsandMarkets的预测，CPS安全市场预计在此期间将注册约9.8%的年均增长率（CAGR），到2030年总收入预计将超过250亿美元，高于2025年估计的150亿美元。

这一增长基于几个关键因素：

• 工业数字化：工业4.0技术的快速采用，包括物联网、机器人技术和自动化，正在扩大网络威胁的攻击面，迫切需要先进的CPS安全解决方案。
• 监管压力：全球各国政府和监管机构正在推出更严格的关键基础设施网络安全要求，进一步加速市场采纳。例如，欧盟的NIS2指令和美国网络安全和基础设施安全局（CISA）的指南迫使组织投资于强健的CPS安全框架（网络安全和基础设施安全局）。
• 日益严峻的威胁环境：针对操作技术（OT）和工业控制系统（ICS）的高调网络攻击已经提高了人们的警觉性，推动了对全面CPS安全解决方案的需求。

预计采用率在关键基础设施和高自动化水平的行业中将最高。例如，制造行业预计到2030年将占总CPS安全支出的30%以上，紧随其后的是能源和公用事业、医疗（Gartner）。北美和欧洲将为区域增长的主导者，受益于早期的数字化转型举措和严格的监管环境，而亚太地区由于快速的工业化和智能城市项目预计将表现出最快的CAGR。

总体而言，2025年至2030年期间，网络物理系统安全将从一个小众的IT关注点转变为核心的运营要务，市场增长反映出日益升级的威胁环境和对具有韧性、可靠的数字-物理基础设施的关键需求。

区域分析：北美、欧洲、亚太地区及其他地区

2025年，全球网络物理系统（CPS）安全市场受独特的区域动态、监管框架和行业优先事项的影响。随着CPS成为关键基础设施、制造业、医疗保健和智能城市的组成部分，安全市场正在经历强劲增长，区域特征影响着采用和投资。

• 北美：北美仍然是CPS安全的最大市场，受早期采用工业物联网、先进制造和严格监管要求的推动。美国政府的举措，例如国家标准与技术研究所（NIST）网络安全框架，已经为CPS安全协议设定了基准。该地区对关键基础设施保护的关注，尤其是在能源和交通领域，正在推动对先进威胁检测和响应解决方案的需求。根据Gartner的报告，预计到2025年，北美企业将占全球CPS安全支出的40%以上。
• 欧洲：欧洲的CPS安全市场以强有力的监管监督为特征，特别是实施欧盟网络安全法案和通用数据保护条例（GDPR）。这些框架要求对CPS部署，特别是在汽车、医疗和公用事业等行业，执行严格的安全和隐私标准。该地区还见证了公共和私营部门之间的合作增加，以开发具有韧性的CPS架构。IDC预测，欧洲在2025年之前的CPS安全投资将以12%的年均增长率（CAGR）增长。
• 亚太地区：亚太地区正在经历CPS安全的最快增长，主要受快速工业化、智能城市倡议和政府推动的数字化转型项目的推动。中国、日本和韩国等国正在大力投资于保护工业控制系统和关键基础设施。麦肯锡公司指出，亚太地区在全球CPS安全支出中的份额预计到2025年将超过30%，特别强调制造和交通领域的支出。
• 其他地区：在拉丁美洲、中东和非洲等地区，CPS安全的采纳正在兴起，推动力是对网络威胁意识的提高和基础设施的现代化。尽管预算限制和技能短缺仍然是挑战，但国际合作伙伴关系和能力建设计划正在帮助缩小差距。根据Frost & Sullivan的预测，这些地区的CPS安全支出预计将实现双位数的增长率，但基数较小。

未来展望：新兴用例和投资热点

展望2025年，网络物理系统（CPS）安全的未来受到连接设备的迅速普及、工业4.0的扩展，以及操作技术（OT）与信息技术（IT）日益融合的影响。随着组织数字化关键基础设施和制造业，网络威胁的攻击面不断扩大，推动了对先进CPS安全解决方案的需求。预计几个新兴用例和投资热点将定义来年的市场格局。

• 工业自动化与智能制造：在制造厂中，机器人、物联网传感器和基于AI的控制的整合正在加速。保护可编程逻辑控制器（PLC）、监督控制与数据采集（SCADA）系统以及工业物联网端点的安全解决方案吸引了大量投资。根据Gartner的预测，物联网端点安全的支出预计将急剧上升，因为制造商优先考虑抵御勒索软件和供应链攻击的弹性。
• 关键基础设施保护：公用事业、交通和能源行业正越来越多地成为复杂网络物理攻击的目标。预计到2025年，投资将流向异常检测、网络分段和针对电网、水处理设施和智能运输系统的实时监控解决方案。MarketsandMarkets预计，全球关键基础设施保护市场将在2027年前达到1558亿美元，CPS安全将是主要推动力。
• 医疗保健与医疗设备：连接医疗设备和医院自动化的普及创造了新的脆弱性。用于医疗CPS的安全保障，包括输液泵、影像系统和远程监测设备，正成为越来越多的投资热点。美国食品和药物管理局（FDA）的指导促使医疗服务提供者投资于强健的CPS安全框架。
• 汽车与智能移动：连接和自动驾驶车辆的进化带来了复杂的网络物理风险。预计到2025年，投资将集中在入侵检测、可靠的无线更新和车对一切（V2X）安全上。IDC预测，随着监管要求的收紧，汽车网络安全支出将出现双位数的增长。

总体而言，2025年CPS安全的未来展望以针对特定行业解决方案的有针对性投资为特征，重点关注实时威胁检测、基于AI的分析和合规性。随着数字化转型的加速，这些新兴用例和热点将塑造竞争格局，推动CPS安全市场的创新。

挑战、风险和战略机会

到2025年，网络物理系统（CPS）安全面临复杂的挑战、风险和战略机会，随着这些系统日益成为关键基础设施、制造业、医疗保健和智能城市的重要组成部分。物理过程与数字控制和连通性的融合使CPS暴露于网络与物理威胁的独特组合中，放大了安全漏洞的潜在影响。

主要挑战之一是由于连接设备和传感器的激增所导致的攻击面不断扩大。遗留系统往往不是以安全为设计目标，如今却与现代网络集成，制造了对对手可以利用的脆弱性。根据欧洲网络安全局（ENISA）的数据，在异构CPS环境中缺乏标准化的安全协议以及不一致的补丁管理进一步复杂化了风险缓解。

在能源、交通和医疗等行业，风险尤为严重，成功的攻击可能带来严重的物理后果。2021年对科罗尼尔管道的勒索软件攻击，导致美国东海岸的燃料供给中断，彰显了CPS脆弱性的现实影响。网络安全和基础设施安全局（CISA）强调，针对工业控制系统（ICS）和操作技术（OT）的威胁行为者的复杂性日益增长，尤其是供应链攻击和零日利用的显著上升。

战略机会则在于采纳先进的安全框架和技术。将人工智能（AI）和机器学习（ML）整合用于实时异常检测正在获得关注，使得威胁的识别和响应更为迅速。Gartner预测，到2025年，超过60%的CPS部署将融入基于AI的安全分析，远高于2022年的20%以下。此外，IEC62443等行业特定标准的制定正在促使CPS安全的更统一方法的发展。

• 对零信任架构的投资正在加速，组织优先考虑持续的身份验证和最低权限访问，以最小化网络内的横向移动。
• 公共和私营部门之间的合作正在增强，正如国家标准与技术研究所（NIST）推动的一些倡议，旨在开发最佳实践和威胁情报共享平台。
• 区块链等新兴技术正在被探索，用于安全的设备身份管理和防篡改日志记录。

总之，尽管2025年网络物理系统的安全受到攻击面扩大和威胁演变的挑战，但在先进技术、标准和跨行业合作中的战略投资提供了显著机会，以增强韧性并保护关键基础设施。

来源与参考文献

• MarketsandMarkets
• Palo Alto Networks
• Siemens
• Cisco
• Claroty
• Dragos
• 国家标准与技术研究所
• Arm
• 国际数据公司（IDC）
• IBM Security
• Nozomi Networks
• Google Cloud
• 欧盟网络安全法案
• 通用数据保护条例（GDPR）
• 麦肯锡公司
• Frost & Sullivan
• 欧洲网络安全局（ENISA）