收稿日期:2018-03-13 修回日期:2018-07-19 网络出版时间:2018-11-15
基金项目:国家自然科学基金(61572514);长沙市科技计划项目(K1705007,ZD1601042)
作者简介:董一帆(1993-),男,硕士,研究方向为网络空间安全二入侵检测;熊荫乔,博士,讲师,研究方向为信息物理域融合安全三网络出版地址:http ://http://biz.doczj.com/doc/619737914.html, /kcms /detail /61.1450.TP.20181115.1048.044.html 智能电网通信协议安全威胁与防御技术
董一帆1,熊荫乔1,2,王宝耀1(1.国防科技大学计算机学院,湖南长沙410073;2.长沙学院电子信息与电气工程学院,湖南长沙410022)
摘 要:工业控制网络已经进入了快速发展期,针对智能电网等工业控制网络的安全威胁不断升级三智能变电站作为智能电网的核心设施,正在成为恶意攻击行为的重要目标三因此以智能电网中的智能变电站网络为例,面向工业控制网络,结合信息域与物理域对变电站复杂网络中的攻击行为进行分析,对检测防御技术进行总结是必要的三文中对智能变电站通信标准IEC 61850及其三种主要通信协议的安全威胁与防御技术进行了研究,介绍了GOOSE 二SMV 和MMS 三种协议的基本功能,从信息域和物理域交叉渗透的角度对协议的脆弱性进行分析三系统刻画了针对各个协议的典型攻击方法,给出了针对这些攻击行为的检测方法和防御技术,讨论了现有工作面临的挑战并对未来智能电网安全的技术发展趋势做了展望三
关键词:智能电网;IEC 61850;攻击方法;入侵检测;安全防御
中图分类号:TP 39 文献标识码:A
文章编号:1673-629X (2019)02-0001-06
doi :10.3969/j.issn.1673-629X.2019.02.001Security Threat and Defense Technology of Smart Grid Communication Protocol
DONG Yi -fan 1,XIONG Yin -qiao 1,2,WANG Bao -yao 1
(1.School of Computer ,National University of Defense Technology ,Changsha 410073,China ;2.School of Electronic Information and Electrical Engineering ,Changsha University ,Changsha 410022,China )Abstract :Industrial control networks have entered a period of rapid development ,and the security threats against smart grid and other in?dustrial control networks are continuously upgraded.As the core facility of smart grid ,intelligent substation is becoming the main target of malicious attacks.Therefore ,taking the intelligent substation network in the smart grid as an example ,it is necessary to analyze the at?tack behavior in the complex substation network and summarize the detection and defense technology in combination with information do?main and physical domain facing the industrial control network.In this paper ,we study the security threats and defense technologies of the intelligent substation communication standard IEC 61850and its three main protocols ,i.e.GOOSE ,SMV and MMS.From the view of interconnection between cyber -physical domains ,the vulnerabilities of protocols are analyzed ,and the typical attack methods are de?scribed systematically.For these attack methods ,the detection and defense technologies are summarized and compared.The challenges of the existing works and the future developments are discussed in the end.
Key words :smart grid ;IEC 61850;attack method ;intrusion detection ;security defense
0 引 言
智能电网是国家基础设施中最为重要的系统之
一,也是工业生产二工作生活必不可少的能源供应系
统,同时也是将计算机网络二信息基础设施同现有电力
系统基础设施结合而成的自动化二数字化二智能化的电
网系统[1]三随着智能变电站中各种智能设备的引入与联网运行,攻击者可以利用信息域的传统攻击方法对智能变电站系统进行攻击,使之存在严重的安全威胁三传统的智能变电站防御手段主要依靠内外网的边界防护及物理隔离,而随着信息域与物理域的深入融合,传统的防御方式已不能满足智能化发展的需要三因此,智能变电站的安全由原来物理域中简单的设备安全,演变成了信息域与物理域融合的复杂安全三2010年, 震网”(Stuxnet )病毒爆发, 毒区”(Duqu )和 火焰”第29卷 第2期2019年2月 计算机技术与发展COMPUTER TECHNOLOGY AND DEVELOPMENT
Vol.29 No.2Feb. 2019
智能电网信息安全威胁及对策分析 发表时间：2017-09-29T11:14:56.620Z 来源：《基层建设》2017年第14期作者：王争 [导读] 摘要：智能电网信息安全已成为相关研究人员以及工业领域专家们关注的热点。本文对智能电网信息安全威胁进行了总结和概述天津送变电工程公司天津 300000 摘要：智能电网信息安全已成为相关研究人员以及工业领域专家们关注的热点。本文对智能电网信息安全威胁进行了总结和概述，最后依据国家政策法规提出了应对智能电网信息安全威胁的保护措施。智能电网信息安全仍处在研究阶段，还需要更多的探索和实践来应对智能电网的威胁和脆弱性。 关键词：智能电网；信息安全威胁；对策 1 智能电网介绍 1.1概念及特点 目前，智能电网已成为世界各国争相研究的热点，尚没有统一的定义。国家电网中国电力科学研究院对智能电网的定义为“以物理电网为基础（中国的智能电网是以特高压电网为骨干网架、各电压等级电网协调发展的坚强电网为基础），将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网”。智能电网用以解决目前电力供应中遇到的问题，能够充分利用状态估计等技术来提升故障检测能力，在无技术人员干预的情况下实现自我恢复。通过负载均衡技术降低用电高峰时出现的问题，合理安排发电机的使用，使用智能电表等智能设备采集数据调整用电价格从而降低用电高峰时的峰值。允许使用更多的可再生资源，如太阳能、风能等，而不需要考虑能量储存的问题。 1.2国内外发展应用 在美国、日本等发达国家，智能电网战略己成为国家重要战略。美国智能电网发展分3个阶段进行战略推进，即“战略规划研究+立法保障+政府主导推进”的发展模式。欧洲的智能电网以支撑可再生能源以及分布式能源的灵活接入为目标，向用户提供双向互动的信息交流等功能。日本在2010年后由经产省和超过500家企业以及团体成立官民协议会———“智能电网联盟”。随着我国电力体制改革和特高压电网建设的不断深化，智能电网也将成为我国电网发展的一个新方向。目前，国家电网公司已建成包括智能变电站、智能充换电网络、智能用电采集系统、多端柔性直流等一批先进的智能电网创新工程。截止2015年，国家电网公司累计建成投运智能电网试点项目342项。 1.3信息安全 近年来，国家电网公司大力推进电力通信、SG186工程和特高压电网等建设，信息化企业、数字化电网的蓝图逐步实现，为智能电网建设奠定了扎实的基础。随着我国智能电网的建设，信息安全问题越来越突出，继电保护、电网调度自动化和安全装置、变电站自动化、发电厂控制自动化、配网自动化、电力市场交易、电力负荷控制、电力用户信息采集、智能用电等多个领域均可能面临信息安全的威胁。 2 智能电网信息安全威胁分析 智能电网充分发挥了电网资源优化配置的作用，具有坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的典型特征。结合这些特征，将智能电网所面临的信息安全风险归纳为以下五点:（1）电网复杂度增加，使安全防护的难度加大。智能电网是一个多网融合的网络，在发电、输电、变电、配电、用电及调度等几个环节中，应用物联网技术感知采集海量的实时数据、非实时数据、结构化数据、非结构化数据，同时，大量智能终端如新能源电动汽车、家庭太阳能、智慧城市等，使得电网架构更加复杂，给智能电网带来了新的信息安全隐患。（2）通信网络环境更加复杂。随着第四代无线通信技术（TD－LTE）的成熟，4G环境下智能电网的网络试点平台也相继建成。TD －LTE试点网络平台为实现配电自动化提供了高可靠、高速率、低时延的业务通道，为配电自动化“五遥”功能的实现提供了通道保障。同时大量智能仪表、移动终端也广泛 投入到应用中，提高电网智能化、自动化的同时，也使得电网的网络环境更加复杂，受威胁的环节增多。（3）安全接入技术更加多样、灵活。国家电网公司将信息网划分为信息内网与信息外网，并在两个网络之间采用专用隔离装置进行安全隔离，信息内、外网边界的各类接入对象通过多种接入方式与信息内、外网进行数据交换与通信。而智能电网采用物联网技术，在移动网络的基础上集成了感知网络和应用平台，使得智能电网具有更加复杂的接入环境、多样灵活的接入方式、数量庞大的智能接入终端，如何保证各类分散的接入对象安全、可信地连入电力信息网络，同时保证机密数据不会遭到泄露，并且实现对接入对象和操作的监控与审计，是智能电网信息化建设中迫切需要解决的问题。（4）软硬件设备进口，使得信息安全不可控程度更高。由于认识能力和技术发展的局限性，在硬件和软件设计过程中，难免留下技术缺陷，由此可造成网络的安全隐患。如全球90%的微机都装微软的Windows操作系统，许多网络黑客就是通过微软操作系统的漏洞和后门而进入网络。（5）业务的漫游办理，数据安全受到威胁。电网公司的营业厅实施“大营销”改造，所有营业厅都能漫游办理业务，联网在各处银行交纳费用，电力决策部门可根据需求调整电力生产计划，但是“大营销”的开放环境也使数据丢失和受到远程攻击的可能性上升。 3 应对措施 （1）基础设施保护①能源盗窃侦测:将消费者使用的电量等数据使用其他形式的数据表示，使得攻击者无法准确地对电量进行修改。 ②使用隐私保护仪表:智能电网的信息网络中经常会传输用户的私密数据，如用户身份、地理位置、相关的电子设备以及用电量等。为保护这些数据不被窃取，智能仪表传输数据时采用安全信道，限制用户计费信息传输来保护用户隐私。（2）电网SCADA系统防护使用现场取证技术，在不关闭SCADA系统的情况下进行实时检测，对SCADA系统的大数据进行分析。使用白名单技术对工业协议进行过滤，从而阻止可疑的网络流量。安装入侵检测/防御系统，对网络数据包进行检测、解析，对日志文件进行分析。使用机器学习的技术对未知攻击进行检测和防御。（3）网络安全措施①应对DoS攻击:应对电网网络的DoS攻击可以采用DoS攻击检测及缓解措施。可以通过数据包的内容、攻击特征、信号强度、传输失败数以及其他属性对DoS攻击进行检测。一旦检测到DoS攻击，智能电网应能够采用相应措施保护各网络节点，降低系统故障时间。DoS缓解技术通常部署在网络层和物理层。②应对注入及欺骗攻击:进行严格的认证机制，将TLS、SSL等协议与SHA、HMAC等加密技术进行配合使用，从而对网络通信信道数据进行校验。使用动态密钥管理，定期对数据流中的密钥进行更新。③应对非法破解:应对电磁攻击和功耗分析攻击最常用的方法是减少设备能量消费量与仪表中数据之间的关系。④使用网络安全协议:智能电网系统需要使用更合适的协议和标准，包括安全的DNP3协议、IEC61850以及IEC62351。这些协议对智能电网通信协议进行了修改，加入了安全层的实现。（4）数据安全保护措施采用密码学技术以及算法对数据进行加密，从而保障通信安全，保护用户的信息，对用户进行验证来
浅谈智能电网中的通信技术 智能电网是特高压取得突破后，国网公司在新的起点上推动国家电网科学发展水平的必然选择，建设统一坚强智能电网具有重要意义。智能电网的范畴很广，笔者在这里试图介绍下智能电网中可能运用的通信技术。 通信因其传输和感知功能被誉为电网的“神经系统”。在智能电网及其通信技术的见解中，国外各主流厂商可谓仁者见仁，智者见智。国际咨询商同时受聘于华东电网公司和安徽电力公司的埃森哲也提出了自己的观点。这里就来介绍下她对智能电网中通信技术的理解。 1、第二代互联网 目前的因特网协议是IPV4，它的下一个版本就是IPV6，这个新版协议就是第二代互联网的基础，可实现“产对产”连接，有庞大的地址数量，传输速度更快。如果说IPV4是“人机对话”，那么IPV6可以扩展到任何物间对话，如家用电器、传感器等。这个功能是比较强大的。 2、光纤以太网 以太网是众所周知局域网通信协议标准。以太网的传输介质主要是双绞线和光纤。一般主干通信网络都使用光纤，电力系统也是如此。光纤至少有两大优点是双绞线铜缆暂时不可比拟的。一是通信容量非常大，传输距离远；二是能抗电磁干扰能力强，信号串扰小，传输质量佳。 3、电力宽带
顾名思义实现电力宽带的目标就是用电力线来传输信息，而电力线通信（PLC）。PLC具有极大的便捷性，只要连接到房间内任何的插座上，就可立刻拥有4.5—45Mbps的高速网络接入。PLC利用GMSK （高斯最小频移键控、移动全球通的调制方式）和OFDM（正交频分复用）将用户数据进行调制，然后进行传输。目前国网信通下属的中电飞华公司已将电力宽带引入商用，推广到北京的一些小区中。 4、3G及4G无线通讯技术 3G对我们来说并不陌生，在国内三大运营商的鼎力支持下，3G 移动通信已如火如荼地发展起来。他的特点就是速度快、流量大，可以传输视频。无线通信中，OFDM,智能天线，MIMO（多进多出），LTE （长期演进项目）也被视为3G或4G的主流技术或标准。我觉得目前在应急通信上极有可能用上这些高速移动技术。全球排名靠前的国产设备商华为公司在这些技术储备上有一定优势。 5、新型无线网络技术 当今常见的无线网络有移动通信网，无线通信网（WiFi,Wimax）篮球网络, Adhoc网络（无中心自组织的多跳无线网络），还有较新的无线传输网络。无线传感器网络由一定数量的传感器节点，通过某种通信协议连接而成的网络体系。 在国内，中科院上海微系统所对次项技术的研究处于领先地位，并已开始参与一些国际标准的制定。 以上，便是笔者对埃森哲通信技术观点的简要介绍。可以看出，
编号：SY-AQ-07024 ( 安全管理) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 电力信息系统安全风险和威胁 行为分析 Analysis on security risk and threat behavior of power information system
电力信息系统安全风险和威胁行为 分析 导语：进行安全管理的目的是预防、消灭事故，防止或消除事故伤害，保护劳动者的安全与健康。在安全管 理的四项主要内容中，虽然都是为了达到安全管理的目的，但是对生产因素状态的控制，与安全管理目的关 系更直接，显得更为突出。 1.引言 电力信息系统由网络、设备和数据等要素组成，其中每个要素都存在着各种可被攻击的弱点。网络线路有被窃听的危险；网络连接设备、操作系统和应用系统所依赖的各种软件在系统设计、协议设计、系统实现以及配置等各个环节都存在大量的安全弱点和漏洞，有被利用和攻击的危险。每天都有新的安全漏洞在网上公布，每天都有系统受到攻击和入侵，每天都有计算机犯罪的报道，每天都有人出于好奇或其他目的加入到网络黑客的行列中。而且攻击者的手段也越来越多，面对一个复杂性日益增长的网络环境进行安全需求分析，动态地、发展地认识安全隐患和威胁是安全需求分析的重要前提。只有深入了解电力信息系统的网络发展和应用现状，结合对
其网络软硬件设备的基础和原理的专业分析，才能深入了解影响电力系统信息安全的、潜在的矛盾、隐患和现实状况，才能制定出一整套完整而科学的网络安全结构体系，才能从根本上解决电力信息系统的网络安全。 2.电力信息系统的安全风险 攻击电力信息系统的黑客既可能来自电力系统的内部，也可能来自外部。内部攻击通常来自员工、系统管理员等，据权统计，在所有破坏安全活动中占近80。外部攻击主要来自竞争对手、政府或任何不怀好意的组织和个人。也就是说，风险同时存在于Internet 网络的两端。电力信息系统的主要安全风险包括： （1）用户标识截取：标识截取是指暗中发现合法用户的身份验证信息，通常是用户名和口令，这是大多数电力信息系统采用的安全防护措施。如果入侵者知道了某个用户的用户名和口令，即使该用户并没有额外的特权，也可能危及网络的安全。如果用户名，更重要的是口令，以明文的形式通过网络发送，入侵者通过常用的协议分析软件监视网络通信，可以截取用户标识信息。如果口令仍以
2020《智能电网通信协议体系》模拟题 《智能电网通信协议体系》模拟题一 一、填空题(本题 25 分 , 每空 1分) 1. 通信网的基本结构形式有五种分别是 _____、 _____、 _____ 、 _____、 _____。 2. 衡量电能质量的重要指标是 _____、 _____、 _____。 3. 物联网在智能电网中的应用主要包括 _____、 _____、 _____、 _____。 4. 无线自组网主要特点包括 _____、 _____、 _____等。 5. 常见的规约交互方式一般分为两种分别是 _____方式和 _____方式。 6. 配电网的组成包括 _____、 _____、 _____等。 7. 配电网自动化远方终端包括:_____、 _____等。 8. 101协议的服务分为 S1、 S2、 S3分别是 _____、 _____、 _____。 二、选择题(本题 30分,每小题只有一个正确答案,每小题 2分) 1. 双向互动服务的主要内容有() 。 A. 信息发布、业务受理、客户交费、接入服务、增值服务 B. 信息提供、业务受理、客户交费、接入服务、增值服务
C. 信息提供、业务受理、客户交费、有序充电、增值服务 D. 信息提供、业务受理、客户交费、接入服务、社区服务 2. 通过哪些设备开展双向互动服务?() 。 A. 智能电能表、智能插座、手机、电脑 B. 智能电能表、智能交互终端、手机、采集器 C. 智能电能表、智能交互终端、手机、电脑 D. 电能表、智能交互终端、手机、电脑 3. 以下不属于用电信息采集系统主要采集方式的是() 。 A. 实时采集 B. 自动采集 C.随机召测 D. 主动上报 4. 电动汽车的主要类型有() 。 A. 纯电动汽车、混联式混合动力电力汽车、燃料电池电动汽车 B. 纯电动汽车、混合动力汽车、氢电池电动汽车 C. 纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车 D. 增程电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车 5. 电动汽车充电模式主要包括() 。
通信技术在智能电网中的应用 广东电网公司肇庆供电局周亚光摘要：随着通信技术、计算机信息技术的发展和电力生产调度自动化水平的提高。建设强大的智能电网已成为必然的发展趋势。智能电网就是以稳定的电网框架为基础，以通信网络和计算机信息网络为平台，对电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度等方面进行智能控制，实现电力、信息、业务的高度融合。在智能化电网的建设过程中，通信技术在其中起着至关重要的作用，本文将详细介绍通信技术在智能电网建设过程中的应用。 关键词：智能控制、数据采集、数据传输、通信协议、综合数据网、工业以太网设备 一、智能电网的产生背景； 1、电网规划与建设面临着严峻的用电高峰和电网建设费用的压力，同时规划和建设的合理性的合理性也面临考验。 2、电网的运行方面，用户对供电可靠性的要求越来越高、同时运行单位对电网设备的运行状况需要有更多的了解。 3、资产维护：设备的当前健康状态、设备维修和更换的最佳时机、设备的维修质量电力作业的费用需要得到合理的安排 4、电力营销：需求侧管理服务水平、电费回收率、窃电损失需要及时的掌握。 建设智能电网可应对上述的挑战： A、通过收集电网各种数据，指导电网和设备的投资，使得设备在逼近设备容量或实际能力的情况下运行，充分挖掘设备的潜力。 B、通过电网的实时重构和优化运行方式，使得设备在其实际容量范围内运行，延长设备使用寿命。 C、充分利用实时信息，缩短停电时间。 D、加强需求侧管理，提高效益。 E、为合理的电网投资提供决策支撑。 在传统电网的基础上，智能电网进一步扩展了自动化的监视范围，增加了信息的收集和整合以及对业务的分析和优化，实现了电网的智能化。可帮助电网企业提高管理水平、工作效率、电网的可靠性和服务水平。 智能电网分五个层面：1、电网数据采集2、数据传输3、信息集成4、分析优化5、信息的展现 （1）、电网数据的实时采集 实时数据是智能化电网的重要支撑，包括以下三方面的数据，A电网运行数据，B 设备状态数据C客户计量数据 目前，因为电网公司的数据采集主要关注电网的运行数据上，对另两方面的欠缺，只有增加了这两方面的数据采集，才能使整个电网可视化，为走向智能化作准备。 （2）、数据传输 基于开放标准的数字通信网络保证客户计量和设备状态数据以及电网运行数据的可靠传输。 （3）、在信息集成、分析优化、住处展现三方面，主要集中了计算机信息网络技术的应用。 通过采集和通信网络传送上来的数据为电网的规划设计、运行和资产的优化提供决策支持 1、电网设计优化 A、通过对用户负荷模式的分析，能够很清楚的确定需要改造的、可能存在过负荷的
电力信息系统安全防护研究 发表时间：2018-07-09T11:47:02.203Z 来源：《基层建设》2018年第12期作者：欧阳涛 [导读] 摘要：随着全国村镇区域的电力网络铺盖与计算机网络技术的发展，信息体系在电力部门与企业中的运用越来越普遍，作用越来越突出，它给生产、生活带来很多好处的同时，也带来了一些无法忽视的问题，其中就有电力信息体系的安全防护问题。 广东电网河源紫金供电局有限责任公司广东河源 517400 摘要：随着全国村镇区域的电力网络铺盖与计算机网络技术的发展，信息体系在电力部门与企业中的运用越来越普遍，作用越来越突出，它给生产、生活带来很多好处的同时，也带来了一些无法忽视的问题，其中就有电力信息体系的安全防护问题。对此，想要确保中国电力行业的健康发展，首要任务是增强对电力信息系统的保证和维护，并使用有效方法对电力信息系统的安全性和稳定性实施优化和改进，以此确保电力体系的稳定、可持续运行。 关键词：电力信息系统；安全防护 电力行业是国家能源行业的关键组成部分，这几年来随着国家信息化建设的发展，电力行业的信息化建设也在持续深入与增强，各种管理信息体系持续上线，在电力企业日常生产经营中信息化的作用越来越突出，在这个高新技术运用广泛的时代，网络信息安全隐患问题的存在也是人们一定要重视的特殊性问题。所以，通过对信息系统的安全防护，能进一步推动电力体系的稳定和高效运行，从而相对好的推动电力企业的效益增长与发展。 1、电力信息安全防护工作存在的问题 1.1现阶段电力信息安全防护工作常常选择一台工作站备份数据，没有建设完善的数据备份体系，也没有相关的数据备份的管理制度。 1.2这几年来计算机在电力体系的生产经营等方面运用越来越广泛，然而与其相对应的安全策略、安全技术和安全系统建设投入相对少。 1.3尽管中国政府和电力企业开始了解到信息安全防护工作的意义，可是迄今为止还没有出台可以指导整个电力信息安全防护工作的管理标准。 1.4这些来计算机信息技术和其在电力自动化中的运用获得了长足的进展，然而在有关工作人员对电力信息安全防护工作的了解和现实状况差距相对大，对新出现的信息安全问题认识不足。 2、电力信息安全建设体系内容 电力信息体系信息安全保证系统使用了“三横四纵”的总体架构，就是横向上分为3个层次，分别为应用层、技术层、管理层；技术层次中纵向又分为4种重要系统，就是以基础安全服务设施、数据安全保护、网络接入保护、平台安全管理为支柱，信息安全基础设施为基础，经过信息安全管理系统为业务运用提供可靠的安全保证。 首先是应用层。这是安全保证系统的关键对象。建设信息化的终极目标是供应给用户好用、易用、够用的运用体系，运用系统是为了满足不一样用户的不同业务要求，安全保证系统保证的核心就是运用系统进而其数据。 其次是技术层。这是信息安全保证系统的重要系统。现阶段包含技术支撑系统、技术保证系统、网络信任系统、安全服务系统。这4种系统已经通过多年的探索与建立，应该说已经覆盖了技术上的全部方面。 最后是管理层。包含等级保护安全策略、安全管理制度、法律法规与技术规范。一般说“三分技术、七分管理”，再好的技术也需要完善的管理才可以确保技术发挥最大的效能。 3、电力信息系统的安全防护策略 3.1建立安全防护体系 电力信息系统因为于其自身的特殊性与必要性，建设一个科学有效的安全防护系统有着特别关键的意义。显然，传统的对系统实施风险分析，拟定相关的安全策略，使用安全技术作为防护方法的安全防护方法已经不可以满足现阶段电力体系的要求。这是由于这安全方案对系统准确的设置与完善的防御方法依赖程度高，而且在极大程度上针对固定的威胁，是一种被动式的静态的防御系统。而现实上在电力信息体系中，除了有静态、非实时数据外，还有动态的、实时的生产控制数据。所以，电力体系信息的安全防护系统也要是一个动态的、全方位的过程。这就需要建设一个动态安全系统模型，要充分思考每一个方面，而且思考到每一个部分之间的动态关系和依赖性。 3.2加强管理人员的系统安全保护意识 网络安全管理人员需要提升网络安全的保护意识和警惕意识，并提升自身的专业技能和综合素质，针对电力企业的要求和电力体系的运行需要对电力信息体系实施合理、有效的管理和控制。而且需要了解到防火墙和安全软件的弊端和局限性，对电力信息体系和关键信息实施备份，然后对意外网络安全事故导致的信息丢失、混乱等问题实施预防，而且需要拟定问题处理的有效方法，在安全问题发生后，能够及时对其实施解决，防止安全问题蔓延、扩大。 3.4增强数据存储环境的安全 电力行业数据一般存在于各种业务体系中，这些系统数据的存储环境关键包含操作体系与数据库系统。操作系统是连接计算机硬件和上层软件之间用户的桥梁，操作体系的安全性是非常关键的，为了使操作系统的安全漏洞或隐患减少，需要对操作系统给予科学配置、管理与监控；在数据库体系中，电力行业所牵涉的数据库更高的密级、更强的实时性，所以有必要依据其特殊性完善安全策略，确保数据库中的数据不会被有意的攻击或无意的破坏，不会出现数据的外泄、丢失与毁损，就是完成了数据库系统安全的完整性、保密性与可用性。 3.5建设防火墙与身份认证制度 防火墙为不一样网络或网络安全域之间构建了一道安全屏障，它经过有选择地拒绝非法端口，准许合法的TCP/IP数据流通过，以确保内部网的数据与资源不会流向非法地点。一般应用包过滤、运用级网关、电路级网关与规则检验防火墙等安全控制方法完成其安全防护作用。身份验证包含身份识别与身份认证，是确认通信双方真实身份的重点。身份识别是指定用户向体系出示自己的身份证明过程。系统查核用户的身份证明的过程是身份认证。用户授权是确定一个用户是不是有权对某一特定资源实施一定的操作。 3.6安全审计与信息加密策略 安全审计策略指的是把信息系统日志和采集操作行为、监控和分析等做好，增强安全审计方面的工作，能加强电力部门的风险、故障预警力和监控力，给内部管理和防护系统供应有效真实的改进根据。信息加密技术也是信息体系安全管理常用的方法，关键有通信保密与
奥鹏17春川大《智能电网通信协议体系》16秋在线作业2 一、单选题（共50 道，共100 分。） 1. 与现有电网相比，智能电网体现出（）的显著特点。 A. 电力流、信息流和业务流高度融合 B. 对用户的服务形式简单、信息单向 C. 电源的接入与退出、电能量的传输等更为灵活 D. 以上都不是 标准解： 2. STM-1帧频8kHz，即每秒传送8000帧；一帧的周期为（）μs。 A. 125 B. 225 C. 325 D. 425 标准解： 3. 目前，国家电网公司已建成“三纵四横”电力主干通信网络，形成了以光纤通信为主，（）等多种通信方式并存的通信网络格局。 A. 微波、载波 B. 红外线、微波 C. 超声波、载波 D. 电磁波、载波 标准解： 4. （）是实现变电站运行实时信息数字化的主要设备之一。 A. 传输系统 B. 电子式互感器 C. 电子式传感器 D. 智能交互终端 标准解： 5. A TM采用交换技术是（）。 A. 虚电路交换 B. 分组交换 C. 电路交换 D. 电路交换和分组交换 标准解： 6. 将物理信道的总带宽分割成若干个与传输单凭信号相同均子信道,每个子信道传输一路信号,称这种复用技术为( )。 A. 空分多路复用 B. 同步时分多路复用
C. 频分多路复用 D. 异步时分多路复用 标准解： 7. SDH网管系统的软件层级结构的最高层是（）。 A. 设备层 B. 网元层 C. 网元/子网管理层 D. 网络管理层 标准解： 8. 光纤WDM明线技术中的FDM模拟技术，每路电话（）。 A. 2kHz B. 4kHz C. 6kHz D. 8kHz 标准解： 9. 目前电网中使用的传感器不包括（）。 A. 传统传感器 B. 超导传感器 C. 光纤传感器 D. 智能传感器 标准解： 10. （）指将相对小型的发电/储能装置布置在用户现场或附近的发电/供能方式。 A. 分布式发电 B. 制定电力技术 C. 集中式发电 D. 分布式光伏发电 标准解： 11. 交换式局域网增加带宽的方法是在交换机多个端口之间建立( )。 A. 点—点连接 B. 并发连接 C. 物理连接 D. 数据连接 标准解： 12. OSI七层协议中，传输层传送数据的单位为（）。 A. 比特 B. 帧 C. 分组 D. 信息 标准解： 13. 光纤通信指的是（）。 A. 以电波作为信息载体、以光纤为传输媒介的通信方式 B. 以光波作为信息载体、以光纤为传输媒介的通信方式 C. 以光波作为信息载体、以电缆为传输媒介的通信方式 D. 以激光作为信息载体、以导线为传输媒介的通信方式
浅析电力系统信息网络安全 【摘要】 随着电力行业信息化不断发展，信息安全的重要性日渐突显，所面临的考验也日益严峻。全文分析了威胁电力系统安全的几个主要来源及局域网安全管理所涉及的问题，并从信息安全技术与管理上提出了自己的几点思路和方法，增强智能电网信息安全防护能力，提升信息安全自主可控能力 【关键词】电力系统网络安全计算机 随着计算机信息技术的发展，电力系统对信息系统的依赖性也逐步增加，信息网络已成为我们工作中的重要组成部分。电力的MIS系统、电力营销系统、电能电量计费系统、SAP 系统、电力ＩＳＰ业务、经营财务系统、人力资源系统等，可以说目前的电力资源的整合已经完全依赖计算机信息系统来管理了。因此在加强信息系统自身的稳定性同时，也要防范利用网络系统漏洞进行攻击、通过电子邮件进行攻击解密攻击、后门软件攻击、拒绝服务攻击等网络上带来诸多安全问题。 如何应对好网络与信息安全事件。要把信息安全规划好，就要从软件和硬件两个方面下功夫。 首先我们来谈谈软件这块，其实这块主要是指安全防护意识和协调指挥能力和人员业务素质。 作为企业信息网络安全架构，最重要的一个部分就是企业网络的管理制度，没有任何设备和技术能够百分之百保护企业网络的安全，企业应该制定严格的网络使用管理规定。对违规内网外联，外单位移动存储介质插入内网等行为要坚决查处，绝不姑息。企业信息网络安全架构不是一个简单的设备堆加的系统，而是一个动态的过程模型，安全管理问题贯穿整个动态过程。因此，网络安全管理制度也应该贯穿整个过程。 通过贯彻坚持“安全第一、预防为主”的方针，加强网络与信息系统突发事件的超前预想，做好应对网络与信息系统突发事件的预案准备、应急资源准备、保障措施准备，编制各现场处置预案，形成定期应急培训和应急演练的常态机制，提高对各类网络与信息系统突发事件的应急响应和综合处理能力。 按照综合协调、统一领导、分级负责的原则，建立有系统、分层次的应急组织和指挥体系。组织开展网络与信息系统事件预防、应急处置、恢复运行、事件通报等各项应急工作。
《无线传感器网络及应用》第一次作业答案 一、单项选择题。本大题共11个小题，每小题2.5 分，共27.5分。在每小题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的。 1.下面哪种协议不属于路由协议（ C ）。 A.地理位置路由协议 B.能量感知路由协议 C.基于跳数的路由协议 D.可靠的路由协议 2.ZigBee的通信速率在2.4GHz时为（ D ）。 A.40Kbps B.20Kbps C.256 Kbps D.250kbps 3.传感器节点（ D ）范围以内的所有其它节点，称为该节点的邻居节点。 A.视线 B.跳数 C.网络 D.通信半径 4.TinyOS是一个开源的（ D ）操作系统，它是由加州大学的伯利克分校开发， 主要应用于无线传感器网络方面。 A.桌面 B.后台 C.批处理 D.嵌入式 http://biz.doczj.com/doc/619737914.html,N技术使用了哪种介质（ A ）。 A.无线电波 B.双绞线 C.光波 D.沙狼 6.传感器节点消耗能量主要消耗在（ A ）上。 A.无线通信模块 B.处理器模块
C.传感器模块 D.管理模块 7.传感器最早起于二十世纪（ B ）年代。 A.60年代 B.70年代 C.80年代 D.90年代 8.定向扩散（Directed Diffusion，DD）路由协议是一种（ B ）机制。 A.能量感知路 B.基于查询的路由 C.地理位置路由 D.可靠的路由 9.传感器的灵敏度是有方向性的。当被测量是单向量，而且对方向性要求较高时，应 选择在其它方向上灵敏度（）的传感器；如果被测量是多维向量，则要求传感器的交叉灵敏度越（）越好。 A A.小；小 B.小；大 C.高；高 D.高；底 10.传感器的频率响应越（），则可测的信号频率范围就越（）。 C A.小；高 B.大；宽 C.高；宽 D.大；高 11.传感器的线形范围是指输出与输入成正比的范围。理论上在此范围内，灵敏度保持 定值。传感器的线性范围越（），则它的量程就越（），并且能保证一定的测量精度。 C A.小；宽 B.小；高 C.高；大 D.宽；大 二、多项选择题。本大题共29个小题，每小题2.5 分，共72.5分。在每小题给出的选项中，有一项或多项是符合题目要求的。 1.根据节点数目的多少，传感器网络的结构可以分为（AD ）。
关于印发XX公司电力营销管理 信息系统安全管理办法的通知 各供电公司： 为了规范XX公司电力营销管理信息系统（以下简称营销系统）安全管理，确保营销系统正常营运，特制定《电力营销管理信息系统安全管理办法》。现印发给你们，请遵照执行。 二○XX年十二月十二日 XX公司电力营销管理信息系统安全管理办法 为了规范XX公司电力营销管理信息系统（以下简称营销系统）安全管理，确保营销系统正常营运，特制定《电力营销管理信息系统安全管理办法》。本管理办法适用于使用营销系统的单位及个人。 一、所有供电营业所的营销系统严禁以任何方式与互联网联接，一旦发现将严肃处理。如造成营销系统瘫痪或营销电费数据丢失的，将按照《XX公司网络与信息安全信息通报管理办法》有关规定追究直接责任人及相关领导的责任。 二、严禁在营销系统的计算机上玩游戏以及安装任何无关软件，特别是游戏软件、盗版软件等。软盘、光盘和移动存储设备等应先检查无病毒后方可使用，如发现病毒，务必先清除病毒，不能清除病毒的应在其包装上醒目注明，不得在计算机上再使用，避免造成病毒传播。 三、不得破坏营销系统计算机设备及计算机操作系统，严禁私自更改营销系统网络IP地址和网络标识。 四、营销系统计算机的日常应用由使用者负责管理，计算机如出现问题，应在第一时间内联系营销系统管理员和信息中心有关专业人员进行处理；使用者必须设置长度不得小于六个字符的密码，保管好个人的账号和密码，不得窃取他人账号及密码越权访问。使用者应不定期（不得长于一个月）更换密码。
五、营销系统计算机必须安装防杀毒软件，计算机用户应定期观察防病毒软件运行状况，禁止关闭防病毒软件，对病毒入侵事件应及时向信息中心报告；信息中心有关专业人员应定期检查杀毒软件的运行情况并对营销系统局域网内计算机查毒杀毒，定期对防毒软件的病毒库进行升级，指导用户做好计算机病毒防治工作。 六、外来人员未经主管营销负责人或营销系统管理员的允许，不得操作营销系统计算机及相关设备。 七、外来技术人员对营销系统进行升级、维护工作时，须经主管营销负责人的允许并在营销系统管理员陪同或认可下方可工作，工作完成后做好相应的记录并备案。 八、严禁在未经允许的情况下向外界泄漏营销系统内的相关信息。 九、严禁随意更改营销电费数据，如需更改，必须有相应的审批程序并备案。 十、营销系统管理和维护人员必须严格执行备份计划，妥善保管备份文件。备份工作具体要求请参阅营销系统开发商提供的备份方案。 十一、雷电可能会对计算机设备甚至使用者的人身安全造成伤害，故在雷雨天气，不要插拔网络线、电话线、电源线等可能会与外界连接的导电体，以免造成不必要的损害。 十二、用于营销系统的计算机、打印机、网络交换机等设备必须登记在册，固定资产未做转移之前，仍归属海南电力试验研究所，不得挪作它用。所有设备铭牌必须明显清晰，不清晰的需查明设备规格并贴上标签。设备资料如保修卡、产品说明书、软件安装盘等均由信息中心有关专业人员或营销系统管理员保管。
智能电网信息安全威胁及对策分析鲁小华 发表时间：2018-01-31T11:17:31.560Z 来源：《基层建设》2017年第32期作者：鲁小华 [导读] 摘要：经济的发展也推动科学技术的进步，科学技术的创新也为经济发展带来广阔的发展前景。经济的发展与科技的进步推动了信息化、智能化时代的到来，各行各业在原有的用电基础之上也拓展了对于用电的新需求。 国网西藏电力有限公司电力科学研究院西藏拉萨 850000 摘要：经济的发展也推动科学技术的进步，科学技术的创新也为经济发展带来广阔的发展前景。经济的发展与科技的进步推动了信息化、智能化时代的到来，各行各业在原有的用电基础之上也拓展了对于用电的新需求。在大环境的需求下，电力事业既要保证数量上的供应也要保证质量上的服务，智能化电网的电力通信是未来电力事业发展核心方向。文章首先介绍了智能电网，然后根据目前智能电网存在的信息安全问题进行分析，接着针对这些信息安全问题提出了预防和检测的办法。 关键词：智能化电网；信息安全；应对措施 随着社会不断地进步，人类对于资源和环境的需求越来越多，电力市场化的脚步越来越快，用户对于电能质量与安全方面的考量也越来越多。在这种大背景之下，智能电网应运而生并且被称作为电网未来发展的主要方向之一。在世界范围内，已经有诸如美国、欧盟等等国家已经将更加便捷省力的智能电网纳入到未来电网发展规划当中。 1智能电网的运作特征 智能电网融合了大量数据，使电网实现了智能调控，电网使用者拥有了更多传输方式，如微电网接入、再生资源接入和分布式电源接入等。同时，通过直接交互方式，满足了电网使用者的多样化需求，提高了个性化电力服务水平。同传统电网相比，智能电网的经济效益更高。利用现代通信技术优势，在处理大量数据流量后，优化配置了现有资源，降低了电网损耗，提升了资源的利用率，减少了企业生产成本。电网运行过程中，如果遇到突发故障、自然灾害或恶劣极端天气，智能电网在作出科学判断后，都可以继续保持供电状态，防止了大面积停电带来的经济损失。 2面临的安全威胁 2.1安全管理问题 安全问题是每一个行业，每一个领域都必须严肃重视的环节。同理，在电业系统的运行当中如果没有妥善处理相应的问题，引发安全问题则可以归咎为电业工作系统管理存在问题。管理缺乏全面性、预见性、完善性是引发安全问题的首要原因。所以在工作当中树立工作人员的安全意识，及时维修、检修机械设备，定期开展安全培训师安全演习，多方面，多角度避免安全隐患的产生与安全问题的残留。 2.2网络攻击 在网络安全攻击里，分为被动攻击和主动攻击。这两种攻击，都可以给智能电网的信息安全造成巨大的打击。这两种攻击中，被动攻击最难检测出来。被动攻击的攻击目标是电网传输的信息，它可以在不占用任何系统资源的情况下进行攻击，因此在初期很难被管理人员检测出来。因此，对于这种攻击，主要应该将精力放在预防方面。对比被动攻击，主动攻击就很容易被发现，它通过篡改数据，将虚假的信息导入，从而导致系统不能正常运行。 2.3安全攻击 智能电网在未来或者当下即将面对的信息安全问题主要有这几种：一是窃听信息。窃听是通过被动攻击造成的，它指的是在没有经过允许的情况下对通信内容进行偷听，这很容易造成大量数据泄露，让不法分子有机可乘。二是信息篡改。这种攻击是最为常见的一种攻击，主要是对系统的运行起到一个干扰作用，从而达到某种目的。三是拒绝服务。这种攻击是指攻击者向网络发送大量的通信，造成网络资源被消耗掉，从而导致内部出现问题。四是恶意软件。恶意软件也是网络攻击中常见的一种，它主要利用系统存在的bug，窃取系统的组件。恶意系统大多是根据其他软件而绑定下载的，它在不经过任何允许的情况下访问电脑系统。 3完善智能电网下的信息安全对策 3.1电网稳定实现 电网不稳定是当前智能电网电力通信时常遇到的一个问题，究其原因，主要是因为功率不稳定等因素所导致。为此，可采取接入分布式电源、提高系统自愈性和监督管理用户使用等手段方式，来达到抑制电网扰动并进而平衡电力通信系统的目标。以炼钢厂这一用电大户为例，在其供电范围内会造成电力质量的明显降低，所产生的谐波污染会给电力通信的保持带来极大影响。为此，可设置低费用区段等手段，引导其采取错峰用电方式，从而实现削峰平谷的作用，既降低了企业成本，同时电网公司也减少了额外建设输电设备的费用，同时改善了电网的整体功率因数和谐波系数，保持了电网的平稳运行，为电网实现更高的通信水平打下了坚实基础。 3.2防火墙技术 防火墙一般设置在公共网络以及私有网络之间，是一种通用性的网络管理员，工程师可以通过对防火墙的设置对流入系统的数据进行监控，从而对系统服务器、网关、路由器等设备起到缓冲作用。防火墙可以隔离不信任的信息流量接口，并对信息进行统一的管理和监测从而保证信息的安全性。防火墙中大多存在多个协议以便对特定的文件来源进行把控，大大加强了网络信息的安全性，以及提供了更加快捷的信息安全服务。比如防火墙可以通过一定的方式隐藏网络结构与内部IP地址，还可以对平常使用的流量日志及审计的使用提供安全服务。防火墙主要通过其核心“扼制点”去阻止一些试图攻击、破坏网络系统内部的非法攻击者们，通过组织它们的进入来提高网络服务的安全性。虽然这种方式可以较好地抵挡住非法攻击者的入侵，但是其有个比较大的弊端即并非可以十分彻底地杜绝传染病毒文件的传输和使用，以及其更新换代的速度远不及病毒更新换代的速度，导致其面对新出现的网络安全问题往往力不从心。因此如果要使用该种防御措施来服务于智能电网，就要使防火墙的具体服务范围更加小更加细化，并且需要根据业务数据流量等具体的实际情况来部署防火墙，在不同的位置布置功能不同的防火墙。 3.3做好一定的安全保密 为了减少针对智能电网的攻击，应该在前期做好一定的安全保密措施。例如，信息加密、身份认证等等。加密是信息安全防护中最为基础也是使用最多的一种方法，主要是对信息进行加密，减少信息的泄露。而身份认证是网络系统确认操作者是否正确后才可以执行相应的操作，这对减少黑客入侵操作有着很大的用处。除此之外，还应该对于智能电网的系统进行定期的清理，减少恶意软件的存在。还应该提高工作人员的严谨性准确性，制定一系列规章制度保证工作的规范性和准确性，这样才能减少因为检测工作不认真造成的信息安全问
收稿日期:2018-03-13 修回日期:2018-07-19 网络出版时间:2018-11-15 基金项目:国家自然科学基金(61572514);长沙市科技计划项目(K1705007,ZD1601042) 作者简介:董一帆(1993-),男,硕士,研究方向为网络空间安全二入侵检测;熊荫乔,博士,讲师,研究方向为信息物理域融合安全三网络出版地址:http ://http://biz.doczj.com/doc/619737914.html, /kcms /detail /61.1450.TP.20181115.1048.044.html 智能电网通信协议安全威胁与防御技术 董一帆1,熊荫乔1,2,王宝耀1(1.国防科技大学计算机学院,湖南长沙410073;2.长沙学院电子信息与电气工程学院,湖南长沙410022) 摘 要:工业控制网络已经进入了快速发展期,针对智能电网等工业控制网络的安全威胁不断升级三智能变电站作为智能电网的核心设施,正在成为恶意攻击行为的重要目标三因此以智能电网中的智能变电站网络为例,面向工业控制网络,结合信息域与物理域对变电站复杂网络中的攻击行为进行分析,对检测防御技术进行总结是必要的三文中对智能变电站通信标准IEC 61850及其三种主要通信协议的安全威胁与防御技术进行了研究,介绍了GOOSE 二SMV 和MMS 三种协议的基本功能,从信息域和物理域交叉渗透的角度对协议的脆弱性进行分析三系统刻画了针对各个协议的典型攻击方法,给出了针对这些攻击行为的检测方法和防御技术,讨论了现有工作面临的挑战并对未来智能电网安全的技术发展趋势做了展望三 关键词:智能电网;IEC 61850;攻击方法;入侵检测;安全防御 中图分类号:TP 39 文献标识码:A 文章编号:1673-629X (2019)02-0001-06 doi :10.3969/j.issn.1673-629X.2019.02.001Security Threat and Defense Technology of Smart Grid Communication Protocol DONG Yi -fan 1,XIONG Yin -qiao 1,2,WANG Bao -yao 1 (1.School of Computer ,National University of Defense Technology ,Changsha 410073,China ;2.School of Electronic Information and Electrical Engineering ,Changsha University ,Changsha 410022,China )Abstract :Industrial control networks have entered a period of rapid development ,and the security threats against smart grid and other in?dustrial control networks are continuously upgraded.As the core facility of smart grid ,intelligent substation is becoming the main target of malicious attacks.Therefore ,taking the intelligent substation network in the smart grid as an example ,it is necessary to analyze the at?tack behavior in the complex substation network and summarize the detection and defense technology in combination with information do?main and physical domain facing the industrial control network.In this paper ,we study the security threats and defense technologies of the intelligent substation communication standard IEC 61850and its three main protocols ,i.e.GOOSE ,SMV and MMS.From the view of interconnection between cyber -physical domains ,the vulnerabilities of protocols are analyzed ,and the typical attack methods are de?scribed systematically.For these attack methods ,the detection and defense technologies are summarized and compared.The challenges of the existing works and the future developments are discussed in the end. Key words :smart grid ;IEC 61850;attack method ;intrusion detection ;security defense 0 引 言 智能电网是国家基础设施中最为重要的系统之 一,也是工业生产二工作生活必不可少的能源供应系 统,同时也是将计算机网络二信息基础设施同现有电力 系统基础设施结合而成的自动化二数字化二智能化的电 网系统[1]三随着智能变电站中各种智能设备的引入与联网运行,攻击者可以利用信息域的传统攻击方法对智能变电站系统进行攻击,使之存在严重的安全威胁三传统的智能变电站防御手段主要依靠内外网的边界防护及物理隔离,而随着信息域与物理域的深入融合,传统的防御方式已不能满足智能化发展的需要三因此,智能变电站的安全由原来物理域中简单的设备安全,演变成了信息域与物理域融合的复杂安全三2010年, 震网”(Stuxnet )病毒爆发, 毒区”(Duqu )和 火焰”第29卷 第2期2019年2月 计算机技术与发展COMPUTER TECHNOLOGY AND DEVELOPMENT Vol.29 No.2Feb. 2019