电网终端设备信息安全探究

　　随着工业时代的落幕，信息时代的降临，传统的工业借助信息化的红利也在发生着改变。而在这些行业中，部分行业属于国家的基础设施，例如电力和航空等行业。这些行业的稳定和网络安全则显得尤为重要。鉴于此，本文以电网终端设备信息安全为研究对象，从信息安全的发展历程为切入点，论述了我国电网终端设备信息安全的发展和现状，并根据分析结果提出了对应的信息安全建设建议。

　　1 引言

　　随着工业时代的落幕，信息时代的降临，传统的工业借助信息化的红利也在发生着改变。新的信息技术不断应用于传统工业当中，例如航天航空、自动控制、自动化行业、电力行业等等。

　　而在这些行业中，部分行业属于国家的基础设施，例如电力和航空等行业。这些行业的稳定和网络安全则显得尤为重要，若此类行业出现信息安全问题，以电力行业为例，轻则造成商业机密的泄露，影响居民的日常生活和工业用户的正常生产等，重则导致国家安全隐患。因此在信息化高度发达的当今，如何在深入信息化应用的同时，保障电网等基础设施行业的网络安全则显得尤为重要。

　　鉴于此，本文针对电网终端设备的信息安全进行研究，分析电网终端设备在信息安全方面的现状和不足之处，并提出相关的建议。

　　2 电网设备信息安全的发展历程

　　现代意义的信息安全，即与电脑网络相关的自动控制最早是在上个世纪的30年代由英国开发和应用在电力行业中的，其目的是用于控制用电负荷的时间。随后经历了多个阶段的发展，分别是20世纪的70年，电网设备开始在自动化设备应用的基础上加入了对应的监视装置，用于保障电网设备的正常运行，和监视其异常运行状态。随后随着自动化和监视的发展，相关的研究学者提出了综合自动化的概念，因此电网企业对于变电站也开始了综合自动化改造，即变电站的综自改造。随即开始越来越多的人开始注意到电网设备的信息安全，这方面的研究也是从西方国家开始的，并且也推出了相关的标准和管理制度，北美电力可靠性委员会即NERC早在上实际90年代初即出台了相关的参考标准即网络安全标准即FCIP标准，其中规定了电网设备的安全边界，信息安全，还包括相应的紧急恢复方案，还包括针对自动化和通信设备的日常检修和定期巡检等等。

　　3 我国电网信息安全发展现状

　　随着我国经济的高速发展，电网的规模迅速扩大，对电网设备的信息安全提出了更高的要求，特别是负荷提升超过了电网的发展速度。因此如何依靠先进的信息技术提升电网的安全水平，辅助提高电网的安全稳定运行则显得尤为重要。

　　我国的电网信息安全技术从上个世纪90年代开始，其代表性的系统则是在国外的基础上自主研发的SCADA系统，即电网监控系统。除此之外我国在主站建设上主要采用了IEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约来实现电力一次设备运行数据的采集和遥控指令的下发。采用这两种规约的原因在于IEC60870-5-104规约可以提供更高的信息吞吐量，在信息传输上具有更好的优势，但是其缺点也较为明显，即传递信息的完整性不能得到有效保障，并且由于大范围的采用其加密性也不佳，在上世纪90年代到21实际的10年代以前电网的信息安全并没有受到足够的重视。只到发生了著名的二滩电厂停机事件。这些类似的事件发生才逐渐引起我国电力行业的重视。就目前情况而言，我国电力行业在信息安全方面存在以下几个方面的不足：

　　(1)在通信协议方面。通信协议的设计存在安全性隐患。目前我国的电网发展仍然属于一种粗狂式的发展模式，因此在通信协议的设计上主要考虑的问题仍然是通信协议可以承载的信息传输量，而在信息的安全方面缺乏设计方面的缺陷。因此，由于底层设计存在缺陷，导致其容易被攻击。

　　(2)其次则是终端设备的漏洞，由于大量智能化设备的应用，其通信显得尤为重要，而智能化设备在于系统对接时的协议问题会造成系统的安全问题。

　　(3)目前电网设备的信息访问虽然已经制定了相应的权限，但是仍然存在权限划分不够细致，以及相应的权限审计流程。具体执行操作和信息管理的人员缺少权限方面信息的审核。使得整个网络存在较大的风险，和安全隐患。

　　4 加强电网终端设备信息安全的建议

　　为提高电网设备和电网的信息安全，从以上的分析结果来看首先需要注意的是底层建设，即信息通信协议的改进：

　　(1)对于电网中的终端设备嵌入对应的安全芯片，加入相关的密码服务。根据具体的终端设备实际运行要求加入芯片和密码服务，为上层应用提供对应的底层服务基础。

　　(2)基于对应的实施操作系统实现安全套接层的安全接入。目前我国电网企业主要采用嵌入式的实时操作系统。这种实时操作系统基本难以负荷安全套接层的安全接入。因此在现有的实时操作系统的基础上如何利用有限资源开发对应可以承载安全套接层的安全接入的实时操作系统，为安全套接层的安全接入提供系统支持。与之对应对安全套接层的安全接入进行改造，减轻实时操作系统的负担也是便于安全套接层的安全接入的另一个改进方向。

　　(3)实现终端设备的整体提升，包括系统的安全环境和设备的个体安全环境等。进行信息安全的相关工作是一个全方位的工程，除了技术方面的工作以外，还包括管理上的提升。并且管理上的问题并不亚于技术的提升，由于电网的终端设备众多并且分布广泛，单靠技术上的设计和提升是远远不够的。特别是我国现在大部分变电站采用了无人值守的模式，在该种运维模式下，管理显得尤为重要。应当制定对应的运行规程以及快速恢复响应机制，防止安全事故的发生以及在安全事故发生后如何快速恢复和响应。

　　5 小结

　　本文以电网终端设备信息安全为研究对象，从信息安全的发展历程为切入点，论述了我国电网终端设备信息安全的发展和现状，并根据分析结果提出了对应的信息安全建设建议。

　　作者：顔清华 来源：电子技术与软件工程 2016年20期