王藝棟，曹亮，肖守文

（1.南京理工大學(xué)，南京210000；2.海軍駐洛陽(yáng)地區(qū)軍事代表室，河南 洛陽(yáng)471000；3.鄭州飛機(jī)裝備有限責(zé)任公司，鄭州450000）

1 引言

根據(jù)對(duì)目前用電信息系統(tǒng)多種業(yè)務(wù)處理能力以及需求可知，針對(duì)性地制定一種面向?qū)ο蟮挠秒娦畔⑾到y(tǒng)安全通信協(xié)議是非常必要的。通常情況下，正確使用OSCP 協(xié)議中涉及的傳輸層以及加密層相融合的機(jī)制保密政策，能高效提升用電系統(tǒng)的防護(hù)安全性，進(jìn)而將部分業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)按照安全等級(jí)進(jìn)行分類(lèi)，具有差異性的數(shù)據(jù)應(yīng)該使用不同對(duì)應(yīng)的安全配置工具，最終實(shí)現(xiàn)相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的有機(jī)處理，并且采取博弈論基礎(chǔ)下的安全證明方式能夠有效保證此項(xiàng)協(xié)議的精確性與安全性，而且還能有效補(bǔ)救傳統(tǒng)安全通信協(xié)議中的不足之處，此種協(xié)議方式能有效提升加解密處理效率與質(zhì)量，使安全加密方式配置可以保證其靈活使用效果，所以說(shuō)，OSCP 協(xié)議更能針對(duì)性地滿(mǎn)足當(dāng)前用電信息系統(tǒng)中業(yè)務(wù)實(shí)際應(yīng)用需求。

2 用電系統(tǒng)實(shí)際通信協(xié)議需求

用電系統(tǒng)并不是一種單一形式的系統(tǒng)，其主要包括主站、終端和智能電表三項(xiàng)設(shè)備與系統(tǒng)，一般情況下，主站與采集終端之間是執(zhí)行Q/GDW 1376.1—2013 通信協(xié)議的，但是終端與電表之間是執(zhí)行DL/T 645—2007 通信協(xié)議的。所以說(shuō)，用電信息系統(tǒng)主站與終端之間、用電終端與電表之間所執(zhí)行的通信協(xié)議所顯示出來(lái)的數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)與數(shù)據(jù)發(fā)展格式之間都存在著非常明顯的差異，用電信息在傳輸過(guò)程中，還應(yīng)該對(duì)應(yīng)地進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換[1]。由于終端設(shè)備實(shí)際發(fā)揮作用的通信協(xié)議版本可能具有差異性，并且兩者之間形成組合的情況也比較多樣，因此，在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換不合理、通信效果降低等現(xiàn)象，并且在此系統(tǒng)中的大部分信息交互協(xié)議是面向業(yè)務(wù)模式的協(xié)議，要想保證數(shù)據(jù)項(xiàng)目的準(zhǔn)確性，首先應(yīng)該考慮實(shí)際業(yè)務(wù)的需求，如果缺乏準(zhǔn)確的定義作為支持，將無(wú)法參與使用。為了進(jìn)一步地促進(jìn)新業(yè)務(wù)的發(fā)展與延伸，面向業(yè)務(wù)型數(shù)據(jù)交換協(xié)議就應(yīng)該不斷強(qiáng)化新數(shù)據(jù)項(xiàng)目的基本模式，但是這樣也會(huì)對(duì)應(yīng)地加大相關(guān)編程工作人員與運(yùn)營(yíng)維護(hù)人員的工作壓力，最終降低系統(tǒng)經(jīng)營(yíng)與維護(hù)效果。因此，在用電信息系統(tǒng)多元化發(fā)展的背景下，對(duì)應(yīng)的通信協(xié)議也進(jìn)一步地向具有統(tǒng)一性的利用面向?qū)ο蟮哪Ｐ团c實(shí)際采集任務(wù)的發(fā)展方向邁進(jìn)，進(jìn)而強(qiáng)化所用用電信息系統(tǒng)的實(shí)用性、靈敏性、科學(xué)性。此外，要想重點(diǎn)突出現(xiàn)有系統(tǒng)業(yè)務(wù)類(lèi)型豐富、業(yè)務(wù)范圍廣泛、安全高等特性，應(yīng)該在現(xiàn)有協(xié)議的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一種面向?qū)ο蟮挠秒娦畔⑾到y(tǒng)安全通信協(xié)議。

3 面向?qū)ο蟮陌踩ㄐ艆f(xié)議設(shè)計(jì)

為進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕瑧?yīng)該要求用電信息系統(tǒng)使用傳輸層與應(yīng)用層兩層相融合的加密型系統(tǒng)，有效保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行，同時(shí)按照安全等級(jí)進(jìn)行分類(lèi)，不同類(lèi)別的數(shù)據(jù)使用不同的安全性配置系統(tǒng)[2]。面向?qū)ο蟮陌踩珔f(xié)議信息交互詳細(xì)過(guò)程如下：第一，在安全芯片與安全隔離網(wǎng)絡(luò)模塊之間形成與傳輸層相關(guān)的加密連接，完成終端設(shè)備的連接以及傳輸數(shù)據(jù)的保密性傳輸；第二，在安全芯片與傳輸系統(tǒng)密碼設(shè)置之前形成應(yīng)用層保密性連接，對(duì)應(yīng)地做好核心指令的權(quán)限控制以及加密處理工作；第三，安全芯片也是隨著數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)的基本變化進(jìn)行等級(jí)分類(lèi)的，數(shù)據(jù)被分為無(wú)安全要求的數(shù)據(jù)類(lèi)型與低安全要求的數(shù)據(jù)類(lèi)型，中性安全要求數(shù)據(jù)與高性安全數(shù)據(jù)要求，都可以按照分配后的數(shù)據(jù)安全模式或者數(shù)據(jù)傳輸方式進(jìn)行調(diào)整[3]；第四，尚未明確安全性的數(shù)據(jù)可以不采取數(shù)據(jù)安全加密方式，數(shù)據(jù)可以通過(guò)明文的方式實(shí)現(xiàn)傳輸，并且數(shù)據(jù)在進(jìn)行交互之前也無(wú)須配置相關(guān)密合性安全接口，直接有安全芯片將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息采取明文傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)行傳輸，最終傳送到安全隔離網(wǎng)關(guān)區(qū)域，安全隔離網(wǎng)關(guān)在收到驗(yàn)證數(shù)據(jù)信息安全的編碼之后，可以傳輸?shù)角捌跀?shù)據(jù)加密機(jī)器上，接著再由其作為介質(zhì)傳送到服務(wù)器上，最終由服務(wù)器操作與管理數(shù)據(jù)信息執(zhí)行工作；第五，安全性居中或者較高的數(shù)據(jù)安全運(yùn)營(yíng)模式就必須要求其進(jìn)行加密處理，但是在傳輸過(guò)程中可以不用到計(jì)算MAC 驗(yàn)證碼，并且通常情況下數(shù)據(jù)通過(guò)密文的方式傳輸，對(duì)應(yīng)在數(shù)據(jù)完成交互之前還應(yīng)該對(duì)應(yīng)地加配安全系統(tǒng)密碼，密文就是由安全芯片使用應(yīng)用層數(shù)據(jù)加密過(guò)程所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)明文信息，接著將其通過(guò)傳輸層加密之后，利用傳輸層數(shù)據(jù)編碼方式傳送到安全隔離網(wǎng)關(guān)接口，安全隔離網(wǎng)絡(luò)接口一旦收到傳輸信息之后必須對(duì)應(yīng)地進(jìn)行加解密處理，將數(shù)據(jù)按照規(guī)定的模式傳輸?shù)綐I(yè)務(wù)前期加密機(jī)器上，也在傳輸過(guò)程中將其傳送到業(yè)務(wù)服務(wù)器上，最終完成數(shù)據(jù)信息執(zhí)行性操作與管理[4]。

4 對(duì)通信效率進(jìn)行全面分析

現(xiàn)階段，在傳統(tǒng)用電信息系統(tǒng)安全協(xié)議影響下進(jìn)行的交互過(guò)程涉及芯片信息讀取、初始化會(huì)話(huà)方式、進(jìn)行會(huì)話(huà)協(xié)商、對(duì)關(guān)鍵性數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加密等全方位交互過(guò)程[5]，并且OSCP協(xié)議中也會(huì)執(zhí)行芯片信息讀取、應(yīng)用鏈接建立、關(guān)鍵性數(shù)據(jù)信息加密等流程，這樣一來(lái)，使用OSCP 協(xié)議的效率可以比傳統(tǒng)用電信息系統(tǒng)安全協(xié)議效率更高。經(jīng)過(guò)實(shí)踐證實(shí)，對(duì)OSCP 協(xié)議與HSMA 協(xié)議最終通信效率進(jìn)行比較可以明確如下信息，OSCP 協(xié)議可以圍繞下面各個(gè)方面進(jìn)行完善，首先，強(qiáng)化加密系統(tǒng)處理效率與質(zhì)量，保證OSCP 協(xié)議在加密相同長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)信息所用的時(shí)間長(zhǎng)于HSMA 協(xié)議。其次，在安全等級(jí)相等的前提下，強(qiáng)化身份信息認(rèn)證流程，最好將之前進(jìn)行的數(shù)量為2 次的交互優(yōu)化工作改為1 次，這樣一來(lái)，整體通信效率最少能提升50%以上。最后，根據(jù)對(duì)面向?qū)ο笫褂脜f(xié)議靈活度進(jìn)行分析可知，OSCP 協(xié)議能夠根據(jù)管理與安全的靈活性確認(rèn)安全級(jí)別與身份認(rèn)真限制要求，最終保持便利使用性。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，根據(jù)對(duì)目前使用的用電信息系統(tǒng)業(yè)務(wù)模式做出的用電系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求分析可知，使用這種針對(duì)性面向?qū)ο蟮挠秒娤到y(tǒng)安全通信協(xié)議非常必要，使用該協(xié)議傳輸層與應(yīng)用層融合的加密方式可以有效實(shí)現(xiàn)用電系統(tǒng)的安全防護(hù)目的，并且按照安全等級(jí)對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行分類(lèi)。使用安全加密方式，不僅能提升安全協(xié)議使用的安全性，還能有效提升整體業(yè)務(wù)的處理能力。對(duì)應(yīng)的再使用博弈論的證明手段明確OSCP 協(xié)議的安全性與精確性，再將其與HSMA 協(xié)議進(jìn)行對(duì)比，可以得知OSCP 協(xié)議在進(jìn)行數(shù)據(jù)加密處理時(shí)，安全性更高、通信性能更強(qiáng)，對(duì)于用電信息系統(tǒng)的實(shí)際業(yè)務(wù)應(yīng)用來(lái)說(shuō)更具有實(shí)用性?xún)r(jià)值與發(fā)展意義。