王子童

【摘 ?要】電力監(jiān)控系統(tǒng)，標(biāo)準(zhǔn)定義是指用于監(jiān)視和控制電力生產(chǎn)及供應(yīng)過程的、基于計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)及智能設(shè)備，以及作為基礎(chǔ)支撐的通信及數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)等。由此定義可以看出，電力監(jiān)控系統(tǒng)涵蓋發(fā)電、輸電、用電全過程的各類自動(dòng)控制系統(tǒng)。2004年起，電力監(jiān)控系統(tǒng)的安全防護(hù)已得到電力行業(yè)的關(guān)注。2015年底，黑客通過對(duì)烏克蘭電力監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)起網(wǎng)絡(luò)攻擊，控制電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，并阻擾技術(shù)人員對(duì)系統(tǒng)的恢復(fù)，導(dǎo)致伊萬諾-弗蘭科夫斯克地區(qū)發(fā)生大面積停電。該事件是首次由黑客攻擊行為而直接導(dǎo)致的停電事件。事件引起國內(nèi)高度重視，各路專家學(xué)者通過對(duì)烏克蘭停電事件的分析，查找國內(nèi)電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)的不足，掀起了又一波對(duì)電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)措施和技術(shù)的研究高潮。

【關(guān)鍵詞】電力監(jiān)控系統(tǒng);安全防護(hù);措施

1電力電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)原則

按照我國電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)總體方案中的規(guī)定，電力監(jiān)控系統(tǒng)的安全防護(hù)應(yīng)該遵循以下四個(gè)方面的原則：安全分區(qū)、網(wǎng)絡(luò)專用、橫向隔離和縱向認(rèn)證。

第一，安全分區(qū)指對(duì)生產(chǎn)控制大區(qū)以及管理信息大區(qū)進(jìn)行劃分，并要求生產(chǎn)控制區(qū)主要控制那些與電力生產(chǎn)有著緊密聯(lián)系的決策信息系統(tǒng)，而管理信息區(qū)則需要負(fù)責(zé)一些與電力管理、經(jīng)營以及行政事務(wù)相關(guān)的系統(tǒng)。通過進(jìn)一步細(xì)分，生產(chǎn)控制大區(qū)可分為控制區(qū)和非控制區(qū)。圖1為電力系統(tǒng)安全防護(hù)布置示意圖，由圖我們可以看出，在各個(gè)安全區(qū)之間的通信，應(yīng)根據(jù)需要配置不同的設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的安全隔離。

第二，網(wǎng)絡(luò)專用指的是生產(chǎn)大區(qū)中的所有數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)均需要采用獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組網(wǎng)，并需要在物理層面上充分實(shí)現(xiàn)與其它外部公共信息網(wǎng)的安全隔離，還要以技術(shù)手段在專網(wǎng)上形成多個(gè)相互邏輯隔離的子網(wǎng)，保障上下級(jí)各安全區(qū)的縱向互聯(lián)僅在相同安全區(qū)進(jìn)行，避免安全區(qū)縱向交叉。這也就是我們所說的電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)。

第三，橫向隔離多是代表控制大區(qū)以及管理信息大區(qū)兩者之間必須進(jìn)行國家相關(guān)部門檢測(cè)認(rèn)證的電力專用單項(xiàng)安全隔離裝置的設(shè)置。該隔離裝置的隔離效果接近甚至達(dá)到了物理隔離的效果，使許多黑客病毒無法穿透攻擊到電力系統(tǒng)的內(nèi)部。

第四，縱向認(rèn)證指的是通過認(rèn)證、加密以及訪問控制等技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)方安全傳輸以及縱向邊界的安全防護(hù)工作，對(duì)于電力調(diào)度中心、發(fā)電廠等生產(chǎn)控制大區(qū)需要設(shè)置縱向加密認(rèn)證裝置，實(shí)現(xiàn)雙向身份認(rèn)證、數(shù)據(jù)加密以及訪問控制等職能。

2電力監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)及防護(hù)注意事項(xiàng)

電廠監(jiān)控系統(tǒng)與調(diào)度中心監(jiān)控系統(tǒng)相比，具有地域分散、參與人員眾多、需加強(qiáng)物理設(shè)備安全等特點(diǎn)，技術(shù)措施不可能解決一切問題，需要加強(qiáng)管理，保證高安全區(qū)基本的物理安全。因此，電廠監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)中管理重于技術(shù)。

發(fā)電廠的控制屬于工業(yè)過程控制范疇，是典型的分散分層控制系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以，生產(chǎn)控制大區(qū)安全區(qū)內(nèi)各系統(tǒng)的訪問控制要特別加以注意。

3電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)的主要策略

隨著國內(nèi)外信息安全形勢(shì)的發(fā)展，尤其是在伊朗布什爾核電站受到“震網(wǎng)”蠕蟲病毒攻擊的事件后，使得工業(yè)控制系統(tǒng)存在的安全問題顯現(xiàn)出來，同時(shí)電力企業(yè)開始重視對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的安全防護(hù)，并且進(jìn)行了深入的研究與反思。

3.1在安全接入?yún)^(qū)設(shè)置專用橫向單向安全隔離裝置

2014年，由國家發(fā)改委發(fā)布了《電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)規(guī)定》（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)定》）。就技術(shù)和管理兩方面的安全防護(hù)而言，對(duì)電力監(jiān)控系統(tǒng)有更嚴(yán)格的要求?！兑?guī)定》中強(qiáng)調(diào)了電力監(jiān)控系統(tǒng)的防護(hù)原則，提出了在生產(chǎn)控制大區(qū)內(nèi)要堅(jiān)持“安全接入?yún)^(qū)”這一理念，并指出了如果生產(chǎn)控制大區(qū)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)和它的終端縱向進(jìn)行連接時(shí)，在使用無線通信網(wǎng)進(jìn)行通信時(shí)，一定要設(shè)好安全接入?yún)^(qū)，并在安全接入?yún)^(qū)和生產(chǎn)控制大區(qū)其他部分的聯(lián)接處還要設(shè)好橫向單向安全隔離裝置。

在生產(chǎn)控制大區(qū)中，除了安全接入?yún)^(qū)外，管理層面不可使用能夠進(jìn)行無線通信的設(shè)備?？紤]到國家政府機(jī)關(guān)對(duì)中央企業(yè)信息安全等級(jí)保護(hù)工作的要求，《規(guī)定》中明確規(guī)定了在電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)里信息安全等級(jí)保護(hù)的重要地位。

3.2加強(qiáng)電力系統(tǒng)安全防護(hù)的業(yè)務(wù)傳輸、縱向認(rèn)證

一是對(duì)縱向加密設(shè)置的認(rèn)證。這個(gè)裝置安置在廣域網(wǎng)絡(luò)與局域網(wǎng)絡(luò)的連接處，一般在局域網(wǎng)絡(luò)與廣域網(wǎng)絡(luò)的交換機(jī)之間。該裝置通常要成對(duì)使用，一方用來加密，另一方用來解密。但是，也存在特殊情況，即單使用其中一方，通常這一用法不具備加密操作?？v向加密操作與防火墻的結(jié)合，可以使裝置在進(jìn)行訪問設(shè)置時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)身份的認(rèn)證和相關(guān)數(shù)據(jù)內(nèi)容的加密。這樣能夠確保數(shù)據(jù)傳輸更加安全，保護(hù)數(shù)據(jù)的完整性。不僅如此，它還可以進(jìn)行安全過濾。電力系統(tǒng)中有專用設(shè)置，它可以借助于調(diào)度設(shè)備證書的身份進(jìn)行認(rèn)證，以此確保遠(yuǎn)程通信設(shè)備的合法性。采用國家密碼局專為電力系統(tǒng)頒發(fā)的加密算法和因子，對(duì)遠(yuǎn)程通信的報(bào)文進(jìn)行加密處理，以此確保不同類型的信息內(nèi)容不會(huì)被遠(yuǎn)程傳輸過程中被截取與篡改。二是構(gòu)建縱向防線。縱向防線就是縱向進(jìn)行加密認(rèn)證，有效保護(hù)上下層級(jí)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)在縱向進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)時(shí)的安全性。通常是在局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的縱向連接處以及地調(diào)主站和縣調(diào)遠(yuǎn)程終端的連接處來部署電力專用縱向加密認(rèn)證裝置，實(shí)現(xiàn)雙向身份認(rèn)證、數(shù)據(jù)加密和訪問控制。

3.3電力系統(tǒng)縱深防御的技術(shù)需求

在生產(chǎn)控制區(qū)域的業(yè)務(wù)系統(tǒng)操作中，不僅需要保障系統(tǒng)的安全度，也要發(fā)揮加密設(shè)置的相關(guān)功能。為此，相關(guān)工作人員需要首先具備調(diào)度數(shù)字系統(tǒng)的專業(yè)證書，然后進(jìn)行關(guān)鍵步驟的運(yùn)行。它可以將遠(yuǎn)程業(yè)務(wù)進(jìn)行加密，然后以身份認(rèn)證等形式加強(qiáng)保護(hù)。其中，針對(duì)帶有遙控功能的配網(wǎng)而言，需要將加密設(shè)置與身份認(rèn)證相結(jié)合，以此加固系統(tǒng)，使現(xiàn)代科技成為安全保障。當(dāng)然，電力系統(tǒng)中的日常維護(hù)需要鞏固不足支持與虛弱之處，然后使專業(yè)技術(shù)成為整個(gè)系統(tǒng)加固的保障所在。

結(jié)束語

如今，計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展且受到了大力歡迎。電力監(jiān)控系統(tǒng)的安全防護(hù)問題受到了重視，因?yàn)橛?jì)算機(jī)技術(shù)存在于電力生產(chǎn)的很多環(huán)節(jié)。根據(jù)責(zé)任落實(shí)制度，要確保主管單位與運(yùn)營單位的職責(zé)，使各級(jí)工作人員明確掌握防護(hù)工作的開展要點(diǎn)，從而使先進(jìn)技術(shù)成為安全防護(hù)工作的保障所在。

參考文獻(xiàn)：

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[2]劉帝勇，劉雙.三門核電站電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)方案研究[C].第四屆全國信息安全等級(jí)保護(hù)技術(shù)大會(huì)論文集，2017：1-5，11.

（作者單位：國網(wǎng)太原供電公司）