電網信息安全威脅及防護探究

◆胡懷偉

電網信息安全威脅及防護探究

◆胡懷偉

（內蒙古烏蘭察布電業局 內蒙古 012000）

近幾年來，隨著烏蘭察布電網系統發展規模越來越大、計算技術迅猛發展，電網調度自動化技術得到了大幅度的進步，電網系統也變得越來越先進和智能化。電網系統運行時，容易被黑客攻擊以及病毒侵入，所以加強電力信息的安全保障體系對目前來說顯得極其緊迫。電網的安全問題也逐漸成為一個研究熱點，保證信息安全問題是保證電網穩定運行的基礎。隨著社會經濟發展，用電量不斷上升，在擴大電網規模的同時也要加強智能電網系統的信息安全控制。本文分析其主要面臨的風險問題、技術特點、發展方向等進行了分析，旨在為完善電網信息安全提供一點建議。

電網信息；電網安全

0 前言

隨著電網的不斷發展，逐漸成為關系國計民生的國家基礎設施，其信息安全防護是國家電網安全工作的重要組成部分。世界各國尤其是歐美等發達國家，電網的建立核心理念是:集成、高速的雙向通信網絡的基礎上，通過信息通信和控制技術，提升電網的智能化水平，適應可再生能源的接入，雙向互動等多元化電網服務的要求,從而實現電網的可靠、安全、經濟、高效和環境友好的目標。最近幾年電網的安全建設初見成效，但電網的安全也存在著一定的安全威脅，對電網信息安全要求較高，也更加復雜。

1 電網信息安全現狀

信息安全的總需求是邊界安全、網絡安全、主機安全、終端安全、應用安全和數據安全的最終目標，是確保信息機密性、完整性、可用性、可控性和抗抵賴性，以及對信息資源的控制。目前電網建設以距離長、容量大、特高壓電網為核心，共分為六個環節:包含電力系統的發電、輸電、變電、配電、用電和調度，逐步完善具有信息化、數字化、自動化、互動化的智能技術特征，并重點關注智能輸電領域，結合特高壓建設與運營，提升駕馭大電網安全運行的能力，同時統籌配電網智能化建設工作，逐步建設獨具特色的智能電網。

1.1 國內電網發展歷程與現狀

新中國成立之初，全國35千伏及以上輸電線路僅6475公里，變電容量346萬千伏安。此時我國電力艱難起步。隨著改革開放的春風，我國電網迎來了快速發展時期。隨著電壓等級的升高和電網規模的擴大，東北、華北、華中、華東、西北和南方六大區域電網逐漸成型，全國聯網的基本框架已經成型。到現階段，全球各國都在大力建設智能電網，與此同時需要相應的安全防護機制去保護相應技術、規劃體系的建設。智能電網是指:在特高壓條件下，通過集合先進通訊技術、信息控制技術從而實現自動控制、互動良好的智能電網。到目前為止，我國各電力電網公司都制定了發展規劃目標，并提出來相應的標準規范來規范配電設備的規范化、數字化發展。

1.2 目前電網的信息安全控制技術

在目前國家電網控制技術中一般采用的是通過物聯網，采集并傳輸設備的運行狀態、廠區環境等關鍵信息，并進行景觀分析處理后再進行決策控制。在智能電網進行信息采集、傳輸、處理等環節時，極易受到外來威脅影響，導致數據受損、信息破壞，進而形成整個管理系統的巨大漏洞。因此，為了應對以上缺陷，需要加強電網系統的安全防御體系建設，研制出安全可靠的安全保護技術，進行充分有效的實時防護控制。另一方面，需要充分加強信息安全體系的建設管理，提高信息的私密性保護、真實性、完整性控制。

1.3 目前我國電網行業信息安全分析

現階段，國家將信息安全問題的高度逐步得到提高，甚至關系到國家安全層面，眼下電網的信息安全問題是社會的關注熱點。2003年，某地區智能電網曾出現安全問題導致的系統故障，導致警報數量過大，最終使預警系統癱瘓，無法避免的大規模停電對當地居民的生活生產造成了惡劣影響。智能電網運行后，多次發生的系統漏洞、病毒侵襲、故障事故等狀況，說明現有安全防護手段需要繼續改進、核心技術需要繼續完善，因此，我們需要加快加強信息安全控制研究工作。在傳統電網中，只存在電網向用戶傳達控制信息的方式，電網與用戶不可相互溝通，沒有交互信息的行為。電力信息網絡采用專用的通訊網絡，與外部網絡進行嚴格的物理隔離，其安全風險主要來自于內部網絡和終端的威脅。而在目前的智能電網中，電網與用戶之間采用雙向通信的數字網絡，兩者可以隨時進行信息交互。進行信息交互時，終端是直接暴露在用戶面前的，更容易被攻擊。因而我們需要提高網絡通信技術、存儲技術、信息安全技術的水平。考慮到安全性，應該使智能電網的通信網與公網隔離形成一個電力通信專網。在推進有關信息通信技術的軟硬件產品研發，開展新一代電力信息通信網絡模式研究的同時，智能電網必須明確各利益主體的保密程度和權限，采取安全存儲，身份認證等安全技術手段和使用防火墻、入侵檢測、病毒防護、漏洞掃描等安全防護產品來實現電網的可靠、安全的運行。

2 電網系統面臨的主要風險

電網信息安全通常遭到攻擊,其主要攻擊風險有5種,它們是:

（1）獲取用戶標識（用戶名和口令）；

（2）病毒對計算機及其數據進行嚴重破壞；

（3）利用系統程序漏洞進行攻擊；

（4）非授權使用計算機或網絡資源；

（5）向電力數據網絡或通信網關發送大量雪崩數據，造成拒絕服務。

造成以上問題的原因主要有:電網系統設備不統一。計算機與各設備的通信主要采用星型點對點連接，主要采用低速率的串，并行口通信方式，系統實時性不好，設備配置的靈活性較差；管理不規范，尚未建立一個統一權威的電力信息安全管理規范；電力部門計算機系統的漏洞較多，這些漏洞可以導致入侵者獲得管理員的權限，可以被用來實施對整體網絡信息系統的攻擊；信息安全體系尚未建立，信息網絡安全的意識缺乏、計算機數據備份系統不完善，身份認證防護能力弱。

3 電網信息安全防護的應對措施

電網信息安全的應對措施主要物理安全、網絡安全和系統安全三部分組成，具體如下:

（1）物理安全:存儲介質中的數據信息是電力企業最珍貴的資料。為了防止不可控因素造成數據信息的丟失和失效，必須進行建立集中和分散相結合的數據備份設施和建設容災體系。完善數據備份策略和數據備份管理制度，為保障數據在存儲和傳輸中的安全，控制數據或文件訪問，文件必須進行加密處理，實現數據存儲的保密性，完整性和不可抵賴性。

（2）保障網絡安全:在現在的網絡信息時代，黑客攻破網關進入某個內部主機后，便可以隨便攻擊局域網內的其他主機。電力調度信息網作為電力生產的重要平臺，對網絡的可靠性，安全性有著非常嚴格的要求。因為它承載了電力調度管理系統、電力市場交易、語音和視頻等大數據量業務，網絡的性能和業務連續性有很高的保障要求，防火墻體系必須是科學嚴密的，但是傳統的網關防御只能防范外部攻擊，不能防范來自內部的攻擊。信息安全是一個整體，根據木桶效應，薄弱的任何一點都會降低整體安全防御力，進而影響電力系統的正常運營。所以終端安全體系建設也同樣非常重要。在關鍵位置裝入入侵檢測系統、安全監控系統、采取入侵防護、病毒防護、服務器核心防護，專用安全隔離裝置，專用數字證書等防護措施對其重點防范。

（3）系統安全:為充分保證操作系統和應用系統的安全可靠，當前我國電網下的各電力企業應該開發并使用專用的操作系統安全加固軟件，提高并獨立設置操作系統的安全機制，管理員權限限制關鍵操作，使用強身份認證，保障數據的完整性、機密性、正確性、抗抵賴性。加強對辦公自動化系統、GIS公用基礎平臺等應用系統基于數字證書的安全改造，進一步提高智能電網信息安全性能保障。

4 結束語

電網系統服務的最終對象是廣大用戶，而當下的電網系統已經廣泛使用了信息技術，隨著我國電網的不斷發展，對于電網與用戶的信息互動平臺的研究不斷完善。以往的信息安全防護技術已經落伍，且不能滿足現代電力系統的安全需求，其安全防護的問題越來越值得我們重視并研究，信息安全已經成為了各個電力企業生產經營管理的重要內容。信息安全仍然有許多安全威脅和漏洞，需要我們不斷去完善，因為電網安全與信息安全息息相關，建立一個安全、可靠、穩定的電力信息安全保障體系是電力企業、安全部門以及全社會共同的責任。

[1]李濤，楊桂丹.智能變電站二次安全防護系統設計與應用研究[J].電氣應用，2013.

[2]鐘偉杰.試論網絡安全訪問的規劃與建設[J].信息安全與技術，2011.