电网与用户双向互动服务信息安全防护研究

　　0引言

　　现今信息技术在电力行业中广泛应用，双向互动服务由于大量使用了通信、网络和自动化等新技术，使自身的安全问题变得更加复杂、更加紧迫。信息安全问题显得越来越重要，它不仅威胁到电力系统的安全、稳定、经济和优质运行，而且影响着电力系统信息化建设的实现进程。

　　针对上述情况，本文在双向互动服务平台物理架构的基础上，分析双向互动服务的安全防护需求，并由此提出了一套切实有效的保护方案，对跨区通信进行重点防护，提升整体信息安全防护能力，实现对双向互动服务信息的有力支撑和保障。

　　1 双向互动服务平台物理架构

　　双向互动服务平台的物理架构包括：

　　a.安全架构：终端安全接入平台，公网与DMZ区(隔离区)通过防火墙进行防护，DMZ区(隔离区)与信息外网通过防火墙隔离，信息外网与信息内网通过网络物理隔离装置隔离;专网(电力应用专网VPN)越过DMZ区(隔离区)，通过防火墙接入，实现与信息外网通讯，信息外网与信息内网通过安全接入网关实现安全接入。

　　b.内外互动：所有应用部署分信息内网部署和信息外网部署，移动作业、控制类的涉及敏感数据的互动服务部署在信息内网，普通互动服务部署在信息外网。

　　c.通信方式：电力专网(包括电力应用专网VPN)、互联网(家庭宽带)、2G/3G/4G无线公网无线专网(VPN)、电力载波(PLC)、RS485、Zigbee、RFID、其它无线等。

　　2 双向互动服务安全防护需求分析

　　从网络边界安全防护、网络环境安全防护、主站和终端设备的主机安全防护、业务应用系统安全防护等四个方面提出双向互动服务的安全防护需求。

　　(1)网络边界安全防护需求

　　双向互动服务需要对信息数据的流入流出建设相应的边界安全防范措施(如防火墙系统)和数据的入侵检测系统。由于双向互动服务平台中属于企业信息网络的管理大区，同生产大区之间应该实现逻辑隔离，但管理大区和生产大区之间要相互交换数据，所以在网络大区之间应建设安全隔离与信息交换设备，如隔离网闸。

　　(2)网络环境安全防护需求

　　需要针对双向互动服务的整个网络环境建立完整的网络环境安全防护手段。网络环境安全防护需要对系统中的组网方式、网络设备以及经过网络传输的业务信息流进行安全控制措施设计。

　　针对黑客入侵的威胁，需要增加入侵检测系统，以防止黑客的威胁和及时发现入侵;需要对病毒及恶意代码的威胁建立相应的安全措施。

　　(3)主站和终端设备主机安全防护需求

　　需要对操作系统和数据库的漏洞增加相应的安全防范措施，对主站和终端设备提供防窃、防破坏、用电安全的措施。为满足数据终端存储和系统访问控制、终端设备网络安全认证、数据加解密等安全需求，可使用安全认证芯片所提供的密码服务功能，保障主站与终端设备的安全。

　　(4)业务应用安全防护需求

　　业务应用系统安全防护需求应从使用安全和数据安全两个层面进行描述。

　　1)系统使用安全需求。该项需求包括管理规章、系统备份、密码管理、测试及运行、操作记录等方面安全需求。

　　2)系统数据安全需求。该项需求包括系统数据、用户身份数据、传输数据、交易数据、终端数据等安全需求。

　　3 双向互动服务安全防护方案

　　双向互动服务安全防护方案应该基于上述物理架构，从边界防护、网络安全防护、主机安全防护、应用与数据安全防护等四个方面进行设计，具体如下所示：

　　(1)边界防护。1)横向网络边界：横向域间边界安全防护是针对各安全域间的通信数据流传输所制定的安全防护措施，各系统跨安全域进行数据交换时应当采取适当的安全防护措施以保证所交换数据的安全。2)纵向网络边界：信息内网纵向上下级单位边界，此外，如果平级单位间有信息传输，也按照此类边界进行安全防护。3)第三方网络边界：信息内网第三方边界指信息内网与其他第三方网络连接所形成的网络边界，在双向互动服务中指通过公网信道(GPRS、 CDMA)接入信息内网的网络边界。

　　(2)网络安全防护。网络安全防护面向企业的整体支撑性网络，以及为各安全域提供网络支撑平台的网络环境设施，网络环境具体包括网络中提供连接的路由、交换设备及安全防护体系建设所引入的安全设备、网络基础服务设施。

　　(3)主机安全防护。双向互动服务的主机安全防护主要包括系统服务器及用户计算机终端的安全防护。服务器主要包括数据库服务器、应用服务器、网络服务器、WEB服务器、文件与通信服务器、接口服务器等。计算机终端包括各地市供电公司远程工作站、省级公司工作站的台式机与笔记本计算机等。

　　(4)应用数据安全防护。应用安全防护包括对于主站应用系统本身的防护，用户接口安全防护、系统间数据接口的安全防护、系统内数据接口的安全防护。应用安全防护的目标是通过采取身份认证、访问控制等安全措施，保证应用系统自身的安全性，以及与其他系统进行数据交互时所传输数据的安全性;采取审计措施在安全事件发生前发现入侵企图或在安全事件发生后进行审计追踪。

　　4 结论

　　用户是电力系统服务的最终对象，随着智能电网的发展，对于用户侧信息互动平台的研究越来越多。传统的信息安全防护技术已经不能满足电力系统的安全需求，面对用户侧双向互动功能安全防护的问题，本文阐述了双向互动服务平台物理架构，分析了双向互动服务的安全防护需求，并由此提供了一套可靠的解决方案，为双向互动服务信息安全提供了有力支撑和保障。

　　作者：杨永标等 来源：科学与技术 2015年2期