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網(wǎng)絡安全系統(tǒng)

來源: | 作者:南京奮斗者科技有限公司 | 發(fā)布時間: 2020-02-14 | 4877 次瀏覽 | 分享到:

網(wǎng)絡安全系統(tǒng)主要包括四大系統(tǒng)：
一：加密裝置系統(tǒng)；二：隔離裝置系統(tǒng)；三：網(wǎng)絡安全監(jiān)測裝置系統(tǒng)；四：光伏（風機）子陣微型縱密裝置系統(tǒng)。

網(wǎng)絡安全系統(tǒng)

網(wǎng)絡信息安全威脅日益嚴峻，國內(nèi)外由此造成的電網(wǎng)事故時有發(fā)生。
2002國家經(jīng)貿(mào)委30號文《電網(wǎng)與電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)及調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡安全防護規(guī)定》：“生產(chǎn)控制系統(tǒng)必須物理分開”。
2004國家電監(jiān)會5號文《電力二次系統(tǒng)安全防護規(guī)定》： “安全分區(qū)、網(wǎng)絡專用、橫向隔離、縱向認證”。
2014國家發(fā)改委14號文《電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護規(guī)定》： “等級保護、物理安全”。
2015國家能源局36號文《電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護總體方案》： “強化邊界防護，加強內(nèi)部安全，提高系統(tǒng)整體安全防護能力”。
電力監(jiān)控系統(tǒng)的安全防護從結(jié)構(gòu)安全、本體安全，向基因安全（安全免疫）階段發(fā)展。依據(jù)“安全分區(qū)、網(wǎng)絡專用、橫向隔離、縱向認證”的總體原則進行電力系統(tǒng)的安全防護。采用安全、可控、可靠的軟硬件產(chǎn)品，并通過國家有關機構(gòu)的安全檢測認證。逐步采用基于可信計算的安全免疫防護技術，形成對病毒木馬等惡意代碼的自動免疫。

根據(jù)上述要求和拓撲圖，電站通信系統(tǒng)安全涉及三大方面，再加上最新要求的光伏區(qū)（風機端）的微型縱密裝置，網(wǎng)絡安全系統(tǒng)主要包括四大系統(tǒng)：
一：加密裝置系統(tǒng)；
二：隔離裝置系統(tǒng)；
三：網(wǎng)絡安全監(jiān)測裝置系統(tǒng)；
四：光伏（風機）子陣微型縱密裝置系統(tǒng)。
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縱向加密系統(tǒng)

電力專用加密認證網(wǎng)關安置在電力控制系統(tǒng)的內(nèi)部局域網(wǎng)與電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的路由器之間，用來保障電力調(diào)度系統(tǒng)縱向數(shù)據(jù)傳輸過程中的數(shù)據(jù)機密性、完整性和真實性。
按照“分級管理”要求，縱向加密認證網(wǎng)關部署在各級調(diào)度中心及下屬的各廠站，根據(jù)電力調(diào)度通信關系建立加密隧道（原則上只在上下級之間建立加密隧道），加密隧道拓撲結(jié)構(gòu)是部分網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，如下圖所示。

橫向隔離系統(tǒng)

電力專用網(wǎng)絡專用安全隔離裝置是位于調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡與公用信息網(wǎng)絡之間的一個安全防護裝置，用于安全區(qū)I/II到安全區(qū)III的單向數(shù)據(jù)傳遞。它可以識別非法請求并阻止超越權(quán)限的數(shù)據(jù)訪問和操作，從而有效地抵御病毒、黑客等通過各種形式發(fā)起的對電力網(wǎng)絡系統(tǒng)的惡意破壞和攻擊活動，保護實時閉環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)和調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的安全；同時它采用非網(wǎng)絡傳輸方式實現(xiàn)這兩個網(wǎng)絡的信息和資源共享，保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

其中隔離又可以根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸方向分為正向隔離和反向隔離。

正向隔離：

數(shù)據(jù)傳輸流程：
1.I/II區(qū)需要向III區(qū)傳輸數(shù)據(jù)時，隔離裝置內(nèi)網(wǎng)主機接收數(shù)據(jù)，并進行協(xié)議剝離，將原始數(shù)據(jù)寫入存儲介質(zhì)。
2.控制器收到完整的交換信號之后，立即切斷與內(nèi)網(wǎng)主機的物理連接，向外網(wǎng)主機發(fā)起物理連接，將存儲介質(zhì)內(nèi)的數(shù)據(jù)推向外網(wǎng)主機。
3.外網(wǎng)主機收到數(shù)據(jù)后，立即進行網(wǎng)絡協(xié)議的封裝重組，并將數(shù)據(jù)傳輸給III區(qū)應用系統(tǒng)。

反向隔離：

數(shù)據(jù)傳輸流程：
1.III區(qū)服務器將待發(fā)送信息轉(zhuǎn)為E語言格式的純文本文件，并通過USBKey進行文件簽名；
2.III區(qū)服務器與反向隔離裝置外網(wǎng)主機進行密鑰協(xié)商（SM2、SM3算法），建立加密通道（電力專用加密算法），將帶有簽名的E語言文件發(fā)送至反向隔離裝置外網(wǎng)主機。外網(wǎng)主機對數(shù)據(jù)進行解密、驗簽、E語言格式檢查，將通過驗證的數(shù)據(jù)擺渡到內(nèi)網(wǎng)主機。反向隔離裝置只響應UDP協(xié)議，因此協(xié)商報文與數(shù)據(jù)通信報文都使用UDP協(xié)議。
3.反向隔離裝置內(nèi)網(wǎng)主機將數(shù)據(jù)傳送I/II區(qū)服務器應用程序。

網(wǎng)絡安全監(jiān)測系統(tǒng)

網(wǎng)絡安全監(jiān)測設備主要部署于變電站、發(fā)電廠等現(xiàn)場，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、安全事件處理、實時通信、服務代理、本地安全管理等功能。對電力二次系統(tǒng)服務器、工作站、網(wǎng)絡設備以及安全防護設備進行實時運行監(jiān)視，采集安全事件，并將采集到的事件進行實時告警、分析統(tǒng)計以及歸并處理；同時接入上級網(wǎng)絡安全監(jiān)測平臺主站系統(tǒng)，將處理后的事件上送到主站系統(tǒng)；同時提供代理服務，接收上級網(wǎng)絡安全監(jiān)測平臺下發(fā)的各類查詢、配置及控制命令并進行響應。

　　當變電站站控層I/II區(qū)之間存在防火墻時（即I、II區(qū)連通），僅在II區(qū)部署1臺監(jiān)測裝置。監(jiān)測裝置分配2個網(wǎng)口，1個網(wǎng)口與A網(wǎng)站控匯聚II區(qū)交換機連接，另1個網(wǎng)口與B網(wǎng)站控層匯聚II區(qū)交換機連接，并開放防火墻安全I、II區(qū)之間的規(guī)則。選擇一個網(wǎng)口連接到II區(qū)數(shù)據(jù)網(wǎng)交換機，以用于與主站平臺互聯(lián)。
　　當變電站站控層I區(qū)與II區(qū)之間不存在防火墻時，安全I區(qū)與II區(qū)各部署1臺監(jiān)測裝置。I區(qū)監(jiān)測裝置分別與A網(wǎng)站控匯聚I區(qū)交換機、B網(wǎng)站控匯聚安全I區(qū)交換機相連；選擇1個網(wǎng)口連接到I區(qū)數(shù)據(jù)網(wǎng)交換機，以用于與主站平臺互聯(lián)。安全II區(qū)監(jiān)測裝置分別與A網(wǎng)站控匯聚II區(qū)交換機、B網(wǎng)站控匯聚安全II區(qū)交換機相連；選擇1個網(wǎng)口連接到安全II區(qū)數(shù)據(jù)網(wǎng)交換機，以用于與主站平臺互聯(lián)。
　　對于故障告警、裝置對時和失電告警，請根據(jù)現(xiàn)場情況選擇性配置。

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子陣微型縱密裝置系統(tǒng)

為加強細化發(fā)電端的網(wǎng)絡安全，在光伏子陣和風機子陣獨立部署微型縱向加密。通過獨立子陣數(shù)據(jù)加密后上傳來實現(xiàn)發(fā)電端網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)傳輸端網(wǎng)絡均加密傳輸，以加強網(wǎng)絡的安全性。