智能電網(wǎng)信息安全風(fēng)險(xiǎn)分析與思考

摘 要：隨著我國(guó)電力行業(yè)發(fā)展逐漸加快，電網(wǎng)建設(shè)朝著智能化方向發(fā)展，而信息安全是電網(wǎng)智能化有效開(kāi)展的保障，這就要求建立科學(xué)、合理的信息安全防御體系，以保障電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。本文主要根據(jù)智能電網(wǎng)發(fā)展的要求和特點(diǎn)進(jìn)行分析與研究，并從幾個(gè)方面提出解決措施，以消除電網(wǎng)智能化建設(shè)發(fā)展中存在的安全隱患。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；信息安全；風(fēng)險(xiǎn)分析

中圖分類號(hào)：F426.61；F224

智能電網(wǎng)就是電網(wǎng)的智能化，我國(guó)的智能電網(wǎng)是將先進(jìn)的信息技術(shù)、傳感測(cè)量技術(shù)、通訊技術(shù)和控制技術(shù)與物理電網(wǎng)高度集成，以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)為基礎(chǔ)，以信息通信平臺(tái)為支撐而形成的新型電網(wǎng)。

信息化在實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)主要目標(biāo)（靈活、高效、可持續(xù)、節(jié)能環(huán)保、高可靠性和高安全性等）的過(guò)程中起著舉足輕重的作用，可以說(shuō)電網(wǎng)的智能化發(fā)展是基于信息化技術(shù)的基礎(chǔ)之上的，所以信息的安全隱患，如信息采集環(huán)節(jié)、傳輸環(huán)節(jié)、智能控制和電網(wǎng)與用戶互動(dòng)環(huán)境下均存在不同程度的安全風(fēng)險(xiǎn)，將會(huì)為電網(wǎng)的發(fā)展帶來(lái)很大的風(fēng)險(xiǎn)。這就要求建立相應(yīng)的防御系統(tǒng)，以此來(lái)保障智能電網(wǎng)的建設(shè)與安全。

1 智能電網(wǎng)的特點(diǎn)

我國(guó)的智能電網(wǎng)將“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的高度一體化融合，涵蓋了電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度各個(gè)環(huán)節(jié)，覆蓋所有電壓等級(jí)的現(xiàn)代電網(wǎng)，它的主要特征可以歸納為5點(diǎn)。

1.1 堅(jiān)強(qiáng)

智能電網(wǎng)可以實(shí)時(shí)掌控和分析電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，自動(dòng)進(jìn)行故障預(yù)警和故障判斷，進(jìn)而排除故障隱患。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，智能電網(wǎng)能夠迅速隔離故障，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)自我恢復(fù)，從而避免大面積停電事故的發(fā)生，提高電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行率。

1.2 集成

智能電網(wǎng)深化了發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲(chǔ)和利用，對(duì)電網(wǎng)各類信息進(jìn)行匯總和共享，應(yīng)用系統(tǒng)高度融合，實(shí)現(xiàn)了工作標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和精益化管理，提高了工作效率。

1.3 兼容

智能電網(wǎng)支持風(fēng)電、太陽(yáng)能等清潔能源的合理、有序接入，接入方式多樣，包括大電源的集中接入，分布式電源和微電網(wǎng)的接入，能夠?qū)崿F(xiàn)與用戶的高效互動(dòng)，使用戶享受新能源電力帶來(lái)的便利。

1.4 經(jīng)濟(jì)

智能電網(wǎng)能夠有效的開(kāi)展電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)和電力交易，從而協(xié)調(diào)地區(qū)間電力分配與能源流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，有效的控制成本，大大提升了電力設(shè)備的使用效率，降低了電能損耗，使電網(wǎng)更加經(jīng)濟(jì)和高效運(yùn)行。

1.5 人性化

智能電網(wǎng)與用戶建立了雙向互動(dòng)的服務(wù)模式，用戶可以實(shí)時(shí)了解到供電能力、電價(jià)狀況和停電信息，合理安排電器使用；電力企業(yè)同時(shí)也可以獲取用戶的詳細(xì)用電信息，為其提供更多的增值服務(wù)。

2 智能電網(wǎng)信息安全風(fēng)險(xiǎn)分析

根據(jù)智能電網(wǎng)的特點(diǎn)，其面臨的信息安全風(fēng)險(xiǎn)可以歸納成四點(diǎn)

2.1 電力系統(tǒng)復(fù)雜度的增加，同時(shí)也增加了安全防護(hù)的難度

智能電網(wǎng)規(guī)模龐大，覆蓋了電力系統(tǒng)的各個(gè)層面，與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比，業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的交互更緊密，交互之間的耦合度更高，復(fù)雜度顯著提高，同時(shí)，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的交互，引發(fā)了新的安全問(wèn)題，一個(gè)小故障，有時(shí)候會(huì)引起連鎖反應(yīng)，造成很大的影響。如：電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行故障預(yù)警和故障判斷，電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)不能及時(shí)調(diào)整電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，嚴(yán)重影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，甚至能造成大面積停電事故。

2.2 通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境更加復(fù)雜，攻擊手段更加智能化

與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)信息集成度更高，網(wǎng)絡(luò)更加復(fù)雜，病毒、黑客的攻擊手段更加多樣化和智能化，進(jìn)一步加大了信息安全防護(hù)的難度；此外隨著GPRS、CDMA、3G、WIFI、智能傳感網(wǎng)絡(luò)等無(wú)線通信技術(shù)和大量智能表計(jì)、移動(dòng)作業(yè)終端的廣泛應(yīng)用，它們?cè)跒橹悄茈娋W(wǎng)的生產(chǎn)、管理、運(yùn)行帶來(lái)支撐的同時(shí)，也會(huì)將新的信息安全隱患帶入到智能電網(wǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié)。如：智能電網(wǎng)使用公共互聯(lián)網(wǎng)來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)的傳輸效率的同時(shí)也造成對(duì)智能電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的潛在威脅，甚至可能會(huì)造成電網(wǎng)運(yùn)行的重大事故，給電力系統(tǒng)帶來(lái)嚴(yán)峻考驗(yàn)。

2.3 用戶的安全威脅

與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)和用戶之間有了更加廣泛的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)了信息和電能的雙向互動(dòng)。網(wǎng)絡(luò)邊界進(jìn)一步向用戶衍生，這無(wú)可避免地給用戶帶來(lái)安全隱患，一方面用戶的隱私將會(huì)受到威脅；另一方面家用智能設(shè)備充分暴露在電力系統(tǒng)中，易受到黑客的攻擊。

2.4 智能終端設(shè)備的安全漏洞

隨著大量智能終端設(shè)備的應(yīng)用越來(lái)越普及，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控、進(jìn)行故障定位以及故障修復(fù)等，從而提高了電你系統(tǒng)的效率和可靠性。這些智能終端一般都可以支持遠(yuǎn)程控制，比如遠(yuǎn)程斷開(kāi)/連接等。這將會(huì)帶來(lái)額外的安全風(fēng)險(xiǎn)。智能終端安裝了操作系統(tǒng)和各種應(yīng)用軟件，它就會(huì)存在漏洞，利用這些軟件漏洞，黑客可以入侵這些智能終端，竊取用戶信息，甚至可以通過(guò)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)攻擊來(lái)破壞局部電力系統(tǒng)。因此這些智能終端會(huì)成為智能電網(wǎng)內(nèi)新的攻擊點(diǎn)。面對(duì)更加復(fù)雜的接入環(huán)境和靈活多樣的接入方式，數(shù)量龐大的智能接入終端對(duì)信息的安全防護(hù)提出新的要求。

3 智能電網(wǎng)信息安全防護(hù)建議

在智能電網(wǎng)信息安全風(fēng)險(xiǎn)分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合其本身特征，對(duì)智能電網(wǎng)信息安全防護(hù)提出了一些建議。

3.1 物理安全

在對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行信息安全防護(hù)的同時(shí)，對(duì)智能電網(wǎng)系統(tǒng)的硬件設(shè)備的物理安全也要重點(diǎn)關(guān)注，包括智能表計(jì)、測(cè)量?jī)x器在內(nèi)的各類型傳感器，通信系統(tǒng)中的各種傳輸設(shè)備、計(jì)算機(jī)以及存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的各種存儲(chǔ)介質(zhì)。要保證這些設(shè)備物理的安全，防止有人通過(guò)破壞業(yè)務(wù)系統(tǒng)的外部物理特性以達(dá)到使系統(tǒng)停止服務(wù)的目的，或防止有人通過(guò)物理接觸方式對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行入侵。要做到在信息安全事件發(fā)生前和發(fā)生后能夠執(zhí)行對(duì)設(shè)備物理接觸行為的審核和追查。

3.2 網(wǎng)絡(luò)安全

這對(duì)于傳統(tǒng)電網(wǎng)也是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，比如充分利用防火墻、虛擬專用網(wǎng)（VPN），采用加密、安全隔離、入侵檢測(cè)以及網(wǎng)絡(luò)防殺病毒等技術(shù)來(lái)保障網(wǎng)絡(luò)安全。根據(jù)智能電網(wǎng)的特征，還應(yīng)該對(duì)智能終端設(shè)備的信息采集和傳輸重點(diǎn)保護(hù)，加強(qiáng)對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控和審查，特別是設(shè)備接入時(shí)的狀態(tài)和身份認(rèn)證，包括事后的一些審計(jì)。

3.3 數(shù)據(jù)安全

在智能電網(wǎng)的環(huán)境中，數(shù)據(jù)安全的含義有兩點(diǎn)：一是數(shù)據(jù)本身的安全，即采用密碼技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)，如數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)完整性保護(hù)等這其中需要采用密碼技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)，還有對(duì)數(shù)據(jù)完整性的保護(hù)等；第二是數(shù)據(jù)防護(hù)的安全，即采用信息存儲(chǔ)手段對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行主動(dòng)防護(hù)，如通過(guò)磁盤陣列、數(shù)據(jù)備份、異地容災(zāi)備份等手段保證數(shù)據(jù)的安全。

3.4 智能終端安全加固

在智能電網(wǎng)中存在著大量的智能終端，隨著技術(shù)的進(jìn)步，這些智能終端的安全漏洞會(huì)逐步暴露出來(lái)，因網(wǎng)絡(luò)安全隔離的原因，這類安全漏洞的修復(fù)工作一直被忽視，對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成威脅。應(yīng)創(chuàng)建專門的系統(tǒng)平臺(tái)對(duì)智能終端進(jìn)行漏洞修復(fù)。

3.5 信息安全管理

信息安全“三分靠技術(shù)，七分靠管理”，安全設(shè)備再好，技術(shù)再先進(jìn)，企業(yè)員工沒(méi)有安全意識(shí)，信息安全還是得不到保障。特別是在信息化程度很高的智能電網(wǎng)中，一個(gè)小的錯(cuò)誤就能引起大的故障。加大信息安全宣傳力度，提高企業(yè)員工的安全意識(shí)，電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行才能得到有效保障。

隨著我國(guó)電力行業(yè)發(fā)展逐漸加快，電網(wǎng)建設(shè)朝著智能化方向發(fā)展，進(jìn)一步提高了電力行業(yè)的工作效率，為人們的生活帶來(lái)了便利，但其自身也存在一系列的問(wèn)題，這就要求對(duì)相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行完善，從根本上對(duì)智能電網(wǎng)信息安全中存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行解決。

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作者單位：國(guó)網(wǎng)江西省電力公司贛東北供電分公司，江西樂(lè)平 333300