電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)組建及安全分析

摘 要：電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在我國各省電力生產(chǎn)、施工、建設(shè)、設(shè)計以及經(jīng)營等方面得到了廣發(fā)的應用，并承載著非常重要的信息，包括財務(wù)、物資、用電和電網(wǎng)實時信息等。但是隨著各種電力信息的公開和MIS系統(tǒng)在電力系統(tǒng)當中的廣泛應用，導致了電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)存在著很到的安全隱患，黑客可以非法截獲電力系統(tǒng)通信信息進行犯罪活動。本文重點對電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)的組建及其安全進行了分析。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；計算機網(wǎng)絡(luò)；組建；安全

中圖分類號：TM711

隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機網(wǎng)絡(luò)在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應用，其中包括企業(yè)ERP系統(tǒng)、OA系統(tǒng)、MIS系統(tǒng)、網(wǎng)上報價系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)、用電營銷系統(tǒng)以及電量計費系統(tǒng)等。但是目前我國的電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)還存在著很大的安全隱患，例如黑客可以非法進入電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，并可以篡改傳輸信息、偽造合法用戶以及對用電營銷統(tǒng)計和電量計費統(tǒng)計進行更改等，所以在組建電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)時，必須對計算機網(wǎng)絡(luò)的安全進行全面分析，最終采用安全、可靠的計算機網(wǎng)絡(luò)對電力系統(tǒng)進行組建。

1 電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)的組建

在電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)的組建過程中，必須能夠滿足可靠、先進以及安全三個基本要求。電力系統(tǒng)是我們國家的基礎(chǔ)設(shè)施，與國家的電力安全、穩(wěn)定以及人們的日常生活密切相關(guān)，同時電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)又承載著電力系統(tǒng)當中的大量業(yè)務(wù)，包括電力調(diào)度管理、電力市場交易、電力電量統(tǒng)計等，所以電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)的組建非常重要。

1.1 電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)組建的可靠性

電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)組建的可靠性主要是指當設(shè)備或計算機網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時，計算機網(wǎng)絡(luò)可以自動修復從而提供不間斷的服務(wù)。電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)的可靠性主要是通過設(shè)備本身的可靠性和鏈路、路由以及設(shè)備的備份來實現(xiàn)的，其具體內(nèi)容包括總線部分、路由交換單位、接口單位等設(shè)備的可靠性。其中總線部分可以采用雙總線的設(shè)計方法，使用雙域功能進行備份；路由交換單位可以采用雙路由交換單位，路由交換板采用第三方仲裁，可以有效的實現(xiàn)路由交換單位的不間斷工作；接口單元可以采用接口單元板前后插板設(shè)計，不僅可以提高接口單位的可靠性，還可以單獨更換接口處理板和出線板，從而降低維護成本。

另外，采用備份中心技術(shù)的方法，為路由器上的接口提供備份接口，并讓路由器上的任一接口可以作為其他邏輯鏈路的備份接口，當主接口出線故障時，路由器上的多個備份接口就可以根據(jù)實際情況選擇使用，從而確保了計算機網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

1.2 電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)組建的先進性

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展，在組建店里系統(tǒng)計算機網(wǎng)路時，必須采用最先進的科學技術(shù)，對整個電力系統(tǒng)進行全面的設(shè)計和組建。一般黑客的技術(shù)水平比較高，可以非法進入電力系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)，并對系統(tǒng)進行更改，從而對我國國民經(jīng)濟造成損失。所以電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)在組建時，必須時刻更新計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及其技術(shù)，只有采用最新的科學技術(shù)，掌握世界領(lǐng)先的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，才能有效的防止黑客等違法犯罪人員對電力系統(tǒng)的破壞。

1.3 電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)組建的安全性

目前黑客攻擊我國電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)主要有三個途徑，即直接運用局域網(wǎng)進行攻擊、通過網(wǎng)絡(luò)間的互聯(lián)進行攻擊和直接運用Internet進行攻擊。其中運用局域網(wǎng)進行攻擊就是利用局域網(wǎng)、電力應用系統(tǒng)和對應的基層電力系統(tǒng)之間的安全漏洞進行攻擊，例如黑客進入MIS系統(tǒng)后，如果竊取到系統(tǒng)管理員的口令，便可以輕松地進入SCADA系統(tǒng)并對SCADA系統(tǒng)進行控制，從而會影響電力實時生產(chǎn)的穩(wěn)定性；通過網(wǎng)絡(luò)間的互聯(lián)網(wǎng)進行攻擊主要是利用電力實時系統(tǒng)之間的安全漏洞進行攻擊，因為電力系統(tǒng)各個內(nèi)部的實時系統(tǒng)之間都可以進行訪問，同時也存在著安全漏洞，如果一個子系統(tǒng)遭到攻擊，那么也會影響其他子系統(tǒng)的安全；直接運用Internet進行攻擊就是利用各個子系統(tǒng)的局域網(wǎng)和外部網(wǎng)絡(luò)連接的安全漏洞對電力系統(tǒng)進行攻擊，很多黑客都是采用這種途徑對電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)進行攻擊的，因為電力系統(tǒng)對外部開放，給了黑客一個可乘之機，另外，網(wǎng)絡(luò)的病毒也比較多，也給黑客入侵電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)提供了方便。所以在電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)組建時，必須從各個方面考慮整個電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)的安全，從而確保電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

2 電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)的安全

2.1 采用雙主機隔離設(shè)備確保電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)的安全

采用雙機隔離設(shè)備就是把電力系統(tǒng)中的發(fā)電機組的DCS系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)的EMS、SCADA等重要實時系統(tǒng)和其他非實時系統(tǒng)進行隔離，從而防止實時系統(tǒng)和非實時系統(tǒng)之間的逆向控制。物理隔離技術(shù)是雙主機隔離中最效果最好的技術(shù)，它是一種新型技術(shù)，主要是通過物理線路進行網(wǎng)絡(luò)隔離，目前已得到了廣泛的應用。按照物理隔離的類型，可以把其分為單機物理隔離、隔離集線路以及雙主機網(wǎng)際物理隔離三類。其中單機物理隔離又包括內(nèi)置隔離卡和外置隔離器，隔離卡主要安裝在機器內(nèi)部，雖然這種方法比較麻煩，在切換內(nèi)外網(wǎng)時需要重新啟動，但是這種方法的安全性最高，外置隔離器的安裝相對簡單，但是安全性不高；隔離集線路的使用比較簡單，可以不改變布線結(jié)構(gòu)就可以實現(xiàn)單網(wǎng)線到桌面，同時還可以接入多個工作站，這種方法的應用比較多。

2.2 合理使用防火墻確保電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)的安全

在電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)中合理的使用防火墻可以有效阻斷和屏蔽非法者的入侵。在電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)中使用的防火墻一般分為包過濾、狀態(tài)監(jiān)測和應用級三種，一種包過濾技術(shù)的速度最快，但是安全性比較差；狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)的速度比較快，安全性也比較高，應用最為廣泛；應用級技術(shù)的安全性比較高，但是速度比較慢。另外，防火墻也可以分為軟件外掛式防火墻、硬件式防火墻和內(nèi)嵌式防火墻，其中軟件外掛式防火墻主要是利用軟件的方式對計算機網(wǎng)絡(luò)進行保護，其優(yōu)點是便于軟件升級，而且價格比較低，但是速度比較慢；硬件式防火墻主要是通過硬件芯片來實現(xiàn)計算機網(wǎng)絡(luò)的安全，其優(yōu)點主要有速度快、性能好，但是價格比較高，升級的靈活性太差；內(nèi)嵌式防火墻主要是把防火墻軟件同操作系統(tǒng)有效的結(jié)合起來對計算機網(wǎng)絡(luò)進行安全保護，其優(yōu)點是性能高、價格便宜、所以這種防火墻在電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)中的應用也比較廣泛。

2.3 采用指紋認證技術(shù)確保電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)的安全

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，身份認證技術(shù)越來越成熟，并在很多的領(lǐng)域得到廣泛的應用，指紋認證技術(shù)是身份認證技術(shù)的重要組成部分，同時也是應用最為廣泛的身份認證技術(shù)。所以為了確保電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)的安全，可以采用指紋認證技術(shù)。其主要工作原理是將用戶的密鑰和指紋統(tǒng)一儲存到密鑰分配中心，如果用戶需要使用密鑰，則可以通過指紋識別確認身份后從密鑰分配中心獲得；還可以先讓用戶在計算機上產(chǎn)生一個密鑰，并將其與用戶指紋和名字一起進行加密，解密時只有通過用戶的私鑰才能解開，從而確保了電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)的安全。

3 結(jié)束語

雖然計算機網(wǎng)絡(luò)給電力系統(tǒng)帶來了許多的方便，但是也帶來了許多不安全的問題，但是我們不能放棄計算機網(wǎng)絡(luò)在電力系統(tǒng)當中的應用，而是要通過有效的科學技術(shù)對電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)進行合理的組建，從而確保電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)的正常運行。電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)在實際的應用中可能還有其他的問題以及解決的方法，我們要多方面的收集材料，借鑒國外的先進技術(shù)對我國電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)進行改進，從而保證我國電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)走在世界的最前端。

參考文獻：

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作者簡介：趙海峰（1985-），男，內(nèi)蒙古人，研究方向：軟件工程。

作者單位：同濟大學 軟件學院，上海 200092