電力系統(tǒng)中無(wú)線網(wǎng)絡(luò)安全威脅及對(duì)策

楊志花 吳振田

（廣東電力通信科技有限公司 廣東 廣州 510030）

引言

電力系統(tǒng)中使用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行信息傳輸已經(jīng)成為了重要的技術(shù)方法。特別是電力系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中面臨著十分復(fù)雜的環(huán)境，實(shí)時(shí)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息，這些數(shù)據(jù)信息擁有十分重要的應(yīng)用價(jià)值，這也更加突顯出了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)安全的重要性。但是由于技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)攻擊行為頻發(fā)，通過(guò)一些網(wǎng)絡(luò)攻擊工具來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的侵入已經(jīng)成為了現(xiàn)實(shí)。因此就需要針對(duì)可能存在的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)安全進(jìn)行深入研究，確定出相應(yīng)的防范策略，這樣才能夠更好的確保電力系統(tǒng)的健康發(fā)展。

1 關(guān)于電力系統(tǒng)中無(wú)線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的概述

從目前的趨勢(shì)看來(lái)，電力系統(tǒng)將持續(xù)朝著智能化的方向不斷發(fā)展。為了確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，通常都使用有線通信方式，主要以光纖為主，這樣能夠更好的確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾?。在山地區(qū)域建設(shè)有線網(wǎng)絡(luò)時(shí)，需要配套架設(shè)網(wǎng)架，整個(gè)光纖通訊模式的實(shí)現(xiàn)會(huì)耗費(fèi)較大的人力和物力，建設(shè)周期也比較長(zhǎng)，難度比較高。因此無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通訊模式也受到了重點(diǎn)關(guān)注，這樣有利于更好的克服地理?xiàng)l件帶來(lái)的限制，實(shí)現(xiàn)更加靈活的數(shù)據(jù)傳輸功能。但是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過(guò)程中也面臨一定的安全問(wèn)題，首先，在穩(wěn)定性方面就相比于傳統(tǒng)的有線傳輸方式顯得比較落后，其次是在一些惡劣的環(huán)境下，也有可能給無(wú)線通信方式帶來(lái)干擾。最后就體現(xiàn)在安全性方面。由于技術(shù)的不斷發(fā)展，目前能夠應(yīng)用在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的技術(shù)也越來(lái)越先進(jìn)。同時(shí)也能夠通過(guò)一些先進(jìn)的技術(shù)手段來(lái)對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)終端進(jìn)行攻擊。但是應(yīng)用在電力系統(tǒng)中的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)至關(guān)重要，很大程度上直接反映著整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。如果由于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)面臨的安全威脅，導(dǎo)致整個(gè)電力系統(tǒng)受到了沖擊，就有可能影響到正常的供電過(guò)程，引發(fā)大面積的停電事故，帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

針對(duì)電力系統(tǒng)中面臨的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題，就需要從技術(shù)的角度出發(fā)，并用更加先進(jìn)的技術(shù)手段來(lái)防范可能面臨的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)也要對(duì)整個(gè)建設(shè)模式以及運(yùn)行維護(hù)策略進(jìn)行升級(jí)和優(yōu)化，這樣才能夠更好地確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。要使得電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的用戶(hù)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)以及業(yè)務(wù)網(wǎng)數(shù)據(jù)能夠精確的傳輸?shù)娇刂贫耍⑶彝瓿上鄳?yīng)控制指令的動(dòng)作。

如今無(wú)線接入技術(shù)也已經(jīng)日趨成熟，主要分為長(zhǎng)距離和短距離這兩種。電力系統(tǒng)中可以靈活使用長(zhǎng)距離接入和短距離接入這兩種模式。通常來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)距離無(wú)線接入方式更加適用于用戶(hù)數(shù)量比較多的情景，并且整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量比較大，信息傳輸需要經(jīng)過(guò)的距離比較長(zhǎng)。短距離接入方式往往對(duì)通訊的速率要求比較低，更適用于一些局域網(wǎng)接入。在選擇長(zhǎng)距離和短距離傳輸這兩種模式時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)電力系統(tǒng)不同單元的運(yùn)行特征來(lái)進(jìn)行決定，其中主要包含了有效性、可靠性、可用性、安全性等眾多方面。

2 無(wú)線接入技術(shù)的一些應(yīng)用問(wèn)題

2.1 權(quán)限識(shí)別次數(shù)過(guò)多

整個(gè)電力系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模十分龐大，在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中需要進(jìn)行身份識(shí)別，這樣才能夠?qū)?shù)據(jù)傳達(dá)到對(duì)應(yīng)的區(qū)域。那么在無(wú)線終端接入到整個(gè)系統(tǒng)中時(shí)，會(huì)給接入的用戶(hù)分配隨機(jī)的信道，這就造成了這一過(guò)程實(shí)際上是具有一定的隨機(jī)性質(zhì)。那么在通信傳輸過(guò)程中，就需要進(jìn)行身份和權(quán)限識(shí)別，這一過(guò)程也是相對(duì)比較繁瑣的。前文已經(jīng)論述過(guò)了，無(wú)線接入技術(shù)相比于有線光纖通信來(lái)說(shuō)可靠性略微降低，有可能會(huì)因?yàn)榄h(huán)境因素的影響導(dǎo)致出現(xiàn)丟包或者是重傳的現(xiàn)象。為了提高整個(gè)電力系統(tǒng)中無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的高效性，就需要采取更加科學(xué)的策略來(lái)降低丟包率，也要考慮到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)倪^(guò)程中是否存在被其他不法分子截取數(shù)據(jù)包的情況。

2.2 干擾問(wèn)題

我國(guó)電力系統(tǒng)不僅存在于城市區(qū)域，其中也有較大范圍存在于戶(hù)外區(qū)域。這也就意味著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)際上很有可能受到較多因素的影響，這些來(lái)自外界的干擾問(wèn)題頻發(fā)，就會(huì)造成數(shù)據(jù)幀出現(xiàn)畸變，甚至?xí)绊懙綌?shù)據(jù)傳輸效率。但是電力系統(tǒng)中的各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)至關(guān)重要，如果不能夠及時(shí)傳輸?shù)教囟ǖ慕邮斩?，就有可能埋下安全隱患。例如，在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中如果出現(xiàn)了異常故障，就需要通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)方式來(lái)將這一故障信息告知特定的工作人員，如果出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的干擾現(xiàn)象，就會(huì)造成電力系統(tǒng)故障區(qū)域無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)被處理。干擾信號(hào)會(huì)直接影響到接收源，因此在研究抗干擾問(wèn)題時(shí)，要著重提高接受源辨別發(fā)送源信號(hào)的能力。

2.3 延時(shí)問(wèn)題

在研究無(wú)線網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題時(shí)，除了可能面臨的網(wǎng)絡(luò)攻擊之外，十分重要的一個(gè)方面就是延時(shí)問(wèn)題。特別是目前我國(guó)電力系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模十分龐大，智能化程度不斷提高，整個(gè)控制系統(tǒng)中實(shí)時(shí)接收多個(gè)系統(tǒng)末端所反饋回來(lái)的信號(hào)，這樣整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況就直接能夠通過(guò)這些數(shù)據(jù)信息反應(yīng)出來(lái)。但是，如果無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通道數(shù)量有限，在一些突發(fā)情況下，很有可能面臨多個(gè)發(fā)射源同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)的情況，這樣也就會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)數(shù)據(jù)沖突，一部分?jǐn)?shù)據(jù)信息無(wú)法及時(shí)傳輸?shù)教囟ǖ慕邮諉卧?，造成十分?yán)重的數(shù)據(jù)延時(shí)問(wèn)題，這都是需要在未來(lái)發(fā)展進(jìn)程中著重解決的。

3 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)面臨的安全威脅

3.1 信息泄露

目前電力系統(tǒng)中所使用到的各項(xiàng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較先進(jìn)，也已經(jīng)采取了比較嚴(yán)格的數(shù)據(jù)校驗(yàn)機(jī)制，能夠很好的確保信息的安全性。在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸層上，也有可能被數(shù)據(jù)入侵則截取數(shù)據(jù)包，只要掌握特定的數(shù)據(jù)解析方法，也就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的使用。這實(shí)際上是具有安全風(fēng)險(xiǎn)的，特別是整個(gè)電力系統(tǒng)事關(guān)國(guó)計(jì)民生。

3.2 非法接入

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中無(wú)論是發(fā)送數(shù)據(jù)還是接收數(shù)據(jù)都需要和特定的身份對(duì)應(yīng)，也就因?yàn)檫@每一通訊單元實(shí)際上都具有自身的身份識(shí)別碼。這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同單元數(shù)據(jù)的接受，也使得整個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸更加安全。但是仍然存在一定的可能性是非法截取數(shù)據(jù)包，然后假裝成特定的通訊單元的數(shù)據(jù)格式，然后向無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送數(shù)據(jù)信息。這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)資源的竊取，更為嚴(yán)重的是能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)中一些單元的控制。這種非法接入的模式實(shí)際上就面臨著較強(qiáng)的安全風(fēng)險(xiǎn)，很有可能通過(guò)不法分子的技術(shù)手段來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)設(shè)備的控制。不僅打破了原有的平衡工作狀態(tài)，更為嚴(yán)重的是很有可能導(dǎo)致整個(gè)電力系統(tǒng)出現(xiàn)誤操作的情況。

3.3 網(wǎng)絡(luò)攻擊

為了提高電力服務(wù)的優(yōu)質(zhì)性，很多電力系統(tǒng)中的相關(guān)數(shù)據(jù)已經(jīng)紛紛接入到互聯(lián)網(wǎng)中，這樣用戶(hù)就能夠獲取到更加真實(shí)的數(shù)據(jù)信息。但是這也面臨著一定的網(wǎng)絡(luò)攻擊風(fēng)險(xiǎn)，特別是很有可能存在不法分子短時(shí)間內(nèi)大量向無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送流量數(shù)據(jù)，這樣就會(huì)造成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載過(guò)大，原有的帶寬資源嚴(yán)重不足，難以支撐過(guò)大的負(fù)載。就有可能造成電力系統(tǒng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境出現(xiàn)癱瘓的情況，并且網(wǎng)絡(luò)攻擊很有可能會(huì)篡改后臺(tái)數(shù)據(jù)，需要重點(diǎn)關(guān)注。通常來(lái)說(shuō)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中容易出現(xiàn)地址欺騙，只要能夠找到數(shù)據(jù)幀的地址，就能夠進(jìn)行地址欺騙和會(huì)話攔截。除此之外，如今無(wú)線網(wǎng)絡(luò)攻擊行為日新月異，各種新穎的技術(shù)手段不斷得到實(shí)踐應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)流量分析和流量偵聽(tīng)相對(duì)來(lái)說(shuō)都已經(jīng)比較容易。

3.4 授權(quán)問(wèn)題

電力系統(tǒng)中擁有大量的工作人員，承擔(dān)著不同的電力系統(tǒng)維護(hù)工作。每個(gè)人都擁有相對(duì)應(yīng)的賬號(hào)密碼，以此來(lái)訪問(wèn)具體的系統(tǒng)內(nèi)容。但是一部分工作人員并不注重定期更改密碼，長(zhǎng)期使用比較簡(jiǎn)單的密碼，甚至一部分工作人員為了追求工作上的便利，直接使用原始密碼來(lái)開(kāi)展各項(xiàng)工作。這樣就有可能通過(guò)撞庫(kù)的操作來(lái)獲取到特定賬號(hào)的訪問(wèn)密碼，從而導(dǎo)致不法分子能夠通過(guò)竊取賬號(hào)密碼來(lái)切入到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中去。這樣就嚴(yán)重影響到了電力系統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)資源的安全性，甚至可能打亂原有的工作狀態(tài)。

4 應(yīng)對(duì)電力系統(tǒng)中無(wú)線網(wǎng)絡(luò)安全威脅的有效策略

4.1 加大打擊力度

在未來(lái)的發(fā)展進(jìn)程中，要針對(duì)可能出現(xiàn)的電力系統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)攻擊行為加大打擊力度。電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行事關(guān)整個(gè)社會(huì)的健康發(fā)展，因此一旦出現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)攻擊行為，就需要快速找到相對(duì)應(yīng)的攻擊者，通過(guò)嚴(yán)格的法律法規(guī)來(lái)進(jìn)行懲處，這樣有利于形成足夠強(qiáng)的威懾力量。進(jìn)一步健全相關(guān)法律法規(guī)，界定電力系統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)攻擊行為的性質(zhì)，全方位確保無(wú)線網(wǎng)絡(luò)安全。

4.2 加大防火墻建設(shè)

電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)十分重要，不僅需要直接使用這些數(shù)據(jù)，還需要做好對(duì)這些數(shù)據(jù)的科學(xué)保存。因此，對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和辦公網(wǎng)絡(luò)，都需要進(jìn)一步加大防火墻建設(shè)，采取有效的隔離措施。防火墻有利于實(shí)現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)之間的物理隔離，那么一旦檢測(cè)到可能存在網(wǎng)絡(luò)攻擊行為或者是安全風(fēng)險(xiǎn)，就能夠自動(dòng)進(jìn)行保護(hù)。安全隔離措施可以考慮使用網(wǎng)絡(luò)邏輯隔離和網(wǎng)絡(luò)物理隔離，建立起一體化式的電力系統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)防范的機(jī)制。

4.3 網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備建設(shè)

要更多的考慮到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)攻擊具體發(fā)生的行為，確保電力系統(tǒng)中所有終端設(shè)備都能夠安裝防火墻，并且使用特定的殺毒軟件。這樣有利于形成常態(tài)化的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，形成完善的網(wǎng)絡(luò)安全識(shí)別機(jī)制。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)攻擊相關(guān)技術(shù)以及方式是不斷更新迭代的，那么這也就意味著電力系統(tǒng)中無(wú)線網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備的建設(shè)也需要與時(shí)俱進(jìn)，不斷的做好技術(shù)升級(jí)，這樣才能夠及時(shí)識(shí)別出各種新型的網(wǎng)絡(luò)攻擊病毒以及網(wǎng)絡(luò)攻擊方式。要進(jìn)一步加大資源的投入，采購(gòu)更加先進(jìn)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)安全維護(hù)設(shè)備。特別是在智能技術(shù)飛速發(fā)展的背景下，可以依托一些先進(jìn)的技術(shù)手段來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)安全的升級(jí)。要從軟件和硬件這兩個(gè)角度同時(shí)入手，形成更加全面的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)安全維護(hù)機(jī)制。

4.4 無(wú)線射頻阻斷技術(shù)

無(wú)線射頻阻斷技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)非法用戶(hù)接入的隔離阻斷，建立起特定的射頻安全區(qū)域。目前無(wú)線射頻阻斷技術(shù)已經(jīng)具備了成熟的使用技術(shù)條件，能夠建立起更加安全的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。但是這種技術(shù)的使用需要基于特定的安全無(wú)線控制器，有利于實(shí)現(xiàn)更加穩(wěn)定、高效的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。電力系統(tǒng)中的工作人員也需要不斷地提高風(fēng)險(xiǎn)防范意識(shí)，定期更換用戶(hù)密碼，采取更加復(fù)雜的密碼組成模式，這樣達(dá)到的安全性更高。同時(shí)也要對(duì)每一位用戶(hù)的權(quán)限進(jìn)行科學(xué)劃分。整個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境要進(jìn)行定期殺毒，更新安全維護(hù)策略。

5 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)電力系統(tǒng)中無(wú)線網(wǎng)絡(luò)面臨的安全問(wèn)題進(jìn)行了深入分析，并且根據(jù)當(dāng)前面臨的一些真實(shí)應(yīng)用環(huán)境提出了相應(yīng)的對(duì)策。在未來(lái)的發(fā)展進(jìn)程中，要建立起更加科學(xué)完善的電力系統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)維護(hù)體系，加大技術(shù)防范機(jī)制的建設(shè)，提高安全防護(hù)能力，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)久發(fā)展。