電力通信安全問題及解決方案

馬巖鑫，朱 琳，李銘瑞

（國(guó)網(wǎng)青海省電力公司信息通信公司，青海 西寧 810000）

0 引 言

電力通信系統(tǒng)是電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分，不僅承擔(dān)著電力信息的傳輸任務(wù)，還負(fù)責(zé)監(jiān)控和管理電力系統(tǒng)。然而，隨著數(shù)字化和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展，電力通信系統(tǒng)面臨著越來越多的安全威脅，如黑客攻擊、數(shù)據(jù)泄露、通信干擾等。為保障電力系統(tǒng)可靠運(yùn)行，提高電力通信系統(tǒng)的安全性已成為迫切的任務(wù)。

1 電力通信安全的重要性

1.1 保障電力供應(yīng)的可靠性

電力通信安全直接關(guān)系到電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。確保電力通信系統(tǒng)安全，可以有效預(yù)防潛在的網(wǎng)絡(luò)攻擊和信息泄露，防止電力系統(tǒng)受到破壞和干擾。

1.2 防止惡意攻擊和破壞

電力通信系統(tǒng)可能成為惡意攻擊和破壞的目標(biāo)，如黑客攻擊、拒絕服務(wù)攻擊等。保證電力通信系統(tǒng)的安全性可以有效防止這些攻擊，保護(hù)電力系統(tǒng)不受損害，并防止黑客入侵、篡改信息或控制電力網(wǎng)絡(luò)。

1.3 保護(hù)用戶隱私和數(shù)據(jù)安全

電力通信系統(tǒng)涉及大量信息和數(shù)據(jù)傳輸，包括用戶的電力使用數(shù)據(jù)和故障監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等。加強(qiáng)電力通信安全可以保護(hù)用戶的隱私和數(shù)據(jù)安全，防止用戶數(shù)據(jù)被惡意獲取和濫用。

1.4 提高電力系統(tǒng)的響應(yīng)和恢復(fù)能力

在面對(duì)突發(fā)事件、災(zāi)害或故障時(shí)，電力通信安全能夠確保及時(shí)的信息傳遞、迅速的響應(yīng)和有效的故障排除。加強(qiáng)電力通信安全能夠提高電力系統(tǒng)的響應(yīng)和恢復(fù)能力，縮短故障修復(fù)時(shí)間，減輕故障對(duì)用戶的影響[1]。

2 電力通信安全問題

2.1 物理安全問題

2.1.1 破壞、破拆和劫持設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)

破壞和破拆風(fēng)險(xiǎn)是電力通信網(wǎng)絡(luò)存在的物理安全威脅。網(wǎng)絡(luò)攻擊可以通過故意損壞光纖和通信基站等通信設(shè)備造成通信線路癱瘓，會(huì)給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來極大的安全威脅，如引起電網(wǎng)監(jiān)控和控制中斷，影響對(duì)電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和操作。劫持是指惡意人員以非法方式入侵通信設(shè)施，控制通信信號(hào)，或假冒正當(dāng)使用者進(jìn)行通信。攻擊方在截獲信息后，可以篡改信息，從而造成系統(tǒng)的判斷失誤和操縱失誤。

2.1.2 自然災(zāi)害對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的影響

一方面，地震會(huì)造成電網(wǎng)、通信等設(shè)備的損壞。強(qiáng)烈地震可能破壞通信塔、光纜和電纜等基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致通信線路斷裂。地震也會(huì)引起地表坍塌和基礎(chǔ)位移，影響通信裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。震后余震的存在會(huì)進(jìn)一步加劇通信設(shè)備的損壞，增加維修工作的難度。另一方面，暴雨、洪水等自然災(zāi)害也會(huì)對(duì)電網(wǎng)的通信系統(tǒng)造成一定的沖擊。大風(fēng)或暴雨會(huì)造成通信鐵塔倒塌（如圖1所示）、電纜斷裂、光纖損壞等。洪澇會(huì)造成通信設(shè)備積水和通信線路潮濕，進(jìn)而損壞通信設(shè)備。此類故障具有突發(fā)性、毀滅性等特點(diǎn)，常造成大規(guī)模通信癱瘓，影響電網(wǎng)的監(jiān)測(cè)與控制[2]。

圖1 通信鐵塔倒塌

2.2 網(wǎng)絡(luò)安全問題

2.2.1 惡意軟件和病毒攻擊

病毒、木馬、蠕蟲和間諜軟件等，能夠侵入電網(wǎng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和傳輸介質(zhì)。當(dāng)通信設(shè)備被病毒侵入時(shí)，會(huì)盜取敏感數(shù)據(jù)、登錄憑證，并破壞或修改重要的系統(tǒng)文檔，影響通信與控制。病毒是一種具有破壞性的編碼，會(huì)被置入計(jì)算機(jī)，通過自身的復(fù)制進(jìn)行擴(kuò)散。在電網(wǎng)通信系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)被病毒侵染后，會(huì)快速向其他系統(tǒng)蔓延，最終造成多個(gè)系統(tǒng)癱瘓甚至失控。

2.2.2 數(shù)據(jù)泄露和隱私問題

電力通信網(wǎng)絡(luò)面臨著一系列安全問題，包括敏感數(shù)據(jù)的泄露和用戶隱私的保護(hù)。電力通信網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)時(shí)狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)和通信記錄等敏感數(shù)據(jù)需要得到保護(hù)，防止黑客或惡意攻擊者獲取并利用這些數(shù)據(jù)來干擾電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，甚至導(dǎo)致電力系統(tǒng)故障或供電中斷。電力通信網(wǎng)絡(luò)可能涉及用戶的個(gè)人信息和用電數(shù)據(jù)等隱私內(nèi)容，如果這些信息被未授權(quán)的人員獲取，可能導(dǎo)致用戶個(gè)人隱私泄露，引發(fā)信任問題和法律糾紛。因此，在電力通信網(wǎng)絡(luò)中，保護(hù)敏感數(shù)據(jù)的安全和保護(hù)用戶隱私至關(guān)重要。

2.2.3 身份偽裝和網(wǎng)絡(luò)釣魚攻擊

身份偽裝是指攻擊者通過偽造IP地址、物理地址或其他身份認(rèn)證信息，冒充合法用戶或設(shè)備獲取訪問通信網(wǎng)絡(luò)的權(quán)限。一旦攻擊者成功偽裝身份，他們可能進(jìn)一步獲取敏感數(shù)據(jù)、篡改通信內(nèi)容，或者獲取系統(tǒng)控制人員權(quán)限，對(duì)電力通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行未授權(quán)的訪問和操作。網(wǎng)絡(luò)釣魚攻擊是指攻擊者通過偽造電子郵件、網(wǎng)頁(yè)或其他通信渠道，冒充合法的電力機(jī)構(gòu)或供應(yīng)商，欺騙用戶提供敏感信息，如用戶名、密碼以及信用卡信息等。這種欺騙手段可能導(dǎo)致用戶將敏感信息泄露給攻擊者，導(dǎo)致電力通信網(wǎng)絡(luò)賬戶被入侵、數(shù)據(jù)被竊取，甚至影響電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行[3]。

3 電力通信安全問題的解決方案

3.1 物理安全威脅

3.1.1 強(qiáng)化設(shè)施的安全防護(hù)

在物理安全防護(hù)措施中，安裝高度堅(jiān)固的安全圍墻、護(hù)欄和障礙物十分重要。這些物理障礙可以使用防爆材料或特殊設(shè)計(jì)，以增加破壞設(shè)施的難度。第一，為了實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)施周邊的活動(dòng)，針對(duì)關(guān)鍵區(qū)域需要布置高清晰度視頻監(jiān)控?cái)z像頭。智能監(jiān)控系統(tǒng)可以應(yīng)用運(yùn)動(dòng)偵測(cè)和人臉識(shí)別等功能，及時(shí)發(fā)現(xiàn)可疑行為，以提前預(yù)警，并采取適當(dāng)措施。第二，部署入侵偵測(cè)系統(tǒng)是防范破壞、破拆和劫持的重要手段，如圖2所示。在設(shè)施的潛在入侵點(diǎn)、窗戶和門等位置安裝傳感器與報(bào)警器，當(dāng)偵測(cè)到異常情況時(shí)即刻觸發(fā)警報(bào)，并采取適當(dāng)?shù)男袆?dòng)，能夠增加設(shè)施的安全性和保護(hù)力度。第三，安裝緊急按鈕。人員可以在緊急情況下快速觸發(fā)報(bào)警，通知安全人員并啟動(dòng)相應(yīng)的安全應(yīng)急措施，以迅速應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況，保障人員的生命和財(cái)產(chǎn)安全[4]。

圖2 入侵偵測(cè)系統(tǒng)

3.1.2 自然災(zāi)害對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的影響

首先，設(shè)施內(nèi)部加固?？梢允褂每拐鸩牧匣蜻M(jìn)行結(jié)構(gòu)加固，以增加設(shè)施的抗震能力，有效減少地震對(duì)設(shè)施內(nèi)部的破壞，為設(shè)備提供更好的保護(hù)。其次，設(shè)施外部加固?？梢栽谠O(shè)施周圍設(shè)置防護(hù)結(jié)構(gòu)，如抗震支撐等，以抵御地震沖擊。這些防護(hù)結(jié)構(gòu)能夠吸收地震能量和震動(dòng)，減少地震對(duì)設(shè)施的影響，從而降低破壞和損失。再次，為了及時(shí)掌握地震活動(dòng)，地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)必不可少。通過安裝地震監(jiān)測(cè)設(shè)備，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)地震活動(dòng)并進(jìn)行早期預(yù)警，以便采取相應(yīng)的應(yīng)急措施，保護(hù)員工的生命安全，并最大限度地降低地震對(duì)電力基礎(chǔ)設(shè)施的影響。最后，定期進(jìn)行地震應(yīng)急演練。通過定期組織演練，員工能夠熟悉地震應(yīng)急預(yù)案和逃生路線，了解如何在地震發(fā)生時(shí)迅速、有序地撤離設(shè)施，大大提高員工的安全意識(shí)和應(yīng)對(duì)能力[5]。

3.2 網(wǎng)絡(luò)安全威脅解決方案

惡意軟件和病毒攻擊措施如下文所述。

首先，使用安全防護(hù)軟件。需要安裝并及時(shí)更新可靠的防病毒軟件、防惡意軟件工具以及防火墻等。這些工具可以檢測(cè)和阻止惡意軟件與病毒的入侵，提供實(shí)時(shí)的保護(hù)機(jī)制，確保網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)安全。

其次，定期更新操作系統(tǒng)和軟件。安裝操作系統(tǒng)和軟件的安全更新與補(bǔ)丁能夠修復(fù)已知的漏洞和弱點(diǎn)，減少惡意軟件和病毒的攻擊面。通過及時(shí)更新可以保持系統(tǒng)的安全性，并確保網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和應(yīng)用程序的正常運(yùn)行。

再次，謹(jǐn)慎打開附件和鏈接。應(yīng)避免打開來自不信任或未知來源的電子郵件附件和鏈接，因?yàn)樗鼈兛赡軘y帶惡意代碼。提高警惕并且仔細(xì)審查附件和鏈接來源，能降低惡意軟件和病毒攻擊的風(fēng)險(xiǎn)[6]。

最后，數(shù)據(jù)泄露和隱私措施。數(shù)據(jù)泄露和隱私問題是網(wǎng)絡(luò)安全中的重要威脅之一。第一，加強(qiáng)數(shù)據(jù)保護(hù)措施。采取適當(dāng)?shù)募用芎驮L問控制措施，確保敏感數(shù)據(jù)在傳輸和存儲(chǔ)過程中得到保護(hù)。使用強(qiáng)密碼和多因素身份驗(yàn)證等技術(shù)，限制對(duì)敏感數(shù)據(jù)的訪問權(quán)限。第二，定期進(jìn)行安全審計(jì)和漏洞掃描。定期對(duì)系統(tǒng)和應(yīng)用程序進(jìn)行安全審計(jì)與漏洞掃描，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和修復(fù)潛在的安全漏洞，減少數(shù)據(jù)泄露和隱私問題的風(fēng)險(xiǎn)。第三，建立合規(guī)和隱私政策。遵守相關(guān)法律法規(guī)和隱私政策，明確規(guī)定數(shù)據(jù)收集、使用和共享的目的與方式，保護(hù)用戶的隱私權(quán)益。第四，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全意識(shí)。提高用戶網(wǎng)絡(luò)安全意識(shí)，教育用戶如何保護(hù)個(gè)人信息和隱私，避免在不安全的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下泄露個(gè)人敏感信息。

3.3 身份偽裝和網(wǎng)絡(luò)釣魚攻擊措施

3.3.1 提高安全意識(shí)

了解身份偽裝和網(wǎng)絡(luò)釣魚攻擊的風(fēng)險(xiǎn)與常見識(shí)別方法，如通過電子郵件、短信或鏈接請(qǐng)求敏感信息等。對(duì)此，需要提醒員工和用戶保持警惕，不輕易透露個(gè)人敏感信息。

3.3.2 多因素身份驗(yàn)證

采用多種身份驗(yàn)證因素，如密碼、指紋、面部識(shí)別等，加強(qiáng)用戶身份驗(yàn)證過程，減少身份偽裝攻擊的風(fēng)險(xiǎn)。

3.3.3 檢查統(tǒng)一資源定位符和發(fā)送者信息

在點(diǎn)擊鏈接或打開電子郵件附件前，仔細(xì)檢查統(tǒng)一資源定位符的真實(shí)性和發(fā)送者的身份，確保接收的鏈接和附件來源可信[7]。

4 結(jié) 論

目前，我國(guó)電力通信網(wǎng)面臨著一個(gè)比較復(fù)雜和嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。采用包括物理安全、網(wǎng)絡(luò)安全的綜合性解決方案，能夠提升電力通信網(wǎng)絡(luò)的安全性和可靠性，保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行和可靠供電。