智能變電站信息安全機(jī)制的研究.pdf

1、變電站作為電力系統(tǒng)中的重要組成部分,擔(dān)負(fù)著電壓轉(zhuǎn)換、電能分配、輸配電的控制和管理等重要任務(wù),其安全、可靠地運(yùn)行是電網(wǎng)安全和穩(wěn)定的保障。采用以太網(wǎng)作為其通信架構(gòu)的智能變電站也會(huì)面臨網(wǎng)絡(luò)全威脅,而 IEC61850和IEC62351標(biāo)準(zhǔn)對(duì)智能變電站信息傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和安全性都提出了極高的要求,因此如何在新的標(biāo)準(zhǔn)和要求下保障變電站信息安全成為一項(xiàng)亟待解決的問題。
　　MMS是數(shù)字化變電站常用的一種報(bào)文,廣泛應(yīng)用于變電站的信息傳輸中。IEC

2、62351標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)其安全需求,提出了三種安全要求,即加密驗(yàn)證、只驗(yàn)證和無安全認(rèn)證。如果選取一種合適的算法能夠滿足不同安全需求,則可以減少系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的負(fù)擔(dān)。AES-CCM算法具有運(yùn)算速度快、易于軟件實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn),它具有兩種安全模式:完整性校驗(yàn)、校驗(yàn)加密,可以滿足MMS報(bào)文傳輸?shù)陌踩枨?。通過分析MMS報(bào)文在網(wǎng)絡(luò)層傳輸報(bào)文TPKT的格式,在保留原有格式的基礎(chǔ)上,通過定義報(bào)文中的保留字段用以區(qū)分三種加密模式,設(shè)計(jì)了一種擴(kuò)展的安全通信報(bào)文模型

3、和安全傳輸算法,并給出安全報(bào)文傳輸算法的時(shí)間開銷分析。
　　針對(duì)通信實(shí)體身份認(rèn)證和網(wǎng)絡(luò)層報(bào)文加密的密鑰交換問題,提出使用基于身份密碼的加密簽名算法來解決出現(xiàn)的問題?；谏矸菝艽a的算法具有安全高效、計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載小的特點(diǎn),可以滿足變電站的通信體系當(dāng)中。通過分析IEC62351標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于MMS報(bào)文身份認(rèn)證的要求,設(shè)計(jì)了滿足身份密碼算法的報(bào)文和認(rèn)證以及密鑰交換的過程,并對(duì)算法性能進(jìn)行了分析。
　　最后通過建立基于OPNET的變電站仿