科技手段保障電網信息安全——訪國家電網實驗室主任張濤
面臨復雜網絡環境挑戰
《亮報》:系統越復雜,保證安全的難度就越大。在信息安全方面,智能電網面臨著哪些風險和挑戰?
張濤:首先,智能電網規模的擴大,電力系統結構的復雜性將顯著增加,電網的安全穩定性問題將會越發突出。復雜度的增加,將導致業務系統之間的交互增加,相互之間的耦合度更高,安全域的劃分更加困難。
其次,智能電網通信網絡環境將更加復雜。GPRS、CDMA、3G、WIFI、智能傳感網絡等無線通信技術和大量智能表計、移動終端的廣泛應用,造成攻擊手段更加多樣化和智能化,進一步加大了信息安全保障體系防護的難度。
中國傳統的電網實際上是一個半封閉的環境,不需要跟外界做更多的互動,隨著大量智能表計、智能家電的介入,雙向互動會更加頻繁,網絡邊界進一步向用戶側衍生,用戶側的安全危險將越來越突出,也會威脅到用戶的隱私,端對端的防護就顯得尤為重要,信息安全防御保障的防護范圍和網絡邊界的防護能力需要進一步增強。
智能終端的安全漏洞是一個需要重視的問題。智能終端的應用會越來越普及,有了操作系統,有了智能化的操作軟件,可能就會存在漏洞。
智能電網的特征使得智能電網在發電、輸電、變電、配電、用電和調度中各業務系統對信息安全風險評估技術和等級保護標準提出了新的要求。
《亮報》:具體來說,可能會出現哪些信息安全遭到破壞的情況?
張濤:比如智能表計采集終端受到攻擊。攻擊者通過固件分析、熵分析等技術,可以恢復密鑰的內容,有了密鑰,攻擊者能用解密和觀察發給標記的命令和控制消息,從而發現能夠使用戶停電的命令和控制技術,那么攻擊者為了達到自身的目的,就可以選擇攻擊區域實施攻擊。
比如對采集終端的攻擊、對一些移動的手持設備的攻擊,還包括在智能變電站中很多智能設備,因為他們現在已經有一個系統,具有信息處理的功能,這些設備都是在信息安全中重點要關注的。
《亮報》:從傳統電網到智能電網有很多變化,請您簡單介紹一下智能電網的信息安全問題。
張濤:智能電網信息安全主要體現在兩個方面,一個是用戶側信息安全問題,另一個是互動化信息傳輸安全及安全接入問題。
《亮報》:目前,國內外對于智能電網信息安全的研究現狀如何?
張濤:信息化的風險和風險管理已經成為各個國家和組織普遍關注的一個問題,這其中包括病毒攻擊、黑客攻擊等等。通信協議是電網很重要的一個組成部分,負責從現場設備收集信息和發送控制指令等。但是,現在在電力系統中還很少加入安全的因素,這其實很容易造成電力系統中一些功能的喪失,可能數據還會遭到一些非法的篡改。
美國的IEC(國際電工委員會)、IEEE(美國電氣和電子工程師協會)等組織都開展了對智能電網標準的研究。IEC62851現在有8個標準,第9個也正在討論當中,主要就是針對密鑰的管理,其中標準3、4、5、6都和電力系統的通信規約是有相對應的關系的。在智能變電站等領域我們可以把很多研究成果應用在里面。
隨著信息技術的發展,電信基礎設施已經成為電網系統的關鍵,數據和傳輸的安全性都是智能電網面臨的主要安全類型,但是在規范方面還是比較缺失的。國家電網公司目前承擔了中國的智能電網信息安全防護的規劃和方案制定工作,智能電網的技術規范目前迫切需要建立完善。
如何保障信息安全
《亮報》:對智能電網信息安全的保證,應該通過哪些方面來著手進行?
張濤:智能電網對信息安全提出了一些新的需求。
首先是物理安全。這是我們對智能電網終端進行保護時需要重點關注和考慮的問題,包括智能表計、測量儀器、傳感設備,要保證這些設備物理環境的安全,防止外界人為破壞的保護,需要進一步提高物理安全防護的強度。
第二是網絡安全。這對于國內的傳統電網也是非常重要的一個環節,比如采用邊界隔離的手段來阻止一些信息的入侵,包括防火墻的技術,VPN的技術等。隨著智能電網的發展,我們覺得還應該加強對整個網絡的監控和審查,特別是設備接入時的狀態和身份認證,包括事后的一些審計,這是需要重點關注的一個需求。
第三是數據安全。在智能電網的環境中,數據安全有兩點含義,一是數據本身的安全,這其中需要采用密碼技術對數據進行保護,還有對數據完整性的保護等;第二是數據防護的安全,比如通過備份的機制、云計算、云搜索的一些機制來保證數據的安全。數據安全是目前我國智能電網研究中的一個熱點話題。
此外,重要的還有在安全管理方面,應該加強業務系統全生命周期的安全管控。這也是國內外的一些大型軟件公司在做的一種設計,在開發階段、設計階段都要把對信息安全的需求考慮進去。在國家電網電力系統的信息安全開發中,我們也在設計階段就考慮系統的安全問題,很多的安全漏洞都是由于軟件的編碼人員編碼不當或是不規范造成的。
還有供應鏈的安全,在中國,我們提出整個智能電網自主可控,盡量采取國產的設備、操作系統,這也是為了在源頭上保證信息安全的做法。
《亮報》:在終端方面,目前智能電網的終端接入主要有哪幾種形式?
張濤:智能電網終端接入主要分為兩種類型。一種是內網終端接入,這是指各種內網終端設備通過有線或無線的方式接入。另一種是外網終端接入,也就是各種外網終端設備通過有線或者無線的方式接入。
但是,現有的接入方式已經不能滿足智能電網發展的需求。
《亮報》:那么,終端的安全接入該如何保證?
張濤:如何保證在智能電網環境中終端的安全接入是一個很重要的問題,目前國網公司已經有一個統一的安全接入系統的研究。我們提出來“基于可信計算的電力終端安全接入”。從“接入者身份可信”“接入終端安全狀態可信”“接入行為可控”“網絡訪問通道可信”“網絡訪問內容可控”“全面的檢測與審計”等七個層面構建了網絡接入全程可信、可控的立體防御體系,保證外部接入的訪問通道、身份、狀態和行為都是可控的。
《亮報》:除了終端方面,目前還在關注和進行研究的保障信息安全的措施有哪些?
張濤:近期主要做的兩個研究工作,一是如何保證終端的安全接入,二是如何防止一些敏感數據的泄露。這需要對數據安全性進行分級,從而考慮采取不同的安全措施。
國家電網信息網絡安全實驗室隸屬于國網電力科學研究院,位于南京,實驗室成立于2002年,是國家電網公司唯一一個從事信息安全主動防御的科研攻關團隊。實驗室目前的一個研究重點就是智能電網的信息安全,我們承擔了國家電網公司相關科技項目,也取得了豐富的成果,包括安全接入系統、云計算和物聯網安全研究等。
《亮報》:中國未來幾年投入巨資大規模建設智能電網,您認為其中安全市場能有多少份額?
張濤:智能電網安全涉及面非常廣,信息與通信安全是智能電網的基礎支撐平臺,據我估計信息安全這一部分市場的投資大約能占到5%左右。
責任編輯:黎陽錦
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