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淺談智能電網的安全設計

2013-10-11 09:58:19 電子工程世界  點擊量: 評論 (0)
對智能電網來說,因為電網基礎設施受到攻擊的幾率越來越高,各個國家穩定的電力供應都處在受到惡意攻擊危險之中,從而使得安全問題的重要性日益增加。對此,IT安全性尤為重要;很多方案支持端到端的通信數據加
    對智能電網來說,因為電網基礎設施受到攻擊的幾率越來越高,各個國家穩定的電力供應都處在受到惡意攻擊危險之中,從而使得安全問題的重要性日益增加。對此,IT安全性尤為重要;很多方案支持端到端的通信數據加密,如:數據集中器、監控器和數據采集器系統(SCADA)。對IT加密措施的關注是毋庸置疑的,因為需要確保“空中”傳輸數據的安全性。但是,即使采用強大的端到端加密也無法保護整個智能電網的安全:因為嵌入式設備本身易受攻擊。

加密等于安全?

雖然加密工具對于隱私保護和傳輸數據、命令的認證非常有效,但必須注意到這僅是解決方案的一部分。加密的作用在于防止被保護數據在傳輸或存儲過程中被解密或偽造。有些人認為復雜的RF或電力載波通信依賴調頻即可完全保證數據的安全性,其實此類保護很容易被攻破。假設攻擊者可以任意控制遠程電表拉合閘繼電器,那么電力公司將需要投入大量資源忙于處理故障。電力公司不但因此遭受經濟損失,而且會帶來很大麻煩,對于那些必須使用空調的場所造成生存威脅。

那么,如何避免此類事故的發生呢?如果通信雙方都通過密鑰對通信線路上的數據進行加密、解密、簽名或驗證,從嵌入式傳感器到控制系統的數據加密非常關鍵,用于加密的密鑰保護也更加重要。一旦密鑰被竊取,整個網絡也就不再安全。智能電網的嵌入式終端需要一套更完備的安全方案,可以借鑒金融終端的安全技術,著重于密鑰保護,采用芯片級硬件和防攻擊多重保護措施。

電力供應的保護重點不能只放在智能電網的有效數據和命令驗證。蠕蟲病毒制造者了解攻擊嵌入式基礎設備的有效手段,即不容易被發現又對系統造成嚴重破壞。著名的“零日攻擊”利用檫除或修改系統程序的方式,對系統造成的破壞非常隱蔽。因此我們不但要關注設備的安裝,而且要關注任何一個容易遭受攻擊的編程環節 (如生產過程)。

還有什么漏洞?

實現安全可靠的設計并非易事,需要花費大量的時間和對安全保護技術的深入了解。那么,這些投入值得嗎?讓我們先來分析一個掛網的智能電表,例如,安裝在我們自己家里、沒有保護措施的電表,外人很容易打開這樣的電表。如果電表采用的是通用MCU來處理通信和應用功能,則很可能存在一個編程端口,攻擊者可以對他重新編程或讀取內部信息。在有足夠資源和時間的前提下,一些人可以編寫出一個類似功能的程序,但在程序中植入獲取密鑰數據或篡改賬單的病毒。


即使掛網的電表都具備一定的保護措施,可在一定程度上防止篡改。我們仍然能

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責任編輯:廖生玨

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