電力專用縱向加密認(rèn)證網(wǎng)關(guān)的定義

? ? ?“電力專用縱向加密認(rèn)證網(wǎng)關(guān)”是用于保護(hù)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)路由器和電力系統(tǒng)的局域網(wǎng)之間通信安全的電力專用網(wǎng)關(guān)機(jī)。該設(shè)備為保護(hù)上下級(jí)控制系統(tǒng)之間的廣域網(wǎng)通信提供了認(rèn)證與加密服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臋C(jī)密性、完整性。此外，電力專用縱向加密認(rèn)證網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力系統(tǒng)專用的應(yīng)用層通信協(xié)議（IEC- 104 ， DL476-92 等）轉(zhuǎn)換功能，以便于實(shí)現(xiàn)端到端的選擇性保護(hù)。

電力專用縱向加密認(rèn)證網(wǎng)關(guān)的總體部署位置

? ? ? ? 按照“分級(jí)管理”要求，縱向加密認(rèn)證裝置部署在各級(jí)調(diào)度中心及下屬的各廠站，根據(jù)電力調(diào)度通信關(guān)系建立加密隧道（原則上只在上下級(jí)之間建立加密隧道），加密隧道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是部分網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。如圖：

工作原理

電力專用加密認(rèn)證網(wǎng)關(guān),專有的加密協(xié)議

電力專用縱向加密認(rèn)證網(wǎng)關(guān)間通信協(xié)議為國(guó)調(diào)組織多位專家聯(lián)合設(shè)計(jì)，并經(jīng)權(quán)威機(jī)構(gòu)的多位院士審查論證，通信協(xié)議內(nèi)容同樣高度保密。

電力專用縱向加密認(rèn)證網(wǎng)關(guān)采用基于公鑰體制的工作密鑰的自動(dòng)協(xié)商和交換。

證書

采用電力調(diào)度證書服務(wù)系統(tǒng)簽發(fā)的電力專用符合標(biāo)準(zhǔn)的證書文件。

加密算法

電力專用縱向加密認(rèn)證網(wǎng)關(guān)的密鑰生成、數(shù)據(jù)加密都是由專用高速數(shù)據(jù)加密卡完成，該加密卡為國(guó)調(diào)、國(guó)密局共同指定的廠家研制開發(fā)，對(duì)稱加密基于專用加密算法芯片，非對(duì)稱加密遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，加密速度快，抗攻擊能力強(qiáng)。

安全隧道

彼此通信的加密裝置之間建立的連接隧道。

安全策略

基于安全隧道的彼此通信的主機(jī)之間的安全規(guī)則，稱為安全策略。

部署位置實(shí)例

接入縱向加密認(rèn)證裝置后，典型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲?/p>

接入縱向加密認(rèn)證裝置后，典型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲?/p>

為什么電廠要用橫向隔離裝置和縱向加密裝置？

縱向加密裝置針對(duì)的是上下級(jí)調(diào)度之間進(jìn)執(zhí)行的，比如你電廠側(cè)的二次業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)需要上傳到地方電力調(diào)度中心或者省級(jí)電力調(diào)度中心，這個(gè)傳輸?shù)倪^(guò)程必須是加密的，否則會(huì)容易被黑客獲取而進(jìn)行破解，一旦加密后，秘鑰與公鑰就是唯一的，即便被黑客獲取也破解不了數(shù)據(jù)這樣就保證了相對(duì)的安全。

橫向隔離裝置針對(duì)的是一區(qū)二區(qū)與三區(qū)之間傳輸間才用到的，橫向隔離裝置相當(dāng)于是安全網(wǎng)閘，數(shù)據(jù)只能單向傳輸，不能雙向。比如一區(qū)二區(qū)的業(yè)務(wù)需要訪問(wèn)三區(qū)外網(wǎng)的話那就加正向隔離裝置，如果反過(guò)到三區(qū)外網(wǎng)業(yè)務(wù)需要訪問(wèn)一區(qū)二區(qū)內(nèi)網(wǎng)業(yè)務(wù)的話那就用反向隔離裝置，這樣黑客即便入侵也沒有反回的數(shù)據(jù)，所以無(wú)法進(jìn)行竊取數(shù)據(jù)，在一定程度上保護(hù)了電力網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)安全。

縱向加密裝置針對(duì)的是上下級(jí)調(diào)度之間進(jìn)行的，比如你電廠側(cè)的二次業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)需要上傳到地方電力調(diào)度中心或者省級(jí)電力調(diào)度中心，這個(gè)傳輸?shù)倪^(guò)程必須是加密的，否則會(huì)容易被黑客獲取而進(jìn)行破解，一旦加密后，秘鑰與公鑰就是唯一的，即便被黑客獲取也破解不了數(shù)據(jù)這樣就保證了相對(duì)的安全。

橫向隔離裝置針對(duì)的是一區(qū)二區(qū)與三區(qū)之間傳輸間才用到的，橫向隔離裝置相當(dāng)于是安全網(wǎng)閘，數(shù)據(jù)只能單向傳輸，不能雙向。比如一區(qū)二區(qū)的業(yè)務(wù)需要訪問(wèn)三區(qū)外網(wǎng)的話那就加正向隔離裝置，如果反過(guò)來(lái)三區(qū)外網(wǎng)業(yè)務(wù)需要訪問(wèn)一區(qū)二區(qū)內(nèi)網(wǎng)業(yè)務(wù)的話那就用反向隔離裝置，這樣黑客即便入侵也沒有反回的數(shù)據(jù)，所以無(wú)法進(jìn)行竊取數(shù)據(jù)，在一定程度上保護(hù)了電力網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)安全。

電力系統(tǒng)專用網(wǎng)絡(luò)隔離裝置是按照國(guó)家經(jīng)貿(mào)委第30號(hào)令《電網(wǎng)和電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)及調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)的規(guī)定》及國(guó)家電監(jiān)會(huì)5號(hào)令《電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)規(guī)定》的要求，根據(jù)《國(guó)家電力二次安全防護(hù)總體方案 》的部署，針對(duì)電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)體系中安全區(qū)I、II與安全區(qū)III連接的單向?qū)Ｓ冒踩綦x設(shè)備。

裝置除采用基本的防火墻、代理服務(wù)器等安全防護(hù)技術(shù)之外，關(guān)鍵采用了“雙機(jī)非網(wǎng)”的物理隔離技術(shù)，即裝置可以阻斷網(wǎng)絡(luò)直接連接，兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)不同時(shí)連接在設(shè)備上；可以阻斷網(wǎng)絡(luò)邏輯連接，即TCP/IP必須被剝離，將原始數(shù)據(jù)非網(wǎng)方式傳送；隔離傳輸機(jī)制具有不可編程性；任何數(shù)據(jù)都是通過(guò)兩級(jí)代理方式完成；具備對(duì)數(shù)據(jù)的審查功能，數(shù)據(jù)不具有攻擊及有害的特性；具有強(qiáng)大的管理與控制功能，從而實(shí)現(xiàn)了國(guó)調(diào)中心的安全防護(hù)要求的兩種通訊模式：

完全單向通訊方式（UDP）；

單向數(shù)據(jù)4字節(jié)（或1Bit）返回方式（TCP）；

使用場(chǎng)合

隔離裝置主要是負(fù)責(zé)電力監(jiān)控系統(tǒng)的防護(hù)，包括電力數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)、變電站自動(dòng)化系統(tǒng)、換流站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、發(fā)電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、配電自動(dòng)化系統(tǒng)、微機(jī)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置、廣域相量測(cè)量系統(tǒng)、負(fù)荷控制系統(tǒng)、水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)和水電梯級(jí)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、電能量計(jì)量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、實(shí)時(shí)電力市場(chǎng)的輔助控制系統(tǒng)等。

縱向加密認(rèn)證裝置一般裝在各個(gè)高壓變電所的所內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)與地調(diào)，省調(diào)之間的網(wǎng)絡(luò)接口的地方。用于變電所二次系統(tǒng)安全防護(hù)，滿足電監(jiān)會(huì)的相關(guān)規(guī)定。

縱向加密認(rèn)證裝置：位于電力控制系統(tǒng)的內(nèi)部局域網(wǎng)與電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的路由器之間，用于安全區(qū)I/II的廣域網(wǎng)邊界保護(hù)，可為本地安全區(qū)I/II 提供一個(gè)網(wǎng)絡(luò)屏障同時(shí)為上下級(jí)控制系統(tǒng)之間的廣域網(wǎng)通信提供認(rèn)證與加密服務(wù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臋C(jī)密性、完整性保護(hù)。

縱向加密認(rèn)證網(wǎng)關(guān)：位于安全區(qū)I/II中應(yīng)用系統(tǒng)的邊界，用于為一個(gè)或多個(gè)控制系統(tǒng)提供認(rèn)證與加密服務(wù)，除了要求符合本規(guī)范外，還要求滿足應(yīng)用層通信協(xié)議轉(zhuǎn)換功能，以便于實(shí)現(xiàn)端到端的電力應(yīng)用保護(hù)。

調(diào)度證書服務(wù)系統(tǒng)：為電力調(diào)度生產(chǎn)及管理系統(tǒng)與調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)上的用戶、關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器提供數(shù)字證書服務(wù)，以解決網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的機(jī)密性、完整性、不可否認(rèn)性等安全問(wèn)題。

裝置管理系統(tǒng)：位于電力調(diào)度中心，完成對(duì)所轄的多廠網(wǎng)的裝置進(jìn)行統(tǒng)一管理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

審核編輯：黃飛

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