数字化变电站信息网络安全研究

论文摘要

基于IEC61850标准的数字化变电站采用了开放的、标准的网络技术和对等的通信模式。数字化变电站标准的开放和采用以太网络通信的同时，降低了数字化变电站信息安全性，使得数字化变电站有被恶意攻击的可能。数字化变电站遭受恶意攻击的后果轻则将会使数字化变电站信息丢失，重则使电力系统负荷遭受损失、变电站IED设备受到损坏。最终造成国家经济严重损失和产生极坏的政治影响。如何做好当今数字化变电站网络安全防范变得越来越重要。本文围绕数字化变电站网络安全展开了深入的研究。首先从数字化变电站的定义和内涵出发重点研究了数字化变电站的特点，对数字化变电站主要技术特征进行了深入剖析，阐述了数字化变电站的通信技术，提出了数字化变电站站级网络与过程网络相互独立组网方案、站级网络与过程网络相互联通的全站统一网络组网方案，对数字化变电站不同网络拓扑结构进行了比较；其次在分析数字化变电站信息安全目标基础上，提出了数字化变电站信息安全的目标、分析了数字化变电站信息威胁及各种风险，具体研究了数字化变电站人为恶意攻击的特点、漏洞、以及数字化变电站网络攻击步骤；最后提出了保护数字化变电站信息网络安全的技术方案，采用有效的软、硬件手段对整个数字化变电站系统进行安全防护，防止来自商业间谍、敌对国家、恐怖分子的恶意攻击造成的系统破坏，确保数字化变电站信息网络安全。数字化变电站是未来发展的方向，本文在数字化变电站信息网络安全方面进行了探索性研究并取得了初步研究成果，具有实际应用参考价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 论文研究背景及意义
• 1.2 数字化变电站网络安全研究现状
• 1.3 论文所作的工作
• 第2章 数字化变电站网络通信研究
• 2.1 数字化变电站概述
• 2.1.1 数字化变电站的定义和内涵
• 2.1.2 数字化变电站特点
• 2.1.3 数字化变电站技术特征
• 2.2 数字化变电站的通信网络性能要求
• 2.3 数字化变电站通信网络方案
• 2.4 数字化变电站的通信网络架构
• 2.5 本章小结
• 第3章 数字化变电站信息网络的威胁与攻击
• 3.1 数字化变电站信息安全目标
• 3.2 数字化变电站信息威胁
• 3.3 数字化变电站网络人为恶意攻击的特点
• 3.4 数字化变电站网络人为恶意攻击的漏洞
• 3.4.1 IEC61850 文本漏洞
• 3.4.2 数字化变电站操作系统漏洞
• 3.4.3 数字化变电站监控软件漏洞
• 3.4.4 数字化变电站数据库系统软件漏洞
• 3.4.5 数字化变电站微机装置漏洞
• 3.4.6 数字化变电站网络 TCP/IP 漏洞
• 3.4.7 数字化变电站远程数据访问模式漏洞
• 3.4.8 数字化变电站通信介质漏洞
• 3.5 数字化变电站网络攻击步骤
• 3.6 本章小结
• 第4章 数字化变电站信息网络防御技术
• 4.1 安全操作系统
• 4.1.1 安全操作系统介绍
• 4.1.2 操作系统安全所涉及的几种技术
• 4.1.3 数字化变电站安全操作系统配置
• 4.2 数字签名认证
• 4.2.1 基于 DSA 算法的数字签名流程
• 4.2.2 数字化变电站信息数字签名
• 4.3 加密技术
• 4.3.1 加密技术定义和原理
• 4.3.2 保密通信模型
• 4.3.3 信息加密方式
• 4.3.4 数字化变电站信息加密
• 4.4 容错技术
• 4.4.1 容错的定义
• 4.4.2 数字化变电站容错
• 4.5 防火墙技术
• 4.5.1 防火墙定义
• 4.5.2 防火墙分类
• 4.5.3 数字化变电站防火墙配置
• 4.6 非法入侵实时检测
• 4.6.1 入侵检测定义
• 4.6.2 入侵检测分类
• 4.6.3 入侵检测过程分析
• 4.7 虚拟专用网（VPN）技术
• 4.7.1 虚拟专用网络 VPN 介绍
• 4.7.2 数字化变电站与调度之间的通信方式
• 4.8 物理隔离技术
• 4.8.1 物理隔离介绍
• 4.8.2 GAP 原理
• 4.8.3 数字化变电站网络 GAP 的应用
• 4.9 数据备份与恢复
• 4.9.1 备份方式
• 4.9.2 存储备份方案
• 4.10 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
• 附录B 攻读学位期间所参与的科研项目