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电力系统网络安全及防护研究
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2016 年(第五届)电力安全与信息技术研讨会 402 电力系统网络安全及防护研究 国网安徽省电力公司淮南供电公司,刘年国、王芬、吴家奇、李雪 摘 要: 随着信息技术在智能电网中的广泛应用,网络安全也成为电力系统正常运行所要面临的重要问题,尤其网 络攻击问题。本文主要对电力系统遭受网络攻击的方式进行分析,并提出了针对性的安全防护措施。 关键字: 智能电网;电力系统;网络攻击;防护措施 1 引言 电力系统承担着为国家各行各业提供电能的重 要责任和义务,它能否稳定安全地运行直接影响到 国计民生,因此电力系统运行的稳定性和安全性一 直是电力部门不得不关注和研究的问题。近年来随 着信息通信技术和智能电网技术的发展,电力系统 遭受网络攻击的概率越来越大,频率也越来越高。 如 2010 年 9 月,伊朗核电站设施遭受了 Stuxnet [1] 病毒的攻击,位于伊朗纳坦兹的浓缩铀工厂首先遭 到了 Stuxnet 病毒的攻击,导致用于浓缩铀材料的 离心机受到了严重的破坏,大约百分之二十的离心 机因此报废,进而导致浓缩铀的产量下降了百分之 三十左右;2015 年 12 月 23 日,乌克兰至少三个区 域的电力系统遭遇网络攻击,伊万诺-弗兰科夫斯 克地区部分变电站的控制系统遭到破坏,造成大面 积停电,电力中断 3-6 小时,影响大约 140 万人的 正常生活 [2];在 CyberTech 2016 大会上,以色列能 源与水力基础设施部部长 Yuval Steinitz 披露称在 2016 年 1 月 25 日 ,以色列电力局遭受了一次严重 的网络攻击 [3] 。此外,由于我国电力系统复杂度高, 子系统繁多,且相互耦合性高,因此 也倍受着各种网络攻击所带来的网络安全威 胁。 和传统的电力一次系统攻击相比,网络攻击具 有成本较低、攻击范围广、攻击对象多、攻击行为 隐蔽等优点 [4]。因此对于电力系统,网络攻击是一种 不可忽视的潜在威胁。通过近年来各国屡屡遭受的 网络攻击来看,网络攻击给电力系统带来的后果是 非常严重的,甚至严重影响国家的正常运行,因此 有必要研究电力系统遭受网络攻击的方式及防护措 施。 2 电力系统网络攻击方式 当今,虽然电力部门实现了电力通信网络的隔 离,构建了保证电力系统网络安全的三道防线,但 是由于电力系统的重要性和网络攻击的复杂性,在 隔离条件下依然对电力系统进行网络攻击也是可能 的。本文根据电力系统遭受网络攻击事件统计和相 关文献,将总结和分析电力系统遭受网络攻击的主 要方式。主要从网络攻击原理的不同和网络攻击位 置的不同来进行分析。 根据电力系统遭受网络攻击原理的不同,可以 将网络攻击方式分为误导数据注入攻击、阻断网络 通信攻击、重放网络攻击。下面将对这三种攻击方 式进行详细说明。 (1)误导数据注入攻击是指攻击者通过网络 入侵电力系统向仪表或传感器注入错误的监控数据 进而导致电力系统无法正常运行工作。与阻断网络 通信攻击和重放网络攻击相比,误导数据注入攻击 具有攻击目标多、范围广且防护能力弱等优点。 (2)阻断网络通信攻击是指攻击者在电力通 信网络上频繁地发送大量的伪造数据包,导致电力 系统控制中心与受控的远程终端无法进行正常通信

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