CN109981568A - 一种基于双通道身份认证的变电站远方操作安全防护方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于双通道身份认证的变电站远方操作安全防护方法。包括如下步骤：1）在主站前置服务器和纵向加密装置之间部署远方操作签名认证网关，负责对远方操作工作站下发的操作命令进行身份认证；2）远方操作工作站上需要许可员和操作员两个角色执行远方操作，许可员下发许可命令到远方操作签名认证网关，通知远方操作签名认证网关打开远方操作命令下发通道，操作员下发远方操作命令到远方操作签名认证网关，远方操作签名认证网关确认后转发到变电站对应设备；远方操作签名认证网关收到许可员和操作员的指令后采用对方的证书进行验签确认来源的合法性。本发明防止主站系统被恶意攻破后随意下发远方操作指令，保证远方操作安全，避免大面积停电的风险。

Description

一种基于双通道身份认证的变电站远方操作安全防护方法

技术领域

本发明涉及一种变电站远方操作安全防护方法，特别是一种基于双通道身份认证的变电站远方操作安全防护方法，属于变电站远方操作安全防护方法的创新技术。

背景技术

变电站的远方操作需求日益迫切，远方操作指在调度主站通过EMS系统、保信信息管理系统等（下文统称主站），经过调度数据网下发控制命令给厂站远动装置、保信子站（下文统称网关装置），再由远动装置、保信子站经站控层网络转发给保护、测控装置，实现远程对保护测控装置的功能软压板进行投退、定值进行修改、定值区号进行切换、信号进行复归等操作。

目前远方操作的通信通道两侧部署了纵向加密装置，保证了通信环节的安全性。但是主站侧还存在其他安全漏洞，包括黑客恶意入侵、内部人员恶意控制，主站系统被植入木马病毒，或直接被物理侵入，可能发生大规模非法远方操作，出现恶劣电网安全事故。

基于主站纵向加密装置和站内纵向加密装置之间通道是安全的前提，主站侧远方操作存在的网络安全风险点包括以下几点，见图1：

1） 远方操作主站有1名操作人员故意非法操作，并获取到监护许可人的密码。

2） 远方操作主站被植入木马程序侵入应用系统。

3） 远方操作主站被植入木马程序侵入前置服务器。

4） 非法人员带笔记本接入到前置前网络，采用主站系统访问接口下发非法操命令。

5） 非法人员带笔记本电脑接入到前置后网络，采用模拟通信规约下发非法操命令。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种基于双通道身份认证的变电站远方操作安全防护方法，本发明解决现有主站在被恶意攻击者攻破后没有后备防护手段的问题，保证远方操作的安全，避免大面积停电的风险。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

本发明的基于双通道身份认证的变电站远方操作安全防护方法，包括有如下步骤：

1）在主站前置服务器和纵向加密装置之间部署远方操作签名认证网关，负责对远方操作工作站下发的操作命令进行身份认证；

2）远方操作工作站上需要许可员和操作员两个角色执行远方操作，其中许可员的职责是下发许可命令经过远方操作工作站、前置服务器到达远方操作签名认证网关，通知远方操作签名认证网关打开远方操作命令下发通道，操作员的职责是下发远方操作命令经远方操作工作站、前置服务器到达远方操作签名认证网关，远方操作签名认证网关确认后转发到变电站对应设备；远方操作签名认证网关收到许可员和操作员的指令后采用对方的证书进行验签确认来源的合法性，远方操作签名认证网关只有在收到许可员的许可命令的状态下，才会把操作员的远方操作命令转发到变电站对应设备。

本发明的有益效果是：本发明针对远方操作流程中的薄弱环节，在远方操作工作站和纵向加密装置之间采用双命令源和端到端的签名认证方法，结合原有的纵向加密通道，可以防止主站系统被恶意攻破后随意下发远方操作命令导致整个电力系统崩溃的风险，防止任何单独一种风险发生时，仍可以保证远方操作的安全，避免大面积停电的风险。本发明方法结构清晰，可操作性强、站内设备无需改动。

附图说明

图1是现有方法的原理图；

图2是本发明的原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

本发明基于双通道身份认证的变电站远方操作安全防护方法的原理图如图2所示，远方操作各环节包括以下几类角色和设备：许可员、操作员、操作员工作站、前置服务器、远方操作签名认证网关、纵向加密装置、站内设备。变电站远方操作安全防护方法，包括有如下步骤：

1）在主站前置服务器和纵向加密装置之间部署远方操作签名认证网关，负责对主站中远方操作工作站下发的操作命令进行身份认证；

2）远方操作工作站上需要许可员和操作员两个角色执行远方操作，其中许可员的职责是下发许可命令经过远方操作工作站、前置服务器到达远方操作签名认证网关，通知远方操作签名认证网关打开远方操作命令下发通道，操作员的职责是下发远方操作命令经远方操作工作站、前置服务器到达远方操作签名认证网关，远方操作签名认证网关确认后转发到变电站对应设备；远方操作签名认证网关收到许可员和操作员的指令后采用对方的证书进行验签确认来源的合法性，远方操作签名认证网关只有在收到许可员的许可命令的状态下，才会把操作员的远方操作命令转发到变电站对应设备。

上述远方操作签名认证网关预先导入许可员和操作员的Ukey公钥证书，在收到许可员和操作员下发的指令时利用对方的公钥证书对命令中携带的签名进行验签。

本实施例中，上述远方操作签名认证网关可以与纵向加密装置集成在一起，作为纵向加密装置的一个软件功能模块。远方操作签名认证网关需要导入许可员、操作员的公钥证书，用来对其命令中的签名验签。

本实施例中，上述许可员和操作员可以在同一台远方操作工作站操作，也可以在不同的远方操作工作站操作。

上述许可员和操作员在远方操作工作站的登录密码和Ukey由各自保管，并定期更换。登录密码用来登录操作界面，Ukey用来存储秘钥。

上述许可员和操作员的远方操作步骤如下：

1）许可员把其Ukey插入远方操作工作站，并打开命令操作界面，按照提示输入登录密码，然后下发许可命令；

2）许可命令经过远方操作工作站、前置服务器到达远方操作签名认证网关，远方操作签名认证网关验签后确认许可命令的合法性，进入运行远方操作下发状态；

3）操作员把Ukey插入远方操作工作站，打开命令操作界面，按照提示输入登录密码，然后下发操作命令；

4）操作命令经远方操作工作站、前置服务器到达远方操作签名认证网关，远方操作签名认证网关首先判断当前是否处于允许操作命令下发状态，如果为处于允许状态，再对操作命令验签验证合法性，正确后把操作命令转发给对应变电站。

本发明中，在主站的远方操作工作站执行远方操作命令时，需要许可员和操作员配合操作，远方操作签名认证网关负责验证许可命令和操作命令的合法性，不需要改动任何站内设备。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或者等效流程变换，或者直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于双通道身份认证的变电站远方操作安全防护方法，其特征在于包括有如下步骤：

1）在主站前置服务器和纵向加密装置之间部署远方操作签名认证网关，负责对远方操作工作站下发的操作命令进行身份认证；

2）远方操作工作站上需要许可员和操作员两个角色执行远方操作，其中许可员的职责是下发许可命令经过远方操作工作站、前置服务器到达远方操作签名认证网关，通知远方操作签名认证网关打开远方操作命令下发通道，操作员的职责是下发远方操作命令经远方操作工作站、前置服务器到达远方操作签名认证网关，远方操作签名认证网关确认后转发到变电站对应设备；远方操作签名认证网关收到许可员和操作员的指令后采用对方的证书进行验签确认来源的合法性，远方操作签名认证网关只有在收到许可员的许可命令的状态下，才会把操作员的远方操作命令转发到变电站对应设备。

2.根据权利要求1所述的基于双通道身份认证的变电站远方操作安全防护方法，其特征在于远方操作签名认证网关预先导入许可员和操作员的Ukey公钥证书，在收到许可员和操作员下发的指令时利用对方的公钥证书对命令中携带的签名进行验签。

3.根据权利要求1所述的基于双通道身份认证的变电站远方操作安全防护方法，其特征在于远方操作签名认证网关与纵向加密装置集成在一起，作为纵向加密装置的一个软件功能模块。

4.根据权利要求1所述的基于双通道身份认证的变电站远方操作安全防护方法，其特征在于许可员和操作员在同一台远方操作工作站操作，或在不同的远方操作工作站操作。

5.根据权利要求1至4任一项所述的基于双通道身份认证的变电站远方操作安全防护方法，其特征在于许可员和操作员在远方操作工作站的登录密码和Ukey由各自保管，并定期更换。

6.根据权利要求5所述的基于双通道身份认证的变电站远方操作安全防护方法，其特征在于许可员和操作员的远方操作步骤如下：

1）许可员把其Ukey插入远方操作工作站，并打开命令操作界面，按照提示输入登录密码，然后下发许可命令；

2）许可命令经过远方操作工作站、前置服务器到达远方操作签名认证网关，远方操作签名认证网关验签后确认许可命令的合法性，进入运行远方操作下发状态；

3）操作员把Ukey插入远方操作工作站，打开命令操作界面，按照提示输入登录密码，然后下发操作命令；

4）操作命令经远方操作工作站、前置服务器到达远方操作签名认证网关，远方操作签名认证网关首先判断当前是否处于允许操作命令下发状态，如果为处于允许状态，再对操作命令验签验证合法性，正确后把操作命令转发给对应变电站。