CN111585986A - 基于电力网关的安全传输方法、装置、介质及终端设备 - Google Patents

基于电力网关的安全传输方法、装置、介质及终端设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于电力网关的安全传输方法，包括：获取原始VPN数据，原始VPN数据由原IP头数据、协议头数据、内容数据和填充数据依次连接构成；在原始VPN数据的尾端设置连接ESP尾部数据，构成第一数据，并将第一数据作为加密部分进行加密处理，得到加密数据；在加密数据的首端设置连接ESP头部数据，构成第二数据，并将第二数据作为认证部分进行封装处理，得到认证数据；在认证数据的首端设置连接新IP头数据，以及在认证数据的尾端设置连接ESP认证数据，构成第三数据，并将第三数据进行封装处理，得到封装数据；本发明通过对原始VPN数据进行加密后封装成认证数据，再对认证数据进行封装传输，可以提高数据传输过程中的安全性，避免保密信息外泄。

Description

基于电力网关的安全传输方法、装置、介质及终端设备
技术领域
本发明涉及电力网关安全传输领域，尤其涉及一种基于电力网关的安全传输方法、装置、介质及终端设备。
背景技术
安全网关在电力配电行业中应用广泛，通过将安全网关部署在网络边界来保证跨网络信息传输的安全、保密和完整，实现客户端和服务器之间身份的有效认证、授权和数据传输安全；因此，安全网关的访问方法是网关技术中重要的环节。
传统的安全网关都是使用普通加密的应用模式，通过加密算法对传输数据进行加密后发送到接收方，以使接收方根据密钥对加密数据进行解密后得到相应的原始数据。然而，对原始数据进行直接加密的传统传输方式安全性不高，数据在传输中容易被截获，通过遍历各种算法即可对加密数据进行解密破译，导致保密信息外泄，造成不可估算的损失。
因此，目前市面上亟需一种基于电力网关的安全传输策略，可以提高数据传输过程中的安全性，避免保密信息外泄。
发明内容
本发明提供了一种基于电力网关的安全传输方法、装置、介质及终端设备，可以提高数据传输过程中的安全性，避免保密信息外泄。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于电力网关的安全传输方法，包括：
获取原始VPN数据，所述原始VPN数据由原IP头数据、协议头数据、内容数据和填充数据依次连接构成；其中，所述原IP头数据为目标地址，所述协议头数据为传输协议参数，所述内容数据为需要传输的实际数据信息，所述填充数据为填充字段；
在所述原始VPN数据的尾端设置连接ESP尾部数据，构成第一数据，并将所述第一数据作为加密部分进行加密处理，得到加密数据；其中，所述ESP尾部数据与所述填充数据连接；
在所述加密数据的首端设置连接ESP头部数据，构成第二数据，并将所述第二数据作为认证部分进行封装处理，得到认证数据；其中，所述ESP头部数据与所述原IP头数据连接；
在所述认证数据的首端设置连接新IP头数据，以及在所述认证数据的尾端设置连接ESP认证数据，构成第三数据，并将所述第三数据进行封装处理，得到封装数据；其中，所述新IP头数据与所述ESP头部数据连接，所述ESP认证数据与所述ESP尾部数据连接。
作为优选方案，所述ESP尾部数据包括填充长度和下一个原始VPN数据的原IP头数据。
作为优选方案，所述新IP头数据为上一个封装数据的终结点；所述ESP认证数据为完整性校验值。
作为优选方案，在所述得到封装数据之后，还包括：将所述封装数据发送至目标地址。
本发明另一实施例提供了一种基于电力网关的安全传输装置，包括：
数据获取模块，用于获取原始VPN数据，所述原始VPN数据由原IP头数据、协议头数据、内容数据和填充数据依次连接构成；其中，所述原IP头数据为目标地址，所述协议头数据为传输协议参数，所述内容数据为需要传输的实际数据信息，所述填充数据为填充字段；
数据加密模块，用于在所述原始VPN数据的尾端设置连接ESP尾部数据，构成第一数据，并将所述第一数据作为加密部分进行加密处理，得到加密数据；其中，所述ESP尾部数据与所述填充数据连接；
数据认证模块，用于在所述加密数据的首端设置连接ESP头部数据，构成第二数据，并将所述第二数据作为认证部分进行封装处理，得到认证数据；其中，所述ESP头部数据与所述原IP头数据连接；
数据封装模块，用于在所述认证数据的首端设置连接新IP头数据，以及在所述认证数据的尾端设置连接ESP认证数据，构成第三数据，并将所述第三数据进行封装处理，得到封装数据；其中，所述新IP头数据与所述ESP头部数据连接，所述ESP认证数据与所述ESP尾部数据连接。
作为优选方案，所述ESP尾部数据包括填充长度和下一个原始VPN数据的原IP头数据。
作为优选方案，所述新IP头数据为上一个封装数据的终结点；所述ESP认证数据为完整性校验值。
作为优选方案，在所述得到封装数据之后，还包括：将所述封装数据发送至目标地址。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序；其中，所述计算机程序在运行时控制所述计算机可读存储介质所在的设备执行如上述任一项所述的基于电力网关的安全传输方法。
本发明实施例还提供了一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现如上述任一项所述的基于电力网关的安全传输方法。
相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：
本发明技术方案通过对原始VPN数据进行加密后封装成认证数据，再对认证数据进行封装传输，可以提高数据传输过程中的安全性，避免保密信息外泄。
附图说明
图1：为本发明提供的基于电力网关的安全传输方法的一种实施例的流程示意图；
图2：为本发明提供的基于电力网关的安全传输装置的一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参照图1，是本发明优选实施例提供的基于电力网关的安全传输方法的一种实施例的流程示意图，该方法包括步骤101至步骤104，各步骤具体如下：
步骤101，获取原始VPN数据，所述原始VPN数据由原IP头数据、协议头数据、内容数据和填充数据依次连接构成；其中，所述原IP头数据为目标地址，所述协议头数据为传输协议参数，所述内容数据为需要传输的实际数据信息，所述填充数据为填充字段，该字段变长，填充字段是当载荷数据的长度不是加密算法分组长度的整数倍，则需对不足的部分进行填充。
步骤102，在所述原始VPN数据的尾端设置连接ESP尾部数据，构成第一数据，并将所述第一数据作为加密部分进行加密处理，得到加密数据；其中，所述ESP尾部数据与所述填充数据连接；在本实施例中，所述ESP尾部数据包括填充长度和下一个原始VPN数据的原IP头数据；下一个头是ESP头后面下一个载荷的类型，填充长度是填充字段的长度，有效值范围为0至255。
步骤103，在所述加密数据的首端设置连接ESP头部数据，构成第二数据，并将所述第二数据作为认证部分进行封装处理，得到认证数据；其中，所述ESP头部数据与所述原IP头数据连接；ESP头部数据为序列号，该字段4个字节，序列号是单调递增的计数器，发送方对使用该SA的每个数据报文进行计数，接收方需通过序列号来实现SA的抗重放攻击服务，在建立新的SA时，发送方和接收方的序列号都被初始化为0，在SA生命周期内，序列号单调递增，在计数器溢出之前，通信双方应协商出一个新的SA。
步骤104，在所述认证数据的首端设置连接新IP头数据，以及在所述认证数据的尾端设置连接ESP认证数据，构成第三数据，并将所述第三数据进行封装处理，得到封装数据；其中，所述新IP头数据与所述ESP头部数据连接，所述ESP认证数据与所述ESP尾部数据连接。在本实施例中，所述新IP头数据为上一个封装数据的终结点；所述ESP认证数据为完整性校验值，是对ESP报文去掉ICV外的其余部分使用SM3进行完整性校验计算所得的值。
在另一实施例中，在所述得到封装数据之后，还包括：将所述封装数据发送至目标地址。
具体地，安全网关采用了隧道模式传输数据，为了方便VPN数据的传输，使用了隧道技术，以便VPN的包格式和地址与IP骨干网上的隧道包互不相干，同时通过IPSec来加强安全。由于两个相同的IP端点之间可能需要建立多个VPN隧道，不同的用户通过各自的隧道传输数据，从而增加了建立隧道的负担，IPSec可以让不同的用户之间共享一个安全隧道。使用IPSec隧道模式时，IPSec对IP报头和有效负载进行加密，ESP头以及ESP加密的用户数据被封装在一个新的IP数据包中。其中新IP报头的IP地址为隧道终结点，封装内部原IP的报头为目标地址。
实施例2
请参照图2，是本发明另一实施例提供的基于电力网关的安全传输装置的一种实施例的结构示意图，该装置包括数据获取模块、数据加密模块、数据认证模块和数据封装模块，其中，各模块的功能描述如下：
数据获取模块，用于获取原始VPN数据，所述原始VPN数据由原IP头数据、协议头数据、内容数据和填充数据依次连接构成；其中，所述原IP头数据为目标地址，所述协议头数据为传输协议参数，所述内容数据为需要传输的实际数据信息，所述填充数据为填充字段。
数据加密模块，用于在所述原始VPN数据的尾端设置连接ESP尾部数据，构成第一数据，并将所述第一数据作为加密部分进行加密处理，得到加密数据；其中，所述ESP尾部数据与所述填充数据连接；在本实施例中，所述ESP尾部数据包括填充长度和下一个原始VPN数据的原IP头数据。
数据认证模块，用于在所述加密数据的首端设置连接ESP头部数据，构成第二数据，并将所述第二数据作为认证部分进行封装处理，得到认证数据；其中，所述ESP头部数据与所述原IP头数据连接。
数据封装模块，用于在所述认证数据的首端设置连接新IP头数据，以及在所述认证数据的尾端设置连接ESP认证数据，构成第三数据，并将所述第三数据进行封装处理，得到封装数据；其中，所述新IP头数据与所述ESP头部数据连接，所述ESP认证数据与所述ESP尾部数据连接。在本实施例中，所述新IP头数据为上一个封装数据的终结点；所述ESP认证数据为完整性校验值。
在另一实施例中，在所述得到封装数据之后，还包括：将所述封装数据发送至目标地址。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序；其中，所述计算机程序在运行时控制所述计算机可读存储介质所在的设备执行上述任一实施例所述的基于电力网关的安全传输方法。
本发明实施例还提供了一种终端设备，所述终端设备包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现上述任一实施例所述的基于电力网关的安全传输方法。
优选地，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元(如计算机程序、计算机程序)，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述终端设备中的执行过程。
所述处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，通用处理器可以是微处理器，或者所述处理器也可以是任何常规的处理器，所述处理器是所述终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接所述终端设备的各个部分。
所述存储器主要包括程序存储区和数据存储区，其中，程序存储区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等，数据存储区可存储相关数据等。此外，所述存储器可以是高速随机存取存储器，还可以是非易失性存储器，例如插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card，SMC)、安全数字(Secure Digital，SD)卡和闪存卡(Flash Card)等，或所述存储器也可以是其他易失性固态存储器件。
需要说明的是，上述终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器，本领域技术人员可以理解，上述终端设备仅仅是示例，并不构成对终端设备的限定，可以包括更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于电力网关的安全传输方法，其特征在于，包括：
获取原始VPN数据，所述原始VPN数据由原IP头数据、协议头数据、内容数据和填充数据依次连接构成；其中，所述原IP头数据为目标地址，所述协议头数据为传输协议参数，所述内容数据为需要传输的实际数据信息，所述填充数据为填充字段；
在所述原始VPN数据的尾端设置连接ESP尾部数据，构成第一数据，并将所述第一数据作为加密部分进行加密处理，得到加密数据；其中，所述ESP尾部数据与所述填充数据连接；
在所述加密数据的首端设置连接ESP头部数据，构成第二数据，并将所述第二数据作为认证部分进行封装处理，得到认证数据；其中，所述ESP头部数据与所述原IP头数据连接；
在所述认证数据的首端设置连接新IP头数据，以及在所述认证数据的尾端设置连接ESP认证数据，构成第三数据，并将所述第三数据进行封装处理，得到封装数据；其中，所述新IP头数据与所述ESP头部数据连接，所述ESP认证数据与所述ESP尾部数据连接。
2.如权利要求1所述的基于电力网关的安全传输方法，其特征在于，所述ESP尾部数据包括填充长度和下一个原始VPN数据的原IP头数据。
3.如权利要求1所述的基于电力网关的安全传输方法，其特征在于，所述新IP头数据为上一个封装数据的终结点；所述ESP认证数据为完整性校验值。
4.如权利要求1所述的基于电力网关的安全传输方法，其特征在于，在所述得到封装数据之后，还包括：将所述封装数据发送至目标地址。
5.一种基于电力网关的安全传输装置，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于获取原始VPN数据，所述原始VPN数据由原IP头数据、协议头数据、内容数据和填充数据依次连接构成；其中，所述原IP头数据为目标地址，所述协议头数据为传输协议参数，所述内容数据为需要传输的实际数据信息，所述填充数据为填充字段；
数据加密模块，用于在所述原始VPN数据的尾端设置连接ESP尾部数据，构成第一数据，并将所述第一数据作为加密部分进行加密处理，得到加密数据；其中，所述ESP尾部数据与所述填充数据连接；
数据认证模块，用于在所述加密数据的首端设置连接ESP头部数据，构成第二数据，并将所述第二数据作为认证部分进行封装处理，得到认证数据；其中，所述ESP头部数据与所述原IP头数据连接；
数据封装模块，用于在所述认证数据的首端设置连接新IP头数据，以及在所述认证数据的尾端设置连接ESP认证数据，构成第三数据，并将所述第三数据进行封装处理，得到封装数据；其中，所述新IP头数据与所述ESP头部数据连接，所述ESP认证数据与所述ESP尾部数据连接。
6.如权利要求5所述的基于电力网关的安全传输装置，其特征在于，所述ESP尾部数据包括填充长度和下一个原始VPN数据的原IP头数据。
7.如权利要求5所述的基于电力网关的安全传输装置，其特征在于，所述新IP头数据为上一个封装数据的终结点；所述ESP认证数据为完整性校验值。
8.如权利要求5所述的基于电力网关的安全传输装置，其特征在于，在所述得到封装数据之后，还包括：将所述封装数据发送至目标地址。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序；其中，所述计算机程序在运行时控制所述计算机可读存储介质所在的设备执行如权利要求1-4中任一项所述的基于电力网关的安全传输方法。
10.一种终端设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现如权利要求1-4中任一项所述的基于电力网关的安全传输方法。
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