CN114143068A - 电力物联网网关设备容器安全防护系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了电力物联网网关设备容器安全防护系统及其方法，其中系统包括：门户管理网关，用于设置上下级分中心服务器，对接上下级分中心服务器的LDAP树以及设备寻址端口；网络接口，用于实现内外部网络访问；策略配置模块，用于根据流量特征，进行特定流量和特定协议设置处理流量的安全模块；安全模块，用于对流量进行预设功能的安全处理。通过上述方式，本申请可以形成对整个分中心服务器所辖网络的边界防护，实现不同类型应用的个性化流量保障和网络准入安全。

Description

电力物联网网关设备容器安全防护系统及其方法
技术领域
本申请涉及电力网络安全技术领域，尤其涉及电力物联网网关设备容器安全防护系统及其方法。
背景技术
在电力行业领域中，大量智能感知设备普遍应用与发电、输电、变电、配电、用电等领域，特别是各级电网管理单位，必然面临发电厂的二次系统、远距离输电系统、变电系统、各级配网和最终用电系统中各相关设备的工作信息上报的准确性。在这样的环境中，即使解决了接入安全，杜绝了非法设备接入，仍然不能防止黑客利用已有设备和已有通信协议发送攻击型工艺指令，引发全网配电混乱，导致设备损毁和停电事故。
发明内容
本申请提供电力物联网网关设备容器安全防护系统及其方法，以解决现有技术中不能防止黑客利用已有设备和已有通信协议发送攻击型工艺指令，引发全网配电混乱，导致设备损毁和停电事故的问题。
为解决上述技术问题，本申请提出一种电力物联网网关设备容器安全防护系统，包括：门户管理网关，用于设置上下级分中心服务器，对接上下级分中心服务器的LDAP树以及设备寻址端口；网络接口，用于实现内外部网络访问；策略配置模块，用于根据流量特征，进行特定流量和特定协议设置处理流量的安全模块；安全模块，用于对流量进行预设功能的安全处理。
可选地，门户管理网关还用于：负责每个子网的安全保护措施，并监控防护措施在容器中的工作状态。
可选地，门户管理网关还用于：进行安全措施的日志，并设置有日志接口能够发向上下级分中心服务器的日志审计系统。
可选地，网络接口还用于：在缓冲池查询访问信息，若访问不存在，则转入通信建连处理模块，其中，通信建连处理模块用于进行黑白名单的访问控制比对。
可选地，网络接口还用于：处理内外部设备室外寻址请求及反馈其结果；识别通信协议以及启用预置的通信类型防护模板。
为解决上述技术问题，本申请提出一种电力物联网网关设备容器安全防护方法，应用于上述的电力物联网网关设备容器安全防护系统，电力物联网网关设备容器安全防护方法包括：发起方发起应用通信建连请求；设备通信代理进行私钥加密，实现认证封装，并发送到网关设备；网关设备向所属分中心发送进行寻址请求寻址成功后，返回接收方网关密钥，发起方网关与接收方网关协商密钥；启动加密通信；通信过程中，采用策略配置的安全模块进行流量过滤和访问控制。
可选地，还包括：接收方收到通信请求；协商密钥；得到信息后解密；再根据设备代理公钥进行封装加密；设备通信代理解密，并推送到设备应用程序；通信过程中，采用策略配置的安全模块进行流量过滤和访问控制。
可选地，网关设备向所属分中心发送进行寻址请求之后，还包括：如本地分中心没有寻址成功，则由分中心服务器向上级分中心服务器继续寻址，直至到中央服务器。
为解决上述技术问题，本申请提出一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器连接处理器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的电力物联网网关设备容器安全防护方法。
为解决上述技术问题，本申请提出一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被执行时实现上述的电力物联网网关设备容器安全防护方法。
本申请提出电力物联网网关设备容器安全防护系统及其方法，其中系统包括：门户管理网关，用于设置上下级分中心服务器，对接上下级分中心服务器的LDAP树以及设备寻址端口；网络接口，用于实现内外部网络访问；策略配置模块，用于根据流量特征，进行特定流量和特定协议设置处理流量的安全模块；安全模块，用于对流量进行预设功能的安全处理。通过上述方式，本申请可以形成对整个分中心服务器所辖网络的边界防护，实现不同类型应用的个性化流量保障和网络准入安全。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请电力物联网网关设备容器安全防护系统一实施例的结构示意图；
图2是本申请以一个网关为例的应用场景示意图；
图3是本申请网关功能模块另一实施例的示意图；
图4是本申请电力物联网网关设备容器安全防护方法一实施例的流程示意图；
图5是本申请发起方进行通信一实施例的流程示意图；
图6是本申请接收方进行通信一实施例的流程示意图；
图7是本申请电子设备一实施例的结构示意图；
图8是本申请计算机可读存储介质一实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请所提供电力物联网网关设备容器安全防护系统及其方法进一步详细描述。
基于现有技术中黑客可以利用已有设备和已有通信协议发送攻击型工艺指令，引发全网配电混乱，导致设备损毁和停电事故的问题，本申请提出一种电力物联网网关设备容器安全防护系统，本申请主要采用加密通信技术，应用该技术在分中心服务器之前，形成对整个分中心服务器所辖网络的边界防护，从而防止黑客利用已有设备和已有通信协议发送攻击型工艺指令，避免引发全网配电混乱，减少设备损毁和停电事故。
请参阅图1，图1是本申请电力物联网网关设备容器安全防护系统一实施例的结构示意图，在本实施例中，电力物联网网关设备容器安全防护系统主要应用于引入加密通信后的电力物联网通信环境中，部署于分中心服务器之前，形成对整个分中心服务器所辖网络的边界防护，可以包括：
门户管理网关110，用于设置上下级分中心服务器，对接上下级分中心服务器的LDAP树以及设备寻址端口。
可选地，门户管理网关110还用于：负责每个子网的安全保护措施，并监控防护措施在容器中的工作状态；进行安全措施的日志，并设置有日志接口能够发向上下级分中心服务器的日志审计系统。
网络接口120，用于实现内外部网络访问。
在一些实施例中，网络接口120还用于：在缓冲池查询访问信息，若访问不存在，则转入通信建连处理模块，其中，通信建连处理模块用于进行黑白名单的访问控制比对。处理内外部设备室外寻址请求及反馈其结果；识别通信协议以及启用预置的通信类型防护模板。
策略配置模块130，用于根据流量特征，进行特定流量和特定协议设置处理流量的安全模块；实现可多对多(多个流量对应一种多个安全模块、多股流量中的同一协议对应一种一个或多个安全模块)的安全模块处理策略。
安全模块140，用于对流量进行预设功能的安全处理。
可选地，安全模块140可以分为网络安全访问控制容器池和安全模块实例容器。
网络安全访问控制容器池：容器池中，以虚拟化的形式注册并存放包过滤防火墙、入侵检测、防病毒网关、基于流量清洗的DDOS防御等安全模块。
安全模块实例容器：整体系统根据通信建连处理模块的处理结果和策略，在容器中建立模块实例，进行网络访问控制和面向安全的流量清洗。整体容器池采用成熟的网络边界防护虚拟化方案，并定制开发适用于电力物联网的特定模块。
请参阅图2-图3，图2是本申请以一个网关为例的应用场景示意图；图3是本申请网关功能模块另一实施例的示意图。
基于上述的电力物联网网关设备容器安全防护系统，本申请提出一种电力物联网网关设备容器安全防护方法，请参阅图4，图4是本申请电力物联网网关设备容器安全防护方法一实施例的流程示意图，在本实施例中，电力物联网网关设备容器安全防护方法可以包括：
S110：发起方发起应用通信建连请求。
S120：设备通信代理进行私钥加密，实现认证封装，并发送到网关设备。
网关设备向所属分中心发送进行寻址请求之后，可以包括寻址成功和寻址失败的情况，当寻址成功时，执行步骤S130；如本地分中心没有寻址成功，则由分中心服务器向上级分中心服务器继续寻址，直至到中央服务器。
S130：网关设备向所属分中心发送进行寻址请求寻址成功后，返回接收方网关密钥，发起方网关与接收方网关协商密钥。
S140：启动加密通信；通信过程中，采用策略配置的安全模块进行流量过滤和访问控制。
可选地，还包括：接收方收到通信请求；协商密钥；得到信息后解密；再根据设备代理公钥进行封装加密；设备通信代理解密，并推送到设备应用程序；通信过程中，采用策略配置的安全模块进行流量过滤和访问控制。
请参阅图5-6，图5是本申请发起方进行通信一实施例的流程示意图；图6是本申请接收方进行通信一实施例的流程示意图。
此外，本申请支持故障应急响应，在对端设备发生故障后，可根据配置，进行报警或直接采用明文方式进行通信；本申请应用于电力物联网中，特别是电力电力物联网，支持接入设备和设备直连，并对电力物联网中的设备有一定的识别能力，可基本覆盖视频监控、执行控制、仪器仪表读取等业务的防护；本申请可以防止黑客利用已有设备和已有通信协议发送攻击型工艺指令，避免全网配电混乱，减少设备损毁和停电事故。
基于上述的电力物联网网关设备容器安全防护方法，本申请还提出一种电子设备，如图7所示，图7是本申请电子设备一实施例的结构示意图。电子设备700可以包括存储器71和处理器72，存储器71连接处理器72，存储器71中存储有计算机程序，计算机程序被处理器72执行时实现上述任一实施例的方法。其步骤和原理在上述方法已详细介绍，在此不再赘述。
在本实施例中，处理器72还可以称为CPU(central processing unit，中央处理单元)。处理器72可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器72还可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(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。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
基于上述的电力物联网网关设备容器安全防护方法，本申请还提出一种计算机可读存储介质。请参阅图8，图8是本申请计算机可读存储介质一实施例的结构示意图。计算机可读存储介质800上存储有计算机程序81，计算机程序81被处理器执行时实现上述任一实施例的方法。其步骤和原理在上述方法已详细介绍，在此不再赘述。
进一步的，计算机可读存储介质800还可以是U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存储器(random access memory，RAM)、磁带或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本申请提出电力物联网网关设备容器安全防护系统及其方法，其中系统包括：门户管理网关，用于设置上下级分中心服务器，对接上下级分中心服务器的LDAP树以及设备寻址端口；网络接口，用于实现内外部网络访问；策略配置模块，用于根据流量特征，进行特定流量和特定协议设置处理流量的安全模块；安全模块，用于对流量进行预设功能的安全处理。通过上述方式，本申请可以形成对整个分中心服务器所辖网络的边界防护，实现不同类型应用的个性化流量保障和网络准入安全。
可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。文中所使用的步骤编号也仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电力物联网网关设备容器安全防护系统，其特征在于，包括：
门户管理网关，用于设置上下级分中心服务器，对接所述上下级分中心服务器的LDAP树以及设备寻址端口；
网络接口，用于实现内外部网络访问；
策略配置模块，用于根据流量特征，进行特定流量和特定协议设置处理流量的安全模块；
安全模块，用于对流量进行预设功能的安全处理。
2.根据权利要求1所述的电力物联网网关设备容器安全防护系统，其特征在于，所述门户管理网关还用于：
负责每个子网的安全保护措施，并监控防护措施在容器中的工作状态。
3.根据权利要求1所述的电力物联网网关设备容器安全防护系统，其特征在于，所述门户管理网关还用于：
进行安全措施的日志，并设置有日志接口能够发向上下级分中心服务器的日志审计系统。
4.根据权利要求1所述的电力物联网网关设备容器安全防护系统，其特征在于，所述网络接口还用于：
在缓冲池查询访问信息，若访问不存在，则转入通信建连处理模块，其中，所述通信建连处理模块用于进行黑白名单的访问控制比对。
5.根据权利要求1所述的电力物联网网关设备容器安全防护系统，其特征在于，所述网络接口还用于：
处理内外部设备室外寻址请求及反馈其结果；
识别通信协议以及启用预置的通信类型防护模板。
6.一种电力物联网网关设备容器安全防护方法，其特征在于，应用于如权利要求1-5任一项所述的电力物联网网关设备容器安全防护系统，所述电力物联网网关设备容器安全防护方法包括：
发起方发起应用通信建连请求；
设备通信代理进行私钥加密，实现认证封装，并发送到网关设备；
网关设备向所属分中心发送进行寻址请求；
寻址成功后，返回接收方网关密钥，发起方网关与接收方网关协商密钥；启动加密通信；
通信过程中，采用策略配置的安全模块进行流量过滤和访问控制。
7.根据权利要求6所述的电力物联网网关设备容器安全防护方法，其特征在于，还包括：
接收方收到通信请求；协商密钥；
得到信息后解密；再根据设备代理公钥进行封装加密；
设备通信代理解密，并推送到设备应用程序；
通信过程中，采用策略配置的安全模块进行流量过滤和访问控制。
8.根据权利要求6所述的电力物联网网关设备容器安全防护方法，其特征在于，所述网关设备向所属分中心发送进行寻址请求之后，还包括：
如本地分中心没有寻址成功，则由分中心服务器向上级分中心服务器继续寻址，直至到中央服务器。
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器连接所述处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现权利要求6-8中任一项所述的电力物联网网关设备容器安全防护方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现权利要求6-8任一项所述的电力物联网网关设备容器安全防护方法。
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