CN116488910B - 一种基于大数据平台的网络安全分析方法及系统 - Google Patents

一种基于大数据平台的网络安全分析方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于大数据平台的网络安全分析方法及系统，应用于电力系统，包括：接收接入设备发送的身份认证请求，所述身份认证请求包括第一身份认证信息；对第一身份认证信息进行验证，若验证成功，则允许所述接入设备接入，若验证失败，则拒绝所述接入设备接入；第一预设时间后，向所述接入设备发送再次身份认证的通知，接收所述接入设备反馈的第二身份认证信息；对第二身份认证信息进行验证，若验证失败，则断开所述接入设备的连接。对电力系统中的设备进行全流程安全检查，提高了电力系统的安全性。

Description

一种基于大数据平台的网络安全分析方法及系统
技术领域
本发明属于网络安全领域，具体涉及一种基于大数据平台的网络安全分析方法及系统。
背景技术
电力系统由发电、供电(输电、变电、配电)、用电设施以及为保障其正常运行所需的的调节控制及继电保护和安全自动装置、计量装置、调度自动化、电力通信等二次设施构成。具有接入设备复杂、数据量大、网络形态多样等特点，一般建立大数据平台实现能源调度、设备维护、用户计费等。为了维护大数据平台的安全性，在新设备接入时需要进行身份认证，现有的身份验证方法一般仅在设备接入时验证一次，缺乏全流程的安全检查。现有的身份认证方法较为单一，难以适应电力系统中设备类型复杂、设备动态性变化的需要。现有技术中缺乏针对电力系统的安全检查方案。
发明内容
本发明针对当前身份认证方法难以适应电力系统需求的问题，提供一种基于大数据平台的网络安全分析方法，应用于电力系统，包括：
接收接入设备发送的身份认证请求，所述身份认证请求包括第一身份认证信息；
对第一身份认证信息进行验证，若验证成功，则允许所述接入设备接入，若验证失败，则拒绝所述接入设备接入；
第一预设时间后，向所述接入设备发送再次身份认证的通知，接收所述接入设备反馈的第二身份认证信息；
对第二身份认证信息进行验证，若验证失败，则断开所述接入设备的连接。
优选的，每隔第一预设时间后，均对所述接入设备进行一次身份认证，直至所述接入设备断开连接；若任何一次身份认证失败，则断开所述接入设备的连接。
优选的，接入设备相邻两次身份认证采用不同类型的身份认证方式，如接入设备接入系统时采用用户名、密码的方式进行身份认证，第一预设时间后，采用验证码的方式进行身份认证。
优选的，确定所述接入设备身份认证方式的方法包括：
获取所述接入设备可用的身份认证方式<W1、W2、W3…>，每种身份认证方式对应优先级；
选择优先级最高的身份认证方式进行第一次身份认证，所述第一次身份认证为接入时身份认证；
计算第一次身份认证方式与剩余可用身份认证方式的相关性；
选择相关性最小的身份认证方式进行第二次身份认证；
计算第二次身份认证方式与剩余可用身份认证方式的相关性；
选择相关性最小的身份认证方式进行第三次身份认证；
依此类推，确定所述接入设备全流程的身份认证方式；
根据全流程身份认证方式对所述接入设备进行身份认证。
优选的，根据身份认证方式的安全程度确定所述身份认证方式对应的优先级。
优选的，通过任意两种身份认证方式对应的身份认证信息确定所述两种身份认证方式的相关性。
优选的，确定所述接入设备身份认证方式的方法包括：
获取电力系统中各设备的历史身份认证方式，构建各设备的身份认证方式向量；
获取电力系统中各设备的类型；
构建各类型设备的身份认证方式预测模型，包括，获取该类型各设备的身份认证方式向量，及被攻击次数，构成训练样本集及测试集；
采用机器学习算法构建各类型设备的身份认证方式预测模型；
获取所述接入设备的类型及所述类型对应的身份认证方式预测模型；
获取所述接入设备可用的身份认证方式，将可用的身份认证方式排列组合获得所述接入设备可用的身份认证方式向量；将所述可用的身份认证方式向量输入身份认证方式预测模型，获得预测结果；
根据预测结果最小的身份认证方式向量确定所述接入设备全流程的身份认证方式。
优选的，所述接入设备的类型包括：发电设备、配电设备、输电设备、大数据服务器、各级控制设备、管理员设备、运维人员终端、计费设备、用户终端。
优选的，根据接入设备的历史身份认证结果、接入设备的风险等级、距离上一次身份认证的时间间隔确定所述第一预设时间。
优选的，第一预设时间ti的计算公式为：
其中，ri为第i次身份认证的结果，ai为第i次身份认证结果的权重系数，C为接入设备的风险系数，β为校正系数。
优选的，若验证失败，则断开所述接入设备的连接包括以下的一种或多种：
若任何一次身份认证失败，则断开所述接入设备的连接；
若连续N次身份认证失败，N大于第一预设阈值，则断开所述接入设备的连接；
若连续M次身份认证中，P次身份认证失败，P/M大于第二预设阈值，则断开所述接入设备的连接。
还提供了一种基于大数据平台的网络安全分析系统，应用于电力系统，包括：
第一安全认证模块，用于接收接入设备发送的身份认证请求，所述身份认证请求包括第一身份认证信息；对第一身份认证信息进行验证，若验证成功，则允许所述接入设备接入，若验证失败，则拒绝所述接入设备接入；
第二安全认证模块，第一预设时间后，向所述接入设备发送再次身份认证的通知，接收所述接入设备反馈的第二身份认证信息；对第二身份认证信息进行验证，若验证失败，则断开所述接入设备的连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)在设备接入系统时及接入系统后进行身份认证，针对电力系统接入设备复杂、设备动态性变化大的特点，提高了电力系统的安全性；
(2)根据身份认证方式的相关性确定接入设备的安全检查方案，提高了对系统设备安全检查的全面性和效率，进一步提高系统的安全性；
(3)获取电力系统中各设备的历史身份认证方式，基于机器学习构建各类型设备的身份认证方式预测模型，根据预测模型确定接入设备全流程的安全检查方案，提高了安全检查方案的安全性；
(4)根据接入设备的历史身份认证结果、接入设备的风险等级、距离上一次身份认证的时间间隔确定身份认证的时间间隔，通过动态调整身份认证的时间间隔，在保证系统安全性的基础上，节约系统资源。
附图说明
图1为本发明的基于大数据平台的网络安全分析方法的流程图；
图2为本发明中确定接入设备身份认证方式方法的流程图；
图3为本发明中另一种确定接入设备身份认证方式方法的流程图；
图4为本发明的基于大数据平台的网络安全分析系统的结构图。
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，都属于本发明保护的范围。
第一实施例：
图1为本发明的基于大数据平台的网络安全分析方法的流程图。
本发明提供了一种基于大数据平台的网络安全分析方法，应用于电力系统，包括：
S1，接收接入设备发送的身份认证请求，所述身份认证请求包括第一身份认证信息；
S2，对第一身份认证信息进行验证，若验证成功，则允许所述接入设备接入，若验证失败，则拒绝所述接入设备接入；
S3，第一预设时间后，向所述接入设备发送再次身份认证的通知，接收所述接入设备反馈的第二身份认证信息；
S4，对第二身份认证信息进行验证，若验证失败，则断开所述接入设备的连接。
身份认证信息可以为任何用于证明设备身份的信息，例如，密码、验证码、数字证书、生物特征、授权码等，身份认证信息可以包含一种或多种证明设备身份的信息。
优选的，每隔第一预设时间后，均对所述接入设备进行一次身份认证，直至所述接入设备断开连接；若任何一次身份认证失败，则断开所述接入设备的连接。
优选的，接入设备相邻两次身份认证采用不同类型的身份认证方式，如接入设备接入系统时采用用户名、密码的方式进行身份认证，第一预设时间后，采用验证码的方式进行身份认证。
优选的，根据接入设备的历史身份认证结果、接入设备的风险等级、距离上一次身份认证的时间间隔确定所述第一预设时间。
优选的，第一预设时间ti的计算公式为：
其中，ri为第i次身份认证的结果，ai为第i次身份认证结果的权重系数，C为接入设备的风险系数，β为校正系数。
优选的，若验证失败，则断开所述接入设备的连接包括以下的一种或多种：
若任何一次身份认证失败，则断开所述接入设备的连接；
若连续N次身份认证失败，N大于第一预设阈值，则断开所述接入设备的连接；
若连续M次身份认证中，P次身份认证失败，P/M大于第二预设阈值，则断开所述接入设备的连接。
第二实施例：
优选的，图2为本发明中确定接入设备身份认证方式方法的流程图。所述确定所述接入设备的身份认证方式，包括：
S21，获取所述接入设备可用的身份认证方式<W1、W2、W3…>，每种身份认证方式对应优先级；
S22，选择优先级最高的身份认证方式进行第一次身份认证，所述第一次身份认证为接入时身份认证；
S23，计算第一次身份认证方式与剩余可用身份认证方式的相关性；
S24，选择相关性最小的身份认证方式进行第二次身份认证；
S25，计算第二次身份认证方式与剩余可用身份认证方式的相关性；
S26，选择相关性最小的身份认证方式进行第三次身份认证；
S27，依此类推，确定所述接入设备全流程的身份认证方式；
S28，根据全流程身份认证方式对所述接入设备进行身份认证。
优选的，根据身份认证方式的安全程度确定所述身份认证方式对应的优先级。
优选的，通过任意两种身份认证方式对应的身份认证信息确定所述两种身份认证方式的相关性。
第三实施例：
优选的，图3为本发明中另一种确定接入设备身份认证方式方法的流程图。所述确定所述接入设备的身份认证方式，包括：
S31，获取电力系统中各设备的历史身份认证方式，构建各设备的身份认证方式向量；
S32，获取电力系统中各设备的类型；
S33，构建各类型设备的身份认证方式预测模型，包括，获取该类型各设备的身份认证方式向量，及被攻击次数，构成训练样本集及测试集；
S34，采用机器学习算法构建各类型设备的身份认证方式预测模型；
S35，获取所述接入设备的类型及所述类型对应的身份认证方式预测模型；
S36，获取所述接入设备可用的身份认证方式，将可用的身份认证方式排列组合获得所述接入设备可用的身份认证方式向量；将所述可用的身份认证方式向量输入身份认证方式预测模型，获得预测结果；
S37，根据预测结果最小的身份认证方式向量确定所述接入设备全流程的身份认证方式；
S38，根据全流程身份认证方式对所述接入设备进行身份认证。
优选的，所述接入设备的类型包括：发电设备、配电设备、输电设备、大数据服务器、各级控制设备、管理员设备、运维人员终端、计费设备、用户终端。
第四实施例：
图4为本发明的基于大数据平台的网络安全分析系统的结构图。还提供了一种基于大数据平台的网络安全分析系统，应用于电力系统，包括：
第一安全认证模块，用于接收接入设备发送的身份认证请求，所述身份认证请求包括第一身份认证信息；对第一身份认证信息进行验证，若验证成功，则允许所述接入设备接入，若验证失败，则拒绝所述接入设备接入；
第二安全认证模块，第一预设时间后，向所述接入设备发送再次身份认证的通知，接收所述接入设备反馈的第二身份认证信息；对第二身份认证信息进行验证，若验证失败，则断开所述接入设备的连接。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于大数据平台的网络安全分析方法，其特征在于：应用于电力系统，包括：
接收接入设备发送的身份认证请求，所述身份认证请求包括第一身份认证信息；
对第一身份认证信息进行验证，若验证成功，则允许所述接入设备接入，若验证失败，则拒绝所述接入设备接入；
第一预设时间后，向所述接入设备发送再次身份认证的通知，接收所述接入设备反馈的第二身份认证信息；
对第二身份认证信息进行验证，若验证失败，则断开所述接入设备的连接；
每隔第一预设时间后，均对所述接入设备进行一次身份认证，直至所述接入设备断开连接；若任何一次身份认证失败，则断开所述接入设备的连接；
接入设备相邻两次身份认证采用不同类型的身份认证方式；
确定所述接入设备身份认证方式的方法包括：
获取所述接入设备可用的身份认证方式<W1、W2、W3…>，每种身份认证方式对应优先级；
选择优先级最高的身份认证方式进行第一次身份认证，所述第一次身份认证为接入时身份认证；
计算第一次身份认证方式与剩余可用身份认证方式的相关性；
选择相关性最小的身份认证方式进行第二次身份认证；
计算第二次身份认证方式与剩余可用身份认证方式的相关性；
选择相关性最小的身份认证方式进行第三次身份认证；
依此类推，确定所述接入设备全流程的身份认证方式；
根据全流程身份认证方式对所述接入设备进行身份认证；
根据接入设备的历史身份认证结果、接入设备的风险等级、距离上一次身份认证的时间间隔确定所述第一预设时间；
第一预设时间ti的计算公式为：
；
其中，为第i次身份认证的结果，/>为第i次身份认证结果的权重系数，C为接入设备的风险系数，/>为校正系数。
2.根据权利要求1所述的基于大数据平台的网络安全分析方法，其特征在于：根据身份认证方式的安全程度确定所述身份认证方式对应的优先级。
3.根据权利要求1所述的基于大数据平台的网络安全分析方法，其特征在于：通过任意两种身份认证方式对应的身份认证信息确定所述两种身份认证方式的相关性。
4.根据权利要求2所述的基于大数据平台的网络安全分析方法，其特征在于：确定所述接入设备身份认证方式的方法包括：
获取电力系统中各设备的历史身份认证方式，构建各设备的身份认证方式向量；
获取电力系统中各设备的类型；
构建各类型设备的身份认证方式预测模型，包括，获取该类型各设备的身份认证方式向量，及被攻击次数，构成训练样本集及测试集；
采用机器学习算法构建各类型设备的身份认证方式预测模型；
获取所述接入设备的类型及所述类型对应的身份认证方式预测模型；
获取所述接入设备可用的身份认证方式，将可用的身份认证方式排列组合获得所述接入设备可用的身份认证方式向量；将所述可用的身份认证方式向量输入身份认证方式预测模型，获得预测结果；
根据预测结果最小的身份认证方式向量确定所述接入设备全流程的身份认证方式；
根据全流程身份认证方式对所述接入设备进行身份认证。
5.根据权利要求2所述的基于大数据平台的网络安全分析方法，其特征在于：若验证失败，则断开所述接入设备的连接包括以下的一种或多种：
若任何一次身份认证失败，则断开所述接入设备的连接；
若连续N次身份认证失败，N大于第一预设阈值，则断开所述接入设备的连接；
若连续M次身份认证中，P次身份认证失败，P/M大于第二预设阈值，则断开所述接入设备的连接。
6.一种基于大数据平台的网络安全分析系统，其特征在于：应用于电力系统，包括：
第一安全认证模块，用于接收接入设备发送的身份认证请求，所述身份认证请求包括第一身份认证信息；对第一身份认证信息进行验证，若验证成功，则允许所述接入设备接入，若验证失败，则拒绝所述接入设备接入；
第二安全认证模块，第一预设时间后，向所述接入设备发送再次身份认证的通知，接收所述接入设备反馈的第二身份认证信息；对第二身份认证信息进行验证，若验证失败，则断开所述接入设备的连接；
每隔第一预设时间后，均对所述接入设备进行一次身份认证，直至所述接入设备断开连接；若任何一次身份认证失败，则断开所述接入设备的连接；
接入设备相邻两次身份认证采用不同类型的身份认证方式；
确定所述接入设备身份认证方式的方法包括：
获取所述接入设备可用的身份认证方式<W1、W2、W3…>，每种身份认证方式对应优先级；
选择优先级最高的身份认证方式进行第一次身份认证，所述第一次身份认证为接入时身份认证；
计算第一次身份认证方式与剩余可用身份认证方式的相关性；
选择相关性最小的身份认证方式进行第二次身份认证；
计算第二次身份认证方式与剩余可用身份认证方式的相关性；
选择相关性最小的身份认证方式进行第三次身份认证；
依此类推，确定所述接入设备全流程的身份认证方式；
根据全流程身份认证方式对所述接入设备进行身份认证；
根据接入设备的历史身份认证结果、接入设备的风险等级、距离上一次身份认证的时间间隔确定所述第一预设时间；
第一预设时间ti的计算公式为：
；
其中，为第i次身份认证的结果，/>为第i次身份认证结果的权重系数，C为接入设备的风险系数，/>为校正系数。
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