CN206807485U - 一种基于网络入侵检测的通信控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于网络入侵检测的通信控制器，包括：处理器及分别与之相连接的网络入侵检测模块、内存器、存储器、现场可编程门阵列扩展口、以太网控制板、串口控制板、VGA接口、USB接口、网口以及电源模块；其中网络入侵检测模块用于对网络的检测；存储器用于相关监控数据信息的存储；处理器通过串口控制板分别与VGA接口、USB接口连接，及通过以太网控制板与网口连接。本实用新型在常规通讯传输功能的基础上创造性的引入防火墙功能，实现网络检测、工控网络协议检测、工控漏洞的攻击检测和异常报文检测等，提高了数据传输的安全性，保障了PSCADA系统可靠运行。
Description
技术领域
本实用新型属于轨道交通电力监控系统技术领域，具体指代一种基于网络入侵检测的电力监控系统的通信控制器。
背景技术
城市轨道交通是一个涉及到公共安全的重要交通手段，其安全性非常重要，必须提供城市轨道交通安全的各种标准，其中技术安全是非常重要的一环。如果从技术上无法保证轨道交通的安全性，则会对社会造成极大的危害性。现在轨道交通的管理，都是通过网络进行的，如果有敌对国家或势力借助网络，企图通过对轨道交通的安全造成危害，而我方缺乏必要的防范，则会造成很严重的社会不安和动荡。
目前，城市轨道交通PSCADA（电力监控系统Power Supervisory Control AndData Acquisition）系统面临着一个复杂的环境，所谓复杂环境，是相对于PSCADA系统这个内网来说的，因为PSCADA系统处于内网的环境，所以安全性较高，而PSCADA系统需要连接很多外部的各种保护测控子系统，包括综合监控系统等等，这些系统的网络无法保证PSCADA系统不受网络入侵，因此需要对网络数据进行安全入侵检测。
从信息安全看，仅仅依靠相关政策、法规和保密技术是不够的，还必须大力开发自己实用且操作性能强的安全部件或相关机制，这是全面提高轨道交通PSCADA系统信息安全、保密能力的有效途径。但是，不同系统之间网络互联互通，如果有效确保PSCADA系统的网络安全就至关重要。
通信控制器作为PSCADA系统与互联子系统之间的网络间隔层设备，在地铁中有着广泛的应用。通常情况下，一个车站两台通信控制器互为冗余，一个变电所两台通信控制器互为冗余。主要负责应用层协议转换和硬件接口的转换，在整个PSCADA系统中起到承上启下的作用，即PSCADA系统通过通信控制器获得被集成和互联系统的数据，同时，PSCADA系统也是通过通信控制器完成发往被集成和互联系统的数据和命令。从网络拓扑的视角来看，通信控制器充当了网关的角色，网络上的数据在此得到了入侵隔离保护，提高整个系统的安全性。另外，通信控制器的存在，大大减轻了网络上服务器的CPU负载。
所谓网络入侵检测是针对工业控制系统的专用信息安全检测系统，对工业控制系统中的工控语言进行专项解读，提供特有的工控网络检测策略，并可针对专用的工业控制业务定制专属的安全检测策略。旁路部署在工业网络的监控层的边界，实现针对工控系统网络安全的有效检测，及时发现安全异常进行报警。支持十几种主流工控协议的深度解析，内置特有的工控网络检测策略；可检测利用工控设备漏洞对工控网络的多种入侵攻击。
通信控制器恰巧处于PSCADA系统（内网）和其他各个子系统所处网络（外网）之间，属于应用层网关，良好的位置，使得该设备具有得天独厚的角色，对其进行安全性的增强，增加必要的安全技术，使其具有防范外网的恶意攻击，屏蔽非法的入侵，非常必要。
发明内容
针对于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种基于网络入侵检测的通信控制器，本实用新型的控制器能够将有害的网络入侵做到提前检测预防，实时告警，以保障安全的数据信息在可信的内部网络内在进行交互，而有潜在威胁的不安全数据信息被阻止。
为达到上述目的，本实用新型的一种基于网络入侵检测的通信控制器，包括：处理器及分别与之相连接的网络入侵检测模块、内存器、存储器、现场可编程门阵列扩展口、以太网控制板、串口控制板、VGA接口、USB接口、网口以及电源模块；其中网络入侵检测模块用于对网络的检测；存储器用于相关监控数据信息的存储；处理器通过串口控制板分别与VGA接口、USB接口连接，及通过以太网控制板与网口连接。
优选地，所述的USB接口为三个。
优选地，所述的处理器通过PCI-E高速总线连接网络入侵检测模块。
优选地，所述的处理器通过PCI-E高速总线连接两个维护网口。
优选地，所述的处理器通过PCI-E高速总线连接以太网控制板。
优选地，所述的网络入侵检测模块连接多个ETH网口。
优选地，所述的电源模块输出12V电压给处理器供电。
本实用新型的基于网络入侵检测的通信控制器，通过网络入侵检测模块将外部ETH网口接入的数据进行数据分析，检查进入内网的数据包，监控WEB入侵、蠕虫病毒入侵、漏洞入侵等网络报文，自动阻止可疑信息通过，并实时告警；确保安全数据传至处理器，由处理器经静电隔离后经网口或/及串口输出。
本实用新型的有益效果：
本实用新型采用了网络隔离，入侵检测的技术，实现了内外网之间的安全网闸，确保网络安全环境下进行数据传输，提高了PSCADA系统的安全性。
（1）低耦合：采用分层/模块化设计思想，体系结构清晰，各个模块独立性高。
（2）高效率：经过测试进入PSCADA系统内网的数据传输效率降低不多，而出去的数据效率基本不受影响，可以说，在增加安全性的基础上，基本不降低效率，使得系统具有更好的适用性。
（3）高安全性：通过网络入侵的设置和相关机制，将多个不同的网络进行逻辑上的分离，经过网络入侵检测后实现网络互联，一旦发现异常入侵，设备会自动阻止可疑信息通过，并实时告警，确保系统具有较高的安全性。
附图说明
图1绘示实施例中通信控制器的原理结构框图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。
参照图1所示，本实用新型的一种基于网络入侵检测的通信控制器，包括：处理器及分别与之相连接的网络入侵检测模块、内存器、存储器、现场可编程门阵列（FPGA，Field－Programmable Gate Array）扩展口、以太网控制板、串口控制板、VGA接口、USB接口、网口以及电源模块；其中网络入侵检测模块用于对网络的检测，包括对工控网络协议的检测、工控漏洞攻击的检测和异常报文的检测；存储器用于相关监控数据信息的存储；处理器通过串口控制板分别与VGA接口、USB接口连接，及通过以太网控制板与网口（网口1-网口6）连接。
实施例中，所述的处理器选用ATOM D525，通过该PCI-E高速总线分别与两个维护网口（维护网口1和维护网口2用于对通信控制器的维护）、网络入侵检测模块及以太网控制板连接。
其中，所述的USB接口为三个。
其中，所述的网络入侵检测模块连接四个ETH网口，其是一个基于代理的网络引擎，部署在用户网络中，接入待检测的网络流量数据，对网络报文进行各项检测，将发现的安全报警信息上报。
该网络入侵检测模块提供专门配置管理软件，提供Web方式，完成对检测引擎进行各种检测场景的规则配置，对引擎设备进行维护管理。内置入侵库及数据分析功能，检查进入内网的数据包，防止在内外网之间的直接建立联系，从而实现内外计算机系统的网络传输的安全实时监控。为了提高效率，定制检测策略，内网检测重点是监控PLC可编程工控设备，外网重点监控WEB入侵、蠕虫病毒入侵、漏洞入侵等网络报文。
基于IP+端口的过滤功能，兼备了防火墙部分功能，只开放防火墙的IP和系统自定义的那些端口，关闭不需要使用的所有其它端口（包括80端口等），类似于NAT建立起映射表，只有被录入到PSCADA系统的IP地址和端口号才被允许进行接入。固化的映射表限定了映射表的大小，有利于提高查找映射条件的性能。
其中，所述的电源模块输出12V电压给处理器供电，以及输出3.3V或5V给以太网控制板及串口控制板供电。
本实用新型的基于网络入侵检测的通信控制器，通过网络入侵检测模块将外部ETH网口接入的数据进行数据分析，检查进入内网的数据包，监控WEB入侵、蠕虫病毒入侵、漏洞入侵等网络报文，自动阻止可疑信息通过，并实时告警；确保安全数据传至处理器，由处理器经静电隔离后经网口或/及串口输出。该通信控制器模块实现与各个子系统或者智能设备进行通信，实现协议编解码等功能；隔离互联子系统的直接通信，架起一个内外通信的关卡，提高PSCADA系统的安全性。
本实用新型具体应用途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种基于网络入侵检测的通信控制器，其特征在于，包括：处理器及分别与之相连接的网络入侵检测模块、内存器、存储器、现场可编程门阵列扩展口、以太网控制板、串口控制板、VGA接口、USB接口、网口以及电源模块；其中网络入侵检测模块用于对网络的检测；存储器用于相关监控数据信息的存储；处理器通过串口控制板分别与VGA接口、USB接口连接，及通过以太网控制板与网口连接。
2.根据权利要求1所述的基于网络入侵检测的通信控制器，其特征在于，所述的USB接口为三个。
3.根据权利要求1所述的基于网络入侵检测的通信控制器，其特征在于，所述的处理器通过PCI-E高速总线连接网络入侵检测模块。
4.根据权利要求1或3所述的基于网络入侵检测的通信控制器，其特征在于，所述的处理器通过PCI-E高速总线连接两个维护网口。
5.根据权利要求1所述的基于网络入侵检测的通信控制器，其特征在于，所述的处理器通过PCI-E高速总线连接以太网控制板。
6.根据权利要求1所述的基于网络入侵检测的通信控制器，其特征在于，所述的网络入侵检测模块连接多个ETH网口。
7.根据权利要求1所述的基于网络入侵检测的通信控制器，其特征在于，所述的电源模块输出12V电压给处理器供电。
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| CN201720715089.9U CN206807485U (zh) | 2017-06-19 | 2017-06-19 | 一种基于网络入侵检测的通信控制器 |
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| CN201720715089.9U CN206807485U (zh) | 2017-06-19 | 2017-06-19 | 一种基于网络入侵检测的通信控制器 |
Publications (1)
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| CN (1) | CN206807485U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108965286A (zh) * | 2018-07-09 | 2018-12-07 | 国网重庆市电力公司电力科学研究院 | 一种基于python的轻量化网络设备端口探测方法 |
| CN110417794A (zh) * | 2019-08-05 | 2019-11-05 | 南京轨道交通系统工程有限公司 | 一种基于安全隔离网闸的多信息源通讯管理装置 |
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