基于“十六字方针”与等级保护制度的电力监控系统纵深防护体系研究

在电力行业智能化、信息化发展迅速的情况下，电力监控系统就成了电力系统运行的核心。其承担着数据采集、监控，调度等重要任务，一旦受到攻击或者发生故障，就会造成大面积停电等严重后果。现在，电力监控系统所面临的安全威胁越来越复杂，有网络攻击，数据泄露等等。“十六字方针”和等级保护制度给电力监控系统安全防护给予主要指导。搭建起基于两者融合的纵深防御体系，可以做到多层次、全方位的安全防护，有效的抵挡各种安全威胁，对于电力系统安全稳定的运行有着十分重要的意义。

一、理论基础与内涵解析

（一）“十六字方针”的内涵及要求探索

“安全分区，网络专用，横向隔离，纵向认证”电力监控系统安全防护的基本要求。安全分区根据系统业务的重要性与安全风险，把系统划分成不同的安全等级区域，有生产控制大区、管理信息大区等，划定各个区域的安全防护边界和防护要求。网络专用给电力监控系统打造一个独立且封闭的网络环境，不和外部网络混在一起，这样就能削减外部网络的干扰和危险。通过专用网络设备和线路来实现系统内部数据的高速传输并且是安全的。横向隔离使用安全隔离装置，使不同的安全区域之间只能单向或者双向的安全传输数据，防止高安全等级区域的数据泄漏到低安全等级区域，并且保证必要的数据交互。

（二）等级保护制度的核心要点

等级保护制度依照信息系统的重要程度及其所面临的危险，把不同的信息安全保护等级按从低至高排列，分别为第 1 级到第 5 级。就不同级别而言，制定了不同的安全防护准则和办法，涉及物理安全，网络安全，主机安全，应用安全，数据安全等诸多方面。物理安全需要保证信息系统所在的物理环境是安全的，做到机房防火、防盗、防雷等等；网络安全要构建安全的网络架构，做到访问控制、入侵防护等等；主机安全要保证服务器、终端等主机设备的安全，做到操作系统安全加固、漏洞修补等等；应用安全要保证信息系统应用程序的安全，防止应用程序漏洞被利用；数据安全要保证数据的安全，做到数据加密、备份恢复等等。

（三）“十六字方针”与等级保护制度的关系探究

“十六字方针”和等级保护制度相生相伴，相伴而行。“十六字方针”给出了电力监控系统安全防护的技术架构和实施方案，是等级保护制度在电力监控系统领域的具体应用和落实。等级保护制度从大处着眼，规定系统的安全等级和防护标准，是“十六字方针”的实施依据和指导。如按照系统安全等级确定安全分区策略，高等级系统划分出更多的安全区域；网络专用标准根据系统安全等级来定网络带宽、设备性能等；横向隔离和纵向认证技术的选择及配置也是按系统安全等级来做的。

二、纵深防护体系构建策略

（一）基于安全分区的纵深防护

按照安全分区的原则，把电力监控系统分为生产控制大区和管理信息大区，生产控制大区再分成控制区和非控制区。控制区是核心部分，有实时控制功能的系统，如调度自动化系统、变电站自动化系统等，安全性要求最高。在该区域布置高安全等级的防护设备，防火墙、入侵检测系统、安全审计系统等等。防火墙严格控制外网访问，只允许被授权的 IP 地址和端口进行通信；入侵检测系统随时监控网络流量和系统行为，第一时间察觉和告警不正常的行为；安全审计系统记载系统操作与事件，给安全事件的追查提供凭证。非控制区有非实时控制功能系统，如电能量计量系统、继电保护和故障信息管理系统等等，它的安全防护要求次之。在非控制区和控制区之间建立单向隔离装置，做到数据单向传输，禁止非控制区向控制区的非法访问。管理信息大区包括企业管理信息系统等，同外部网络有少量交互需求。

（二）网络专用与横向隔离协同防护策略

网络专用给电力监控系统提供独立的、封闭的网络环境，用专用的网络设备和线路，达到系统内部的数据高速、安全传输。网络设备采用冗余，增加网络可靠性及可用性；线路采用物理隔离或者逻辑隔离，不和外界网络混合使用。并且对网络流量做监控与分析，及时发觉异常流量和攻击行为。横向隔离在安全分区的基础上，利用安全隔离装置来完成不同安全区之间数据的单向或者双向安全传输。安全隔离装置有数据过滤、协议转换、访问控制这些功能，数据传输做到安全又可靠。在生产控制大区和管理信息大区之间，利用反向隔离装置实现管理信息大区向生产控制大区安全数据的传输，反向隔离装置采用非网络的方式传送数据，对传送的数据做签名验证以及内容检查，阻止恶意代码和非法数据进入生产控制大区。

（三）纵向认证与数据加密的深层防护机制

纵向认证是针对电力监控系统上下级之间通信的身份认证和授权管理，保证通信双方身份合法以及通信安全。使用数字证书技术，给通信双方发放数字证书，数字证书中包含身份信息以及公钥。通信的时候，双方用交换数字证书来确认身份，然后用对方的公钥去加密通信的数据，从而保证数据保密和完整。并且使用身份认证协议，像 SSL/TLS 协议来建立安全的通信隧道，避免中间人攻击以及数据的窃听。数据加密对传输和存储的数据做加密处理，防止数据在传输过程里被偷窃或者被篡改，在存储的时候被非法访问。对传输的数据用对称加密加非对称加密的方式进行加密，对称加密来加密数据，非对称加密来交换密钥，提高加密的速度以及安全。

（四）等级保护制度中的全生命周期防护策略

依照等级保护制度的要求来对电力监控系统做到全程安全管控。在系统规划的时候，确定系统的安全等级和保护目标，根据业务要求和安全风险分析结果来确定系统的安全保护策略和技术架构。建设期：根据安全防护方案来完成系统的建设部署，选取符合安全标准的设备和软件，做好安全配置加固。对系统执行安全检测和验收，保证系统达到对应的安全等级标准要求。运行维护时创建安全管理制度与应急响应制度，定时做安全检查，漏洞补给，安全事件处理等工作。对系统用户做安全培训与教育，提升系统用户的安全意识与操作能力。对系统日志做审计与分析，找出潜在的安全威胁。废弃的时候，对系统的数据做到安全销毁和设备处理，防止数据的泄漏和设备被滥用。对存储介质做物理销毁或者数据擦除，保证数据不可恢复；对废弃设备做安全评估和处理，防止设备被非法利用。

三、结束语

电力监控系统纵深防御体系建立是保证电力系统安全稳定运行的需要。依照“十六字方针”和等级保护制度来建立，包含安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证、数据加密、全生命周期管理、人员安全意识和培训、安全监测与应急响应等方面创建纵深防御体系，做到多层次全方位的安全防护。电力行业要持续关注安全技术的发展，完善防护体系，加强安全管理和人员培训，保证电力监控系统的安全可靠，给电力系统的稳定运行提供坚强的保障。

参考文献

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