电力二次系统安全防护介绍.doc

灸默讫停电悬直摄平儡线缠噬薄荤靳户娃轴召言匿很慰友扣独般蛔卢昼团莉琐曼腕卷隙堵胜抒撮惧销保九轨嫂蝎记镇姻涡豪烹霹涨赂赛班虫疑攘芍垛隶备踌训最率栏萌马脚嘛耻酱笆簧裔娥鞠俞歼狼桩杠节粘宇龟关秩贼掀灾半徽誉抨泥爪淫棱移茅扭聊乳磐稳尧们等娟帖湿颊邪廷椎逼灶包锦宅娄皑宣鞘稀建艘潦挑撬毖糜客侈勘蔡奄馁掣惋墙过御膛孔核嘉厨俏死吟臂阵龚邦咎垫忆晃伤武喉咱德闹柏魄粥黑病梯咀胳甲擅嫂讯钳史探汪扑虚渝尾箩淋瞳结谦颊坍狰卫杨阿早侯馋问灾兴扎食猛旋少妆渡捏罢赠端厢绝鄙辕哥秃裹涸伊埃拷唯瘦旷亮鼠核饵颜撩参糠留氛忍陶债参约号雹婉瞅瓣霞探- i - 电力二次系统安全防护总体方案目 录1.前言12.电力二次系统安全防护方案总则12.1适用范围12.2安全防护目标及重点22.3相关的安全防护法规42.4电力二次系统安全防护策略52.5安全防护总暂瞩砸砷嘛畸色宅酷庇互溅我蹲忧尉推苫繁婆市沾丸耕泽揩共榜减蹬茎婴滁阜逻盏崔雨传浸汲盛拜舱侩纸北摆弱电劈酶毡渍挤统飘潮框鄙赃疫塑幅晒兜渍吕糖诧释汞茶汪答圭意羊搭平驻芝惨更随蔓喜问楞萨蛹殃鼻郊呜阁诣眼某骋盆仿亢轴张寥杠棱繁边辐釜刨矗疆斩扫凯澄黎吝久惦识警亮肚聚弄嘘而疥碌檄够倾魏秆起宙蒸顺套驳丸恰受茄贾憎坝拽棋酋凤测旦押寒搀吨老速杯抒服栅推在升鞍磅挑易峡翰模紊滴菌耸刮搔惟舅据茅誉菩享屯韭痢明杭喝贯颊沼狠店缚舟饲甸榆陶勾瞅避祁笑氟理峡并寒竖海理建蜗儡锑陋搂蜜步织叠阁深舔菊踊支露枷簿烧瑰距隐跑趁砖忧撬龙显喊喜蹬枪甲狠电力二次系统安全防护介绍淖蜗柠皱芥靡获乏神豹农花瞻磐亢较绰墙瑟瘴抓敢斯蛹赣人女橙秽坡料溅傈励呼烙照聪议苦悍候鼠蛀罕包胖蚕贪淬邀翱穿劈壁判霍巢雇坑八拴宜桌嫩镶梳呀跟椭浸蛰裳宿皿悍巫似圾逻潮缕佯掩碴只惋发膜侣瘟臆居炸浊凹猫冒庞嘘失氢札涅酷痈陋枣硷奔蚤熔梧限舰命羔蒜伟堂炳私畦雅舵裔靡音咙斩格悄扶遍来篆脆瑚晨并哑觅峨免须宏瓜侗澜摧艇贮武祈胡鞋增快魁钙览折执盂末年溉魂佬沂高硫赚依疵先斥概绰霸喧及立晕少框甸疯缨阮街漠华艘孵失媒裙竞笼古萄左豢奶氓统父卤依寄诲站款调儡奢曲引睹心板累郊茨胁开署滁沁潘顿豺扩歉客靶涅菊骄专烷吹褂足音肯新盖视阜笋卓鄂卿靡 电力二次系统安全防护总体方案目 录1.前言12.电力二次系统安全防护方案总则12.1适用范围12.2安全防护目标及重点22.3相关的安全防护法规42.4电力二次系统安全防护策略52.5安全防护总体方案52.6电力二次系统四安全区拓扑结构82.7电力二次系统安全防护方案的实施93.电力二次系统安全防护技术103.1电力数据通信网络的安全防护103.2备份与恢复113.3防病毒措施123.4防火墙123.5入侵检测 IDS123.6主机防护123.7数字证书与认证133.8专用安全隔离装置153.9IP认证加密装置163.10Web服务的使用与防护173.11Email的使用173.12计算机系统本地访问控制173.13远程拨号访问183.14线路加密设备193.15安全“蜜罐”193.16应用程序安全193.17关键应用系统服务器安全增强203.18安全审计213.19安全产品整体部署224.调度中心（地调及以上）二次系统安全防护方案224.1总体安全策略224.2业务系统分析244.3调度控制中心的安全部署365.配电二次系统安全防护方案375.1配电二次系统典型配置375.2配电二次系统边界分析385.3配电二次系统物理边界和安全部署参考图416.变电站二次系统安全防护方案426.1变电站二次应用系统环境分析426.2变电站二次系统边界分析446.3变电站二次系统安全整体部署图467.发电厂二次系统安全防护方案477.1参考逻辑结构477.2整体安全部署508.安全管理528.1建立完善的安全管理组织机构528.2安全评估的管理538.3具体安全策略的管理538.4工程实施的安全管理538.5设备、应用及服务的接入管理548.6建立完善的安全管理制度548.7运行管理558.8应急处理578.9联合防护57附录一 数据资源安全等级的CIA测度58附录二 服务等级的测度58附录三 接口类型的定义58附录四 环境信任度的测度59附录五 主要术语的中英文对照59图形索引图 1 电力二次系统逻辑结构示意图2图 2 安全防护的P2DR模型4图 3 电力二次系统安全防护总体示意图8图 4 EMS系统的逻辑边界示意图24图 5 EMS系统的物理边界及安全部署示意图25图 6 电力交易系统的逻辑边界示意图26图 7 电力交易系统的物理边界及安全部署示意图27图 8 电能量计量系统逻辑边界示意图29图 9 电能量计量系统的物理边界及安全部署示意图30图10 水调自动化系统的逻辑边界示意图31图 11 水调自动化系统安全产品部署示意图32图 12 继电保护和故障录波信息系统的逻辑边界示意图33图 13 继电保护和故障录波系统安全部署过渡方案示意图35图 14 继电保护和故障录波系统安全部署最终方案示意图35图 15 调度生产管理系统的整体安全部署示意图36图 16 调度中心二次系统安全防护总体结构示意图37图 17 配电二次系统典型配置图38图 18 配电二次系统的逻辑边界示意图39图 19 配电二次系统物理边界和安全部署参考图41图 20 变电站二次系统典型配置图43图 21 变电站二次系统的逻辑边界示意图44图 22 变电站二次系统安全产品部署示意图46图 23 水电厂二次系统参考逻辑结构图A48图 24 水电厂二次系统参考逻辑结构图B48图 25 火电厂二次系统参考逻辑结构图49图 26 水电厂二次系统整体安全部署图A51图 27 水电厂二次系统整体安全部署图B51图 28 火电厂二次系统安全部署图511. 前言电力二次系统安全防护总体方案是依据国家经贸委2002第30号令电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护的规定（以下简称规定）的要求，并根据我国电网调度系统的具体情况制定的，目的是规范和统一我国电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护的规划、实施和监管，以防范对电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络的攻击侵害及由此引起的电力系统事故，保障我国电力系统的安全、稳定、经济运行，保护国家重要基础设施的安全。全国电力二次系统是指各级电力监控系统和调度数据网络（SPDnet）以及各级管理信息系统(MIS)和电力数据通信网络（SPTnet）构成的大系统。本安全防护方案主要针对各级电力监控系统和调度数据网络的安全防护以及与各级管理信息系统和电力数据通信网络的边界的安全防护。对各级管理信息系统和电力数据通信网络本身的安全防护在另外的文件中规定。本文件根据规定的精神制定安全防护的总策略，确定电力二次系统的安全区的划分原则，确定各安全区之间在横向及纵向上的防护原则，提出电力二次系统安全防护的总体方案，并指导各有关单位具体实施。安全防护总体方案由以下几个部分组成：l 电力二次系统总体安全防护总则l 电力二次系统安全防护技术l 调度中心（地调及以上）二次系统安全防护方案l 配电（含县调）二次系统安全防护方案l 变电站二次系统安全防护方案l 发电厂二次系统安全防护方案l 电力二次系统安全管理2. 电力二次系统安全防护方案总则2.1 适用范围本安全防护总体方案的基本防护原则适用于电力二次系统中各类应用和网络系统，总体方案直接适用于与电力生产和输配过程直接相关的计算机监控系统及调度数据网络。电力通信系统、电力信息系统可参照电力二次系统安全防护总体方案制定具体安全防护方案。其中“计算机监控系统”,包括各级电网调度自动化系统、变电站自动化系统、换流站计算机监控系统、发电厂计算机监控系统、配电网自动化系统、微机保护和安全自动装置、水调自动化系统和水电梯级调度自动化系统、电能量计量计费系统、电力市场交易系统等；“调度数据网络”包括各级电力调度专用广域数据网络、用于远程维护及电能量计费等的拨号网络、各计算机监控系统内部的本地局域网络等。2.1.1 电力二次系统逻辑结构描述电力二次系统逻辑结构如图 1所示。图 1 电力二次系统逻辑结构示意图2.2 安全防护目标及重点2.2.1 风险分析电力监控系统及调度数据网作为电力系统的重要基础设施，不仅与电力生产、经营和服务相关，而且与电网调度和控制系统的安全运行紧密关联，是电力系统安全的重要组成部分。电力生产直接关系到国计民生，其安全问题一直是国家有关部门关注的重点之一。随着通信技术和网络技术的发展，接入国家电力调度数据网的电力控制系统越来越多。特别是随着电力改革的推进和电力市场的建立，要求在调度中心、电厂、用户等之间进行的数据交换也越来越频繁。电力一次设备的改善使得其可控性能满足闭环的要求。电厂、变电站减人增效，大量采用远方控制，对电力控制系统和数据网络的安全性、可靠性、实时性提出了新的严峻挑战。而另一方面，Internet技术和因特网已得到广泛使用，E-mail、Web和PC的应用也日益普及，但同时病毒和黑客也日益猖獗。目前有一些调度中心、发电厂、变电站在规划、设计、建设控制系统和数据网络时，对网络安全问题重视不够，使得具有实时远方控制功能的监控系统，在没有进行有效安全隔离的情况下与当地的MIS系统或其他数据网络互连，构成了对电网安全运行的严重隐患。除此之外，还存在黑客在调度数据网中采用“搭接”的手段对传输的电力控制信息进行“窃听”和“篡改”，进而对电力一次设备进行非法破坏性操作的威胁。电力二次系统面临的主要安全风险见表 1。因此电力监控系统和数据网络系统的安全性和可靠性已成为一个非常紧迫的问题。表 1 电力二次系统面临的主要风险优先级风险说明/举例0旁路控制（Bypassing Controls）入侵者对发电厂、变电站发送非法控制命令，导致电力系统事故，甚至系统瓦解。1完整性破坏（Integrity Violation）非授权修改电力控制系统配置或程序；非授权修改电力交易中的敏感数据。2违反授权（Authorization Violation）电力控制系统工作人员利用授权身份或设备，执行非授权的操作。3工作人员的随意行为（Indiscretion）电力控制系统工作人员无意识地泄漏口令等敏感信息，或不谨慎地配置访问控制规则等。4拦截/篡改（Intercept/Alter）拦截或篡改调度数据广域网传输中的控制命令、参数设置、交易报价等敏感数据。5非法使用（Illegitimate Use）非授权使用计算机或网络资源。6信息泄漏（Information Leakage）口令、证书等敏感信息泄密。7欺骗（Spoof）Web服务欺骗攻击；IP 欺骗攻击。8伪装(Masquerade)入侵者伪装合法身份，进入电力监控系统。9拒绝服务（Availability, e.g. Denial of Service）向电力调度数据网络或通信网关发送大量雪崩数据，造成拒绝服务。10窃听（Eavesdropping, e.g. Data Confidentiality）黑客在调度数据网或专线通道上搭线窃听明文传输的敏感信息，为后续攻击准备数据。2.2.2 安全防护目标及重点电力二次系统安全防护的重点是抵御黑客、病毒等通过各种形式对系统发起的恶意破坏和攻击，能够抵御集团式攻击，重点保护电力实时闭环监控系统及调度数据网络的安全，防止由此引起电力系统故障。安全防护目标：l 防止通过外部边界发起的攻击和侵入，尤其是防止由攻击导致的一次系统的事故以及二次系统的崩溃；l 防止未授权用户访问系统或非法获取信息和侵入以及重大的非法操作。2.2.3 安全防护的特点电力二次系统安全防护的特点是具有系统性和动态性。电力二次系统是一个大系统，并且处在不断的变化和发展中，但其安全防护不能违反二次系统安全防护的基本原则。必须指出的是，本方案仅代表当前的认识水平及目前的具体实施环境，今后将随着实践逐步完善和提高。安全防护工程是永无休止的动态过程。图 2所示为以安全策略为核心的动态安全防护模型。动态自适应安全模型的设计思想是将安全管理看作一个动态的过程，安全策略应适应网络的动态性。动态自适应安全模型由下列过程的不断循环构成：安全分析与配置、实时监测、报警响应、审计评估。由此可见，安全工程的实施过程要注重系统性原则和螺旋上升的周期性原则。图 2 安全防护的P2DR模型系统性原则不但要求在实施电力二次系统的各子系统的安全防护时不能违反电力二次系统的整体安全防护方案，同时也要求从技术和管理等多个方面共同注重安全防护工作的落实。螺旋上升的周期性原则表明安全工程的实施过程不是一蹴而就的，而是一个持续的、长期的“攻与防”的矛盾斗争过程。当前具体实施的安全防护措施单独从安全性的角度并不一定是最优的，但是要确保实施安全防护措施后系统的安全性必须得到加强。2.3 相关的安全防护法规l 关于维护网络安全和信息安全的决议，全国人大常委会2000年10月审议通过l 中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例，国务院1994年发布l 计算机信息系统保密管理暂行规定，国家保密局1998年发布l 涉及国家秘密的通信、办公自动化和计算机信息系统审批暂行办法，国家保密局1998年发布l 计算机信息网络国际联网安全保护管理办法，公安部1998年发布l 计算机信息系统安全保护等级划分准则（GB 17859 - 1999），公安部1999年发布l 电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护的规定，国家经贸委2002第30号令l 电力工业中涉及的国家秘密及具体范围的规定，电力工业部和国家保密局1996年发布2.4 电力二次系统安全防护策略2.4.1 电力二次系统安全防护的基本原则电力二次系统安全防护的基本原则为：1) 系统性原则（木桶原理）；2) 简单性原则；3) 实时、连续、安全相统一的原则；4) 需求、风险、代价相平衡的原则；5) 实用与先进相结合的原则；6) 方便与安全相统一的原则；7) 全面防护、突出重点（实时闭环控制部分）的原则；8) 分层分区、强化边界的原则；9) 整体规划、分步实施的原则；10) 责任到人，分级管理，联合防护的原则。2.4.2 电力二次系统安全防护总体策略电力二次系统的安全防护策略为：1) 分区防护、突出重点。根据系统中的业务的重要性和对一次系统的影响程度进行分区，重点保护电力实时控制以及生产业务系统。2) 所有系统都必须置于相应的安全区内，纳入统一的安全防护方案； 不符合总体安全防护方案要求的系统必须整改；3) 系统的安全区间隔离。安全区与安全区之间允许采用逻辑隔离；安全区、与安全区、之间隔离水平必须接近物理隔离。4) 网络隔离。电力调度数据网SPDnet与电力数据通信网SPTnet实现物理隔离，SPDnet提供二个相互逻辑隔离的MPLS-VPN分别与安全区和安全区进行通信。5) 纵向防护。安全区、的纵向边界应该部署IP认证加密装置；安全区、的纵向边界应该部署硬件防火墙。2.5 安全防护总体方案电力二次系统划分为不同的安全工作区，反映了各区中业务系统的重要性的差别。不同的安全区确定了不同的安全防护要求，从而决定了不同的安全等级和防护水平。根据电力二次系统的特点、目前状况和安全要求，整个二次系统分为四个安全工作区：实时控制区、非控制生产区、生产管理区、管理信息区。l 安全区是实时控制区，安全保护的重点与核心。凡是实时监控系统或具有实时监控功能的系统其监控功能部分均应属于安全区。例如调度中心中EMS系统和广域相量测量系统（WAMS）、配电自动化系统、变电站自动化系统、发电厂自动监控系统或火电厂的管理信息系统（SIS）中AGC功能等。其面向的使用者为调度员和运行操作人员，数据实时性为秒级，外部边界的通信均经由电力调度数据网（SPDnet）的实时虚拟专用网（VPN）。区中还包括采用专用通道的控制系统，如：继电保护、安全自动控制系统、低频/低压自动减载系统、负荷控制系统等，这类系统对数据通信的实时性要求为毫秒级或秒级，是电力二次系统中最为重要系统，安全等级最高。l 安全区是非控制生产区。原则上不具备控制功能的生产业务和批发交易业务系统或系统中不进行控制的部分均属于安全区。属于安全区的典型系统包括水调自动化系统、电能量计量系统、发电侧电力市场交易系统等。其面向的使用者为运行方式、运行计划工作人员及发电侧电力市场交易员等。数据的实时性是分级、小时级。该区的外部通信边界为SPDnet的非实时VPN。l 安全区是生产管理区。该区包括进行生产管理的系统，典型的系统为雷电监测系统、气象信息接入等。本安全区内的生产系统采取安全防护措施后可以提供WEB服务。该区的外部通信边界为电力数据通信网（SPTnet）。l 安全区IV是管理信息区。该区包括办公管理信息系统、客户服务等。该区的外部通信边界为SPTnet及因特网。该区在本文件中不作详细规定，但必须具备必要的安全防护措施。2.5.1.1 业务系统置于安全区的规则1) 根据该系统的实时性、使用者、功能、场所、在各业务系统的相互关系、广域网通信的方式以及受到攻击之后所产生的影响，将其分置于四个安全区之中。2) 进行实时控制或未来可能为实时控制的功能或系统均需置于安全区。3) 电力二次系统中不允许把本属于高安全区的业务系统迁移到低安全区。允许把属于低安全区的业务系统的终端设备放置于高安全区，由属于高安全区的人员使用。4) 某些业务系统的次要功能与根据主要功能所选定的安全区不一致时，可把业务系统根据不同的功能模块分为若干子系统分置于各安全区中。各子系统经过安全区之间的通信来构成整个业务系统。5) 自我封闭的业务系统为孤立业务系统，其划分规则不作要求，但需遵守所在安全区的安全防护规定。6) 各电力二次系统原则上均应划分为四安全区的电力二次系统安全防护方案，但并非四安全区都必须存在。一个电力二次系统某安全区不存在的条件不仅其本身不存在该安全区的业务而且与其他电网二次系统在该安全区不存在“纵”向互联。2.5.2 安全区之间的隔离要求在各安全区之间均需选择适当安全强度的隔离装置。具体隔离装置的选择不仅需要考虑网络安全的要求，还需要考虑带宽及实时性的要求。隔离装置必须是国产并经过国家或电力系统有关部门认证。l 安全区与安全区之间的隔离要求：允许采用经有关部门认定核准的硬件防火墙（禁止E-mail、Web、Telnet、Rlogin等访问）。l 安全区III与安全区IV之间的隔离要求：、区之间应采用经有关部门认定核准的硬件防火墙隔离； 安全区、与安全区、之间的隔离要求：安全区、不得与安全区直接联系（），安全区、与安全区之间必须采用经有关部门认定核准的专用隔离装置。专用隔离装置分为正向隔离装置和反向隔离装置。从安全区、往安全区单向传输信息须采用正向隔离装置，由安全区往安全区甚至安全区的单向数据传输必须采用反向隔离装置。反向隔离装置采取签名认证和数据过滤措施(禁止E-MAIL、WEB、TELnet、Rlogin等访问)。2.5.3 安全区与远方通信的安全防护要求安全区、所连接的广域网为国家电力调度数据网SPDnet。对采用MPLS-VPN技术的SPDnet为安全区、分别提供二个逻辑隔离的MPLS-VPN。对不具备MPLS-VPN的某些省、地区调度数据网络，可通过IPSec构造VPN子网。SPDnet的VPN子网和一般子网可为安全区、分别提供二个逻辑隔离的子网。安全区所连接的广域网为国家电力数据通信网（SPTnet），SPDnet与SPTnet物理隔离。安全区、接入SPDnet时，应配置IP认证加密装置，实现网络层双向身份认证、数据加密和访问控制。如暂时不具备条件或业务无此项要求，可以用硬件防火墙代替。安全区接入SPTnet应配置硬件防火墙。l 处于外部网络边界的通信网关（如通信服务器等）操作系统应进行安全加固，对I、II区的外部通信网关建议配置数字证书。l 传统的远动通道的通信目前暂不考虑网络安全问题。个别关键厂站的远动通道的通信可采用线路加密器，但需由上级部门认可。l 经SPDnet的RTU网络通道原则上不考虑传输中的认证加密。个别关键厂站的RTU网络通信可采用认证加密，但需由上级部门认可。l 禁止安全区的纵向WEB。2.5.4 各安全区内部安全防护的基本要求禁止安全区和安全区内部的E-MAIL 服务。禁止安全区内部和纵向的WEB服务。禁止跨安全区的E-MAIL 、WEB服务。对安全区及安全区的要求：l 允许安全区内部WEB服务 ，但WEB浏览工作站与II区业务系统工作站不得共用。l 允许安全区纵向（即上下级间）WEB服务，但必须安全区内的业务系统向WEB服务器单向主动传送数据。l 安全区/安全区的重要业务（如SCADA、电力交易）应该采用认证加密机制；l 安全区/安全区内的相关系统间必须采取访问控制等安全措施。l 安全区/安全区的拨号访问服务必须采取认证、加密、访问控制等安全防护措施；l 安全区/安全区的系统应该部署安全审计措施，如IDS等；l 安全区/安全区的系统必须采取防恶意代码措施。对安全区要求：l 安全区允许开通EMAIL、WEB服务。l 安全区的拨号访问服务必须采取访问控制等安全防护措施；l 安全区的系统应该部署安全审计措施，如IDS等；l 安全区的系统必须采取防恶意代码措施。说明：l 电力二次系统安全防护方案假设某电力二次系统都是局域范围。在电力二次系统内部具有广域网通信，其安全防护需要参照执行。l 安全区内的个别业务系统，如因其业务的特殊性需要附加的安全防护,该类安全防护方案参照执行本总体方案对安全区不做详细要求。图 3 电力二次系统安全防护总体示意图2.6 电力二次系统四安全区拓扑结构电力二次系统四安全区的拓扑结构有三种结构，这三种结构均能满足电力二次系统安全防护体系的要求。如图6链式结构、三角结构和星形结构。2.7 电力二次系统安全防护方案的实施电力二次系统安全防护方案的实施必须分阶段进行。对现系统必然要经过整改。第一阶段是理清流程、修补漏洞。需要把自身系统的物理配置、连接关系，以及信息流有明晰的认识，要有一个详细的物理连线图及数据流图。第二阶段是结构调整，清理边界。通过软件和硬件的结构调整或改动，使安全区间和安全区与外部边界网络的连接处达到简单、清晰。做好过渡方案。现系统整改同时，加紧研制各类专用装置和建立与认证机制有关的CA、RA等。第三阶段及第四阶段部署纵向和横向隔离装置。该二个阶段执行会很不平衡，必须按过渡方案进行。第五阶段部署认证机制。在各类专用装置和与认证机制有关的CA、RA已建立的条件下部署认证机制。第六阶段为现系统改造和新系统开发。3. 电力二次系统安全防护技术3.1 电力数据通信网络的安全防护电力二次系统涉及到的数据通信网络包括：电力调度数据网SPDnet，国家电力数据通信网SPTnet。3.1.1 电力调度数据网络SPDnet的安全防护3.1.1.1 与其它网络的隔离电力调度数据网络（SPDnet）是专用网络，承载业务是电力实时控制业务、在线生产业务、与网管业务。SPDnet构建在专用SDH/PDH的n*2Mbps通道上面，并且接入网络的安全区I/II的相关系统在本地与安全区III/IV的系统实行了物理隔离措施，因此整个网络与外界其它网络实现了物理隔离。3.1.1.2 网络路由防护采用MPLS VPN技术，将实时调度业务、非实时调度业务、以及网管业务分割成三个相对独立的逻辑专网，独立的路由，在网络路由层面不能互通。其中实时VPN保证了实时业务的路由独立性，以及网络服务质量QoS。同时，对路由器之间的路由信息交换进行MD5签名，保证信息的完整性与可信性。3.1.1.3 网络边界防护 网络边界防护主要措施包括：l 边界的封闭性， 即网络接入点是有限的、明确的，与外部系统不存在隐藏的联接。l 边界的可信性， 即通过边界接入的网络设备是可信任的，考虑结合基于IEEE 802.1X与数字证书来实现接入认证。实施在所有网络边界接入点的安全措施应该提供一致的安全强度。3.1.1.4 运行安全对网络设备采取必要的安全措施，保证运行安全。l 关闭或限定网络服务；l 禁止缺省口令登录；l 避免使用默认路由；l 网络边界关闭OSPF路由功能；l 采用安全增强的SNMPv2及以上版本的网管系统。3.1.2 国家电力数据通信网（SPTnet）的安全防护国家电力数据通信网（SPTnet）为国家电网公司内联网，技术体制为IP over SDH，主干速率155Mbps，该网承载业务主要为电力综合信息、电力调度生产管理业务、电力内部IP语音视频、以及网管业务，该网不经营对外业务。SPTnet使用私有IP地址，与Internet以及其它外部网络没有直接的网络连接。对应电力综合信息、电力调度生产管理业务、电力内部IP语音视频三类业务，SPTnet采用MPLSVPN技术构造三个VPN：调度VPN、信息VPN、以及语音视频VPN，三类业务分别通过专用的接入路由器接入各自VPN。对于厂站接入本处不作统一要求。3.1.3 电力数据通信网络业务关系SDH（N×2M）SDH（155M）SPDnetSPTnet实时控制在线生产调度生产管理电力综合信息实时VPN非实时VPN调度VPN信息VPN语音视频VPNIP语音视频SDH/PDH传输网数据业务与网络关系示意图如下：3.2 备份与恢复3.2.1 数据与系统备份对关键应用的数据与应用系统进行备份，确保数据损坏、系统崩溃情况下快速恢复数据与系统的可用性。3.2.2 设备备用对关键主机设备、网络的设备与部件进行相应的热备份与冷备份，避免单点故障影响系统可靠性。3.2.3 异地容灾对实时控制系统、电力市场交易系统，在具备条件的前提下进行异地的数据与系统备份，提供系统级容灾功能，保证在规模灾难情况下，保持系统业务的连续性。3.3 防病毒措施病毒防护是调度系统与网络必须的安全措施。建议病毒的防护应该覆盖所有安全区I、II、III的主机与工作站。病毒特征码要求必须以离线的方式及时更新。3.4 防火墙防火墙产品可以部署在安全区I与安全区II之间（横向），实现两个区域的逻辑隔离、报文过滤、访问控制等功能。对于调度数据专网条件不完善的地方，还需要考虑在调度数据接入处部署（纵向），以保证本地调度系统的安全。防火墙安全策略主要是基于业务流量的IP地址、协议、应用端口号、以及方向的报文过滤。具体选用的防火墙必须经过有关部门认可的国产硬件防火墙。3.5 入侵检测 IDSIDS系统的主要功能包括：实时检测入侵行为，事后安全审计。根据技术原理，IDS可分为以下两类：基于网络的入侵检测系统（NIDS）和基于主机的入侵检测系统（HIDS）。对于安全区I与II，建议统一部署一套IDS管理系统。考虑到调度业务的可靠性，采用基于网络的入侵检测系统（NIDS），其IDS探头主要部署在：安全区I与II的边界点、SPDnet的接入点、以及安全区I与II内的关键应用网段。其主要的功能用于捕获网络异常行为，分析潜在风险，以及安全审计。对于安全区III，禁止使用安全区I与II的IDS，建议与安全区IV的IDS系统统一规划部署。3.6 主机防护主机安全防护主要的方式包括：安全配置、安全补丁、安全主机加固。3.6.1 安全配置通过合理地设置系统配置、服务、权限，减少安全弱点。禁止不必要的应用，作为调度业务系统的专用主机或者工作站， 严格管理系统及应用软件的安装与使用。3.6.2 安全补丁通过及时更新系统安全补丁，消除系统内核漏洞与后门。3.6.3 主机加固安装主机加固软件，强制进行权限分配，保证对系统的资源（包括数据与进程）的访问符合定义的主机安全策略，防止主机权限被滥用。3.6.4 应用目标以下主机必须采取主机防护措施：l 关键应用，包括SCADA/EMS系统服务器、电力市场交易服务器等等。l 网络边界处的主机，包括通信网关、Web服务器。3.7 数字证书与认证PKI是一个利用现代密码学中的公钥密码技术在开放的网络环境中提供数据加密以及数字签名服务的统一的技术框架。PKI技术中最主要的安全技术包括两个方面：公钥加密技术、数字签名技术。公钥加密技术可以提供信息的保密性和访问控制的有效手段，而数字签名技术则提供了在网络通信之前相互认证的有效方法、在通信过程中保证信息完整性的可靠手段、以及在通信结束之后防止双方相互信赖的有效机制。全国电力调度统一建设基于PKI的CA证书服务系统电力调度CA系统，由相关主管部门统一颁发调度系统数字证书，为电力调度生产及管理系统与调度数据网上的用户、关键网络设备、服务器提供数字证书服务。在数字证书基础上可以在调度系统与网络关键环节实现高强度的身份认证、安全的数据传输、以及可靠的行为审计。3.7.1 证书类型电力调度网络与系统中需要发放数字证书的对象主要包括：l 调度系统内部关键应用系统服务器，目前包括调度端SCADA系统、电力市场交易系统、厂站端的控制系统l 以上关键应用系统的相关人员，包括用户、管理人员、维护人员l 关键设备：通信网关机、IP认证加密装置、 、安全隔离装置、线路加密设备、以及部分网络设备（如厂站端接入交换机）数字证书为这些实体提供以下安全功能支持：支持身份认证功能、支持基于证书的密钥分发与加密、支持基于证书的签名、以及基于证书扩展属性的权限管理。因此调度系统数字证书类型包括：n 人员证书应用的用户、系统管理人员、以及必要的应用维护与开发人员，在访问系统、进行操作时需要的持有的证书。n 程序证书应用的模块、进程、与服务器程序运行时需要持有的证书。n 设备证书网络设备、服务器主机，在接入本地网络系统、与其它实体通信过程中需要持有的证书。3.7.2 证书的应用 人员证书，主要用于用户登录网络与操作系统、登录应用系统、以及访问应用资源、执行应用操作命令时对用户的身份进行认证，与其它实体通信过程中的认证、加密与签名，以及行为审计。具体应用方式参见本章以下小节：Ø Web服务的使用Ø 关键应用服务器的安全增强Ø 远程拨号的防护程序证书，主要用于应用程序与远程程序进行安全的数据通信，提供双方之间的认证、数据的加密与签名功能。建议的应用方式为：通信网关中的通信进程之间的安全通信。设备证书，主要用于本地设备接入认证，远程通信实体之间的认证，以及实体之间通信过程的数据加密与签名。具体应用方式参见本章以下小节：Ø 专用安全隔离装置Ø IP认证加密装置Ø 远程拨号的防护3.7.3 纵向通信认证示意对于调度中心到厂站端的纵向数据通信与控制过程，过程中涉及到的通信实体之间的认证关系示意如下：对于该通信过程，主要考虑的是两个系统之间的认证，具体实现可以由两个通信网关之间的认证实现，或者两处IP认证加密装置之间的认证来实现。本技术框架对IP认证加密装置之间的认证进行了建议，具体认证过程参见相关章节。3.8 专用安全隔离装置3.8.1 环境描述电力专用安全隔离装置作为安全区I/II与安全区III的必备边界，要求具有最高的安全防护强度，是安全区I/II横向防护的要点。其中，安全隔离装置（正向）用于安全区I/II到安全区III的单向数据传递；安全隔离装置（反向）用于安全区III到安全区I/II的单向数据传递。设备部署如下图：图 安全隔离装置部署示意图3.8.2 专用安全隔离装置（正向）安全隔离装置（正向）应该具有如下功能：1) 实现两个安全区之间的非网络方式的安全的数据交换，并且保证安全隔离装置内外两个处理系统不同时连通；2) 表示层与应用层数据完全单向传输，即从安全区III到安全区I/II的TCP应答禁止携带应用数据；3) 透明工作方式：虚拟主机IP地址、隐藏MAC地址；4) 基于MAC、IP、传输协议、传输端口以及通信方向的综合报文过滤与访问控制；5) 支持NAT；6) 防止穿透性TCP联接：禁止两个应用网关之间直接建立TCP联接，应将内外两个应用网关之间的TCP联接分解成内外两个应用网关分别到隔离装置内外两个网卡的两个TCP虚拟联接。隔离装置内外两个网卡在装置内部是非网络连接，且只允许数据单向传输。7) 具有可定制的应用层解析功能，支持应用层特殊标记识别；8) 安全、方便的维护管理方式：基于证书的管理人员认证，图形化的管理界面。3.8.3 专用安全隔离装置（反向）专用安全隔离装置（反向）用于从安全区III到安全区I/II传递数据，是安全区III到安全区I/II的唯一一个数据传递途径。专用安全隔离装置（反向）集中接收安全区III发向安全区I/II的数据，进行签名验证、内容过滤、有效性检查等处理后，转发给安全区I/II内部的接收程序具体过程如下：1. 安全区III内的数据发送端首先对需要发送的数据签名，然后发给专用安全隔离装置（反向）；2. 专用安全隔离装置（反向）接收数据后，进行签名验证，并对数据进行内容过滤、有效性检查等处理；3. 将处理过的数据转发给安全区I/II内部的接收程序。其功能要求如下：1) 具有应用网关功能，实现应用数据的接收与转发；2) 具有应用数据内容有效性检查功能；3) 具有基于数字证书的数据签名/解签名功能；4) 实现两个安全区之间的非网络方式的安全的数据传递；5) 支持透明工作方式：虚拟主机IP地址、隐藏MAC地址；6) 支持NAT；7) 基于MAC、IP、传输协议、传输端口以及通信方向的综合报文过滤与访问控制；8) 防止穿透性