1 引言
電力監(jiān)控系統(tǒng),在電力行業(yè)內(nèi)部,一般稱(chēng)為“電力二次系統(tǒng)”,是指“用于監(jiān)視和控制電力生產(chǎn)及供應(yīng)過(guò)程的、基于計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)及智能設(shè)備,以及作為基礎(chǔ)支撐的通信及數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)等”[1]。電力監(jiān)控系統(tǒng)相當(dāng)于整個(gè)電力系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和控制中樞,對(duì)于保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行和電力可靠供應(yīng)具有重要意義。二十一世紀(jì)初期,我國(guó)多個(gè)電力企業(yè)相繼發(fā)生了一些與電力監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)的信息安全事件,如“二灘電廠停機(jī)事件”、“時(shí)間邏輯炸彈事件”、“換流站感染病毒事件”等,造成事故或形成安全隱患。這些事例說(shuō)明電力監(jiān)控系統(tǒng)所面臨的信息安全風(fēng)險(xiǎn)日益增大,直接威脅到電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和電力可靠供應(yīng)。對(duì)于上述情況,電力行業(yè)高度重視,制定了《電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)規(guī)定》、《電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)規(guī)定》及相關(guān)配套方案,并按照國(guó)家信息安全等級(jí)保護(hù)要求制定了電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),積極推動(dòng)了電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)建設(shè),取得了極大成效。
2 電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)
2.1 電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)
2004年,原國(guó)家電力監(jiān)管委員會(huì)(簡(jiǎn)稱(chēng)電監(jiān)會(huì))組織系統(tǒng)內(nèi)、外部信息安全專(zhuān)家對(duì)電力監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)、面臨安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究論證,制定并發(fā)布了《電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)規(guī)定》(電監(jiān)會(huì)5號(hào)令),隨后陸續(xù)下發(fā)《電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)總體方案》等相關(guān)配套文件。
《電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)規(guī)定》首次明確提出了“安全分區(qū)、網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)用、橫向隔離、縱向認(rèn)證”的電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)總體策略[2],如圖1所示。
圖1 電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)總體策略
在技術(shù)層面,《電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)規(guī)定》明確要求電力企業(yè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)劃分為生產(chǎn)控制大區(qū)網(wǎng)絡(luò)和管理信息大區(qū)網(wǎng)絡(luò),兩個(gè)大區(qū)之間必須設(shè)置經(jīng)國(guó)家指定部門(mén)檢測(cè)認(rèn)證的電力專(zhuān)用橫向單向安全隔離裝置;在專(zhuān)用通道上使用獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組建電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)與電力企業(yè)其它數(shù)據(jù)網(wǎng)及外部公共信息網(wǎng)的物理隔離;采用經(jīng)過(guò)國(guó)家指定部門(mén)檢測(cè)認(rèn)證的電力專(zhuān)用縱向加密認(rèn)證裝置或者加密認(rèn)證網(wǎng)關(guān)及相應(yīng)設(shè)施實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)控制大區(qū)與廣域網(wǎng)的縱向連接;建立基于公鑰技術(shù)的分布式電力調(diào)度數(shù)字證書(shū)系統(tǒng),為生產(chǎn)控制大區(qū)中的重要業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供認(rèn)證加密機(jī)制。
在管理層面,《電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)規(guī)定》明確了電力調(diào)度機(jī)構(gòu)對(duì)電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)的歸口管理職責(zé),按照“分級(jí)負(fù)責(zé)”的責(zé)任制,各級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)直接調(diào)度范圍內(nèi)的下一級(jí)電力調(diào)度機(jī)構(gòu)、變電站、發(fā)電廠輸變電部分的二次系統(tǒng)安全防護(hù)的技術(shù)監(jiān)督;接入電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備和應(yīng)用系統(tǒng),其接入技術(shù)方案和安全防護(hù)措施須經(jīng)直接負(fù)責(zé)的電力調(diào)度機(jī)構(gòu)核準(zhǔn)。
2.2 電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)
隨著國(guó)內(nèi)外信息安全形勢(shì)發(fā)展,特別是由伊朗布什爾核電站遭受“震網(wǎng)”蠕蟲(chóng)病毒攻擊事件暴露出工業(yè)控制系統(tǒng)存在安全隱患,電力企業(yè)對(duì)電力監(jiān)控系統(tǒng)的安全防護(hù)也進(jìn)行了深入研究和反思。2014年由國(guó)家發(fā)改委發(fā)布了《電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)規(guī)定》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規(guī)定》),從技術(shù)和管理兩個(gè)方面對(duì)電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)提出了更高的要求。
在技術(shù)層面,隨著分布式能源、配網(wǎng)自動(dòng)化、智能電網(wǎng)等新技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用,針對(duì)電力監(jiān)控系統(tǒng)使用無(wú)線(xiàn)公網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信日益普遍的情況,《規(guī)定》重申了電力監(jiān)控系統(tǒng)“安全分區(qū)、網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)用、橫向隔離、縱向認(rèn)證”的防護(hù)原則;提出了在生產(chǎn)控制大區(qū)內(nèi)設(shè)置“安全接入?yún)^(qū)”的理念[1];強(qiáng)調(diào)了當(dāng)生產(chǎn)控制大區(qū)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)在與其終端的縱向聯(lián)接時(shí),如果使用無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)、電力企業(yè)其它數(shù)據(jù)網(wǎng)(非電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng))或者外部公用數(shù)據(jù)網(wǎng)的虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)方式(VPN)等進(jìn)行通信的,應(yīng)當(dāng)設(shè)立安全接入?yún)^(qū),在安全接入?yún)^(qū)與生產(chǎn)控制大區(qū)中其他部分的聯(lián)接處必須設(shè)置經(jīng)國(guó)家指定部門(mén)檢測(cè)認(rèn)證的電力專(zhuān)用橫向單向安全隔離裝置,如圖2所示。生產(chǎn)控制大區(qū)中除安全接入?yún)^(qū)外,禁止選用具有無(wú)線(xiàn)通信功能的設(shè)備。
圖2 安全接入?yún)^(qū)設(shè)置
在管理層面,結(jié)合國(guó)家公安部、國(guó)資委關(guān)于中央企業(yè)信息安全等級(jí)保護(hù)工作的要求[3],《規(guī)定》明確了信息安全等級(jí)保護(hù)在電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)中的基礎(chǔ)地位。
3 電力監(jiān)控系統(tǒng)安全等級(jí)保護(hù)
3.1 系統(tǒng)定級(jí)
按照國(guó)家信息安全等級(jí)保護(hù)工作要求,電力行業(yè)也在積極推進(jìn)電力監(jiān)控系統(tǒng)安全等級(jí)保護(hù)工作。2007年,原電監(jiān)會(huì)發(fā)布《電力行業(yè)信息系統(tǒng)等級(jí)保護(hù)定級(jí)工作指導(dǎo)意見(jiàn)》,給出了包括電力二次系統(tǒng)在內(nèi)的電力行業(yè)信息系統(tǒng)安全等級(jí)保護(hù)定級(jí)的方法和建議,主要分為二級(jí)、三級(jí)、四級(jí),其中涉及電力生產(chǎn)控制的核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)為四級(jí)[4]。
按照該文件要求,各電力企業(yè)開(kāi)展了電力監(jiān)控系統(tǒng)定級(jí)、測(cè)評(píng)和備案等工作。由于該文件要求將變電站自動(dòng)化系統(tǒng)單獨(dú)定級(jí),導(dǎo)致各企業(yè)定級(jí)系統(tǒng)數(shù)量龐大(例如,國(guó)家電網(wǎng)公司定級(jí)的電力監(jiān)控系統(tǒng)將近8000個(gè),其中三級(jí)系統(tǒng)3000多個(gè),按照等保要求每年測(cè)評(píng)一次)。
為了加強(qiáng)電力監(jiān)控系統(tǒng)等級(jí)保護(hù)管理,2011年,電監(jiān)會(huì)對(duì)電力監(jiān)控系統(tǒng)的定級(jí)進(jìn)行了調(diào)整,將變電站自動(dòng)化系統(tǒng)作為相關(guān)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的子站部分,不再作為獨(dú)立系統(tǒng)進(jìn)行定級(jí)。按照新的定級(jí)備案原則,定級(jí)系統(tǒng)數(shù)量大幅減少(例如,國(guó)家電網(wǎng)公司定級(jí)的電力監(jiān)控系統(tǒng)減少到400多個(gè),約為原來(lái)的5%),極大地減少了定級(jí)系統(tǒng)管理工作量,提高了管理質(zhì)量。
3.2 安全等級(jí)保護(hù)要求
2012年,電監(jiān)會(huì)以部門(mén)文件形式下發(fā)了《電力行業(yè)信息系統(tǒng)安全等級(jí)保護(hù)基本要求(試行)》[5](簡(jiǎn)稱(chēng)“行標(biāo)”),明確規(guī)定了電力監(jiān)控系統(tǒng)的安全等級(jí)保護(hù)要求。
根據(jù)電力行業(yè)信息系統(tǒng)功能和已有防護(hù)體系特點(diǎn),行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在不同安全等級(jí)要求的基礎(chǔ)上,提出了總體要求,分別由總體技術(shù)要求和總體管理要求組成。其中總體技術(shù)要求主要參照電監(jiān)會(huì)5號(hào)令及其配套方案,進(jìn)一步明確了“安全分區(qū)、網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)用、橫向隔離、縱向認(rèn)證”的安全防護(hù)要求,規(guī)定:電力企業(yè)內(nèi)部基于計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)劃分為生產(chǎn)控制大區(qū)和管理信息大區(qū);生產(chǎn)控制大區(qū)可分為控制區(qū)和非控制區(qū);管理信息大區(qū)網(wǎng)絡(luò)與生產(chǎn)控制大區(qū)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)物理隔離;不同等級(jí)的信息系統(tǒng)應(yīng)成獨(dú)立的域;調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)上應(yīng)實(shí)現(xiàn)縱向數(shù)據(jù)認(rèn)證加密傳輸?shù)取4送猓傮w技術(shù)要求還提出了不同等級(jí)系統(tǒng)之間互聯(lián)及共用網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備、系統(tǒng)的安全防護(hù)要求。總體管理要求規(guī)定了一個(gè)電力企業(yè)存在不同等級(jí)系統(tǒng)時(shí),應(yīng)遵循“就高原則”進(jìn)行管理,即:如果生產(chǎn)控制大區(qū)僅有一級(jí)信息系統(tǒng)時(shí),通用管理要求等同采用一級(jí);如果含有二級(jí)及以下等級(jí)信息系統(tǒng)時(shí),通用管理要求等同采用二級(jí);如果含有三級(jí)及以下等級(jí)信息系統(tǒng)時(shí),通用管理要求等同采用三級(jí);如果含有四級(jí)及以下等級(jí)信息系統(tǒng)時(shí),通用管理要求等同采用四級(jí)基本要求。
結(jié)合電力監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用特點(diǎn)和安全防護(hù)需求,電力行標(biāo)對(duì)各等級(jí)電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)要求進(jìn)行了新增、細(xì)化、增強(qiáng)、落實(shí)四種具體的修訂,使得行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)更貼近電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)的實(shí)際需求。例如,針對(duì)二級(jí)系統(tǒng),行標(biāo)在網(wǎng)絡(luò)訪(fǎng)問(wèn)控制方面新增了要求:“生產(chǎn)控制大區(qū)的撥號(hào)訪(fǎng)問(wèn)服務(wù),服務(wù)器和客戶(hù)端均應(yīng)使用經(jīng)安全加固的達(dá)到國(guó)家相應(yīng)等級(jí)保護(hù)要求的操作系統(tǒng),并采取加密、數(shù)字證書(shū)認(rèn)證和訪(fǎng)問(wèn)控制等安全防護(hù)和其他管理措施”;將國(guó)標(biāo)要求的“網(wǎng)段級(jí)”訪(fǎng)問(wèn)控制力度提高為“端口級(jí)”;針對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全審計(jì),規(guī)定審計(jì)內(nèi)容應(yīng)包括用戶(hù)的添加和刪除、審計(jì)功能的啟動(dòng)和關(guān)閉、審計(jì)策略的調(diào)整、權(quán)限變更、系統(tǒng)資源的異常使用、重要的系統(tǒng)操作等安全相關(guān)事件,細(xì)化了國(guó)標(biāo)的要求。表1、表2分別列出了在技術(shù)和管理方面,電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的主要變化情況。
表1 電力行業(yè)等級(jí)保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比(技術(shù)要求)
表2 電力行業(yè)等級(jí)保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比(管理要求)
3.3 等級(jí)測(cè)評(píng)與整改
2011年以來(lái),原國(guó)家電監(jiān)會(huì)組織電力行業(yè)信息安全等級(jí)保護(hù)測(cè)評(píng)機(jī)構(gòu)對(duì)電力企業(yè)的重要電力監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了等級(jí)測(cè)評(píng)。測(cè)評(píng)結(jié)果表明,電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)情況良好,大部分系統(tǒng)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求的符合度能夠達(dá)到80%,部分系統(tǒng)甚至超過(guò)90%。存在的主要問(wèn)題有:部分建設(shè)較早的系統(tǒng)未實(shí)現(xiàn)對(duì)敏感標(biāo)記、強(qiáng)制訪(fǎng)問(wèn)控制和雙因子認(rèn)證等的有效技術(shù)措施;部分網(wǎng)絡(luò)、主機(jī)及數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)安全配置存在不足,補(bǔ)丁更新不夠及時(shí);部分單位審計(jì)監(jiān)控手段比較缺乏,不具備系統(tǒng)日志安全審計(jì)、分析的能力;部分單位電力二次系統(tǒng)安全管理制度不夠完善,崗位職責(zé)不夠明確等。
針對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,電力企業(yè)積極組織了整改,對(duì)照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),一方面通過(guò)全面采用國(guó)產(chǎn)化設(shè)備、國(guó)產(chǎn)安全操作系統(tǒng)、國(guó)產(chǎn)安全數(shù)據(jù)庫(kù)和自主開(kāi)發(fā)的應(yīng)用軟件,結(jié)合調(diào)度數(shù)字證書(shū)建設(shè),推動(dòng)電力監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造,深化安全防護(hù),實(shí)現(xiàn)等級(jí)保護(hù)四級(jí)要求。同時(shí),積極推進(jìn)電力監(jiān)控系統(tǒng)安全監(jiān)視平臺(tái)的研發(fā)和應(yīng)用,解決電力監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵安全設(shè)備、服務(wù)器的日志集中采集和統(tǒng)一管理問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)對(duì)安全設(shè)備的實(shí)時(shí)告警與運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè),并形成“安全運(yùn)行月報(bào)”制度,每月對(duì)安全事件的報(bào)警情況、安全設(shè)備運(yùn)行情況、鏈路連通情況等,進(jìn)行在線(xiàn)統(tǒng)計(jì)分析。通過(guò)整改,進(jìn)一步提升了電力監(jiān)控系統(tǒng)的安全防護(hù)水平。
4 結(jié)語(yǔ)
自《電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)規(guī)定》發(fā)布以來(lái),各電力企業(yè)從管理、技術(shù)兩方面持續(xù)開(kāi)展工作,建立了較為完善的電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)體系,取得了明顯的效果,全國(guó)電力監(jiān)控系統(tǒng)未再發(fā)生因受到惡意信息攻擊而導(dǎo)致的電力安全事件[6]。特別是在北京奧運(yùn)會(huì)、上海世博會(huì)、廣州亞運(yùn)會(huì)、抗戰(zhàn)70周年大閱兵等重要保電時(shí)期,電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)體系經(jīng)受住了來(lái)自境內(nèi)外各種敵對(duì)勢(shì)力的高密度、高強(qiáng)度的惡意網(wǎng)絡(luò)滲透和攻擊的嚴(yán)峻考驗(yàn),確保了各項(xiàng)重要活動(dòng)期間的電力可靠供應(yīng)。隨著業(yè)務(wù)發(fā)展和信息安全技術(shù)發(fā)展,今后電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)需要逐步向縱深防御發(fā)展,一是需要進(jìn)一步擴(kuò)展安全防護(hù)體系的覆蓋范圍,規(guī)范和加強(qiáng)對(duì)風(fēng)電、光伏等新能源電力監(jiān)控系統(tǒng)的安全防護(hù),加強(qiáng)智能變電站等新技術(shù)、新應(yīng)用的安全防護(hù);二是要積極推進(jìn)國(guó)產(chǎn)化工作,研發(fā)并應(yīng)用基于可信計(jì)算的安全免疫技術(shù),提高電力監(jiān)控系統(tǒng)的自主可控能力。
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作者簡(jiǎn)介
邱意民(1973-),男,江西人,高級(jí)工程師,碩士,現(xiàn)就職于國(guó)網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院,主要研究方向?yàn)樾畔踩?/p>