1 引言
電力監(jiān)控系統(tǒng),在電力行業(yè)內(nèi)部,一般稱為“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)過程的、基于計算機及網(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)于整個電力系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和控制中樞,對于保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行和電力可靠供應(yīng)具有重要意義。二十一世紀(jì)初期,我國多個電力企業(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“二灘電廠停機事件”、“時間邏輯炸彈事件”、“換流站感染病毒事件”等,造成事故或形成安全隱患。這些事例說明電力監(jiān)控系統(tǒng)所面臨的信息安全風(fēng)險日益增大,直接威脅到電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行和電力可靠供應(yīng)。對于上述情況,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,并按照國家信息安全等級保護(hù)要求制定了電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),積極推動了電力監(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,原國家電力監(jiān)管委員會(簡稱電監(jiān)會)組織系統(tǒng)內(nèi)、外部信息安全專家對電力監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用特點、面臨安全風(fēng)險進(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5號令),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),兩個大區(qū)之間必須設(shè)置經(jīng)國家指定部門檢測認(rèn)證的電力專用橫向單向安全隔離裝置;在專用通道上使用獨立的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組建電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng),實現(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)過國家指定部門檢測認(rèn)證的電力專用縱向加密認(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)度機構(gòu)對電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)的歸口管理職責(zé),按照“分級負(fù)責(zé)”的責(zé)任制,各級調(diào)度機構(gòu)負(fù)責(zé)直接調(diào)度范圍內(nèi)的下一級電力調(diào)度機構(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)度機構(gòu)核準(zhǔn)。
2.2 電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)
隨著國內(nèi)外信息安全形勢發(fā)展,特別是由伊朗布什爾核電站遭受“震網(wǎng)”蠕蟲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》(以下簡稱《規(guī)定》),從技術(shù)和管理兩個方面對電力監(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)自動化、智能電網(wǎng)等新技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用,針對電力監(jiān)控系統(tǒng)使用無線公網(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,如果使用無線通信網(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)國家指定部門檢測認(rèn)證的電力專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,禁止選用具有無線通信功能的設(shè)備。
圖2 安全接入?yún)^(qū)設(shè)置
在管理層面,結(jié)合國家公安部、國資委關(guān)于中央企業(yè)信息安全等級保護(hù)工作的要求[3],《規(guī)定》明確了信息安全等級保護(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)安全等級保護(hù)
3.1 系統(tǒng)定級
按照國家信息安全等級保護(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)安全等級保護(hù)工作。2007年,原電監(jiān)會發(fā)布《電力行業(yè)信息系統(tǒng)等級保護(hù)定級工作指導(dǎo)意見》,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)安全等級保護(hù)定級的方法和建議,主要分為二級、三級、四級,其中涉及電力生產(chǎn)控制的核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)為四級[4]。
按照該文件要求,各電力企業(yè)開展了電力監(jiān)控系統(tǒng)定級、測評和備案等工作。由于該文件要求將變電站自動化系統(tǒng)單獨定級,導(dǎo)致各企業(yè)定級系統(tǒng)數(shù)量龐大(例如,國家電網(wǎng)公司定級的電力監(jiān)控系統(tǒng)將近8000個,其中三級系統(tǒng)3000多個,按照等保要求每年測評一次)。
為了加強電力監(jiān)控系統(tǒng)等級保護(hù)管理,2011年,電監(jiān)會對電力監(jiān)控系統(tǒng)的定級進(jìn)行了調(diào)整,將變電站自動化系統(tǒng)作為相關(guān)調(diào)度自動化系統(tǒng)的子站部分,不再作為獨立系統(tǒng)進(jìn)行定級。按照新的定級備案原則,定級系統(tǒng)數(shù)量大幅減少(例如,國家電網(wǎng)公司定級的電力監(jiān)控系統(tǒng)減少到400多個,約為原來的5%),極大地減少了定級系統(tǒng)管理工作量,提高了管理質(zhì)量。
3.2 安全等級保護(hù)要求
2012年,電監(jiān)會以部門文件形式下發(fā)了《電力行業(yè)信息系統(tǒng)安全等級保護(hù)基本要求(試行)》[5](簡稱“行標(biāo)”),明確規(guī)定了電力監(jiān)控系統(tǒng)的安全等級保護(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,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在不同安全等級要求的基礎(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5號令及其配套方案,進(jìn)一步明確了“安全分區(qū)、網(wǎng)絡(luò)專用、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)部基于計算機和網(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;不同等級的信息系統(tǒng)應(yīng)成獨立的域;調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)上應(yīng)實現(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)定了一個電力企業(yè)存在不同等級系統(tǒng)時,應(yīng)遵循“就高原則”進(jìn)行管理,即:如果生產(chǎn)控制大區(qū)僅有一級信息系統(tǒng)時,通用管理要求等同采用一級;如果含有二級及以下等級信息系統(tǒng)時,通用管理要求等同采用二級;如果含有三級及以下等級信息系統(tǒng)時,通用管理要求等同采用三級;如果含有四級及以下等級信息系統(tǒng)時,通用管理要求等同采用四級基本要求。
結(jié)合電力監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用特點和安全防護(hù)需求,電力行標(biāo)對各等級電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)要求進(jìn)行了新增、細(xì)化、增強、落實四種具體的修訂,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)的實際需求。例如,針對二級系統(tǒng),行標(biāo)在網(wǎng)絡(luò)訪問控制方面新增了要求:“生產(chǎn)控制大區(qū)的撥號訪問服務(wù),服務(wù)器和客戶端均應(yīng)使用經(jīng)安全加固的達(dá)到國家相應(yīng)等級保護(hù)要求的操作系統(tǒng),并采取加密、數(shù)字證書認(rèn)證和訪問控制等安全防護(hù)和其他管理措施”;將國標(biāo)要求的“網(wǎng)段級”訪問控制力度提高為“端口級”;針對網(wǎng)絡(luò)安全審計,規(guī)定審計內(nèi)容應(yīng)包括用戶的添加和刪除、審計功能的啟動和關(guān)閉、審計策略的調(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)與國家標(biāo)準(zhǔn)的主要變化情況。
表1 電力行業(yè)等級保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)與國家標(biāo)準(zhǔn)對比(技術(shù)要求)
表2 電力行業(yè)等級保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)與國家標(biāo)準(zhǔn)對比(管理要求)
3.3 等級測評與整改
2011年以來,原國家電監(jiān)會組織電力行業(yè)信息安全等級保護(hù)測評機構(gòu)對電力企業(yè)的重要電力監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了等級測評。測評結(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90%。存在的主要問題有:部分建設(shè)較早的系統(tǒng)未實現(xiàn)對敏感標(biāo)記、強制訪問控制和雙因子認(rèn)證等的有效技術(shù)措施;部分網(wǎng)絡(luò)、主機及數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)安全配置存在不足,補丁更新不夠及時;部分單位審計監(jiān)控手段比較缺乏,不具備系統(tǒng)日志安全審計、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。
針對發(fā)現(xiàn)的問題,電力企業(yè)積極組織了整改,對照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),一方面通過全面采用國產(chǎn)化設(shè)備、國產(chǎn)安全操作系統(tǒng)、國產(chǎn)安全數(shù)據(jù)庫和自主開發(fā)的應(yīng)用軟件,結(jié)合調(diào)度數(shù)字證書建設(shè),推動電力監(jiān)控系統(tǒng)升級改造,深化安全防護(hù),實現(xiàn)等級保護(hù)四級要求。同時,積極推進(jìn)電力監(jiān)控系統(tǒng)安全監(jiān)視平臺的研發(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)一管理問題,實現(xiàn)對安全設(shè)備的實時告警與運行狀態(tài)監(jiān)測,并形成“安全運行月報”制度,每月對安全事件的報警情況、安全設(shè)備運行情況、鏈路連通情況等,進(jìn)行在線統(tǒng)計分析。通過整改,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
自《電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)規(guī)定》發(fā)布以來,各電力企業(yè)從管理、技術(shù)兩方面持續(xù)開展工作,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]。特別是在北京奧運會、上海世博會、廣州亞運會、抗戰(zhàn)70周年大閱兵等重要保電時期,電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)體系經(jīng)受住了來自境內(nèi)外各種敵對勢力的高密度、高強度的惡意網(wǎng)絡(luò)滲透和攻擊的嚴(yán)峻考驗,確保了各項重要活動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)一步擴展安全防護(hù)體系的覆蓋范圍,規(guī)范和加強對風(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)國產(chǎn)化工作,研發(fā)并應(yīng)用基于可信計算的安全免疫技術(shù),提高電力監(jiān)控系統(tǒng)的自主可控能力。
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[6] 陳學(xué)婧. 獨家:史玉波解讀《電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)規(guī)定》[EB/OL]. http://www.cpnn.com.cn/zdzgtt/201412/t20141204_769667.html.
作者簡介
邱意民(1973-),男,江西人,高級工程師,碩士,現(xiàn)就職于國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院,主要研究方向為信息安全。