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智能電表的安全保障
2013-03-18
隨著世界各國(guó)競(jìng)相部署智能化的輸電系統(tǒng)，如何保障這些系統(tǒng)的安全成為重要課題。盡管專門針對(duì)智能電網(wǎng)安全保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)寥寥無幾，但電力公司已經(jīng)開始在系統(tǒng)部署初期大做文章——配備IT系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和分析，采用先進(jìn)的通信技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)，利用端點(diǎn)(如智能電表)和電網(wǎng)健康狀況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)生成原始數(shù)據(jù)。雖然安全問題在最近幾年已經(jīng)成為廣泛關(guān)注的問題，但仍然存在許多工作有待完成，尤其是“端點(diǎn)”保護(hù)，例如：電表和電網(wǎng)傳感器的安全保護(hù)。本文概要介紹這些端點(diǎn)所面臨的威脅，以及應(yīng)對(duì)這些威脅的安全技術(shù)。
第二類攻擊指的是對(duì)社會(huì)構(gòu)成威脅的活動(dòng)，包括試圖破壞電網(wǎng)運(yùn)行的活動(dòng)。這可能是對(duì)電網(wǎng)本身的攻擊(大區(qū)域誤報(bào)能耗，造成整個(gè)電網(wǎng)的資金鏈緊張)；也可能是對(duì)社會(huì)的攻擊(例如：恐怖分子襲擊)，造成電網(wǎng)癱瘓，用戶斷電。發(fā)生斷電時(shí)，生產(chǎn)和金融損失將無可估量，特別是在極熱、極冷氣候下，還會(huì)對(duì)人類的生命安全構(gòu)成威脅。
薄弱環(huán)節(jié)
攻擊者通常會(huì)縱觀整個(gè)電網(wǎng)，并設(shè)法確定實(shí)施攻擊的最佳位置，以便以最少投資和最低風(fēng)險(xiǎn)達(dá)到預(yù)期結(jié)果。我們可以簡(jiǎn)單考察一個(gè)“電力中心—端點(diǎn)”的模型，考慮兩種情況下的攻擊者如何達(dá)到目的。
個(gè)體威脅：以希望減免電費(fèi)的黑客為例，攻擊者可能混進(jìn)電力公司控制室，更改其電表記錄，從而達(dá)到目的；他也可能攔截?cái)?shù)據(jù)，截取發(fā)送給電力公司的能耗信息；或者直接篡改電表固件，使其降低耗電量的記錄。
社會(huì)威脅：以希望破壞絕大多數(shù)用戶供電鏈的恐怖分子為例，攻擊者可能混進(jìn)電力控制室，遠(yuǎn)程斷開大量電表，或關(guān)閉某個(gè)變電站的供電。攻擊者也可能向通信總線注入指令執(zhí)行類似動(dòng)作；或者控制電表，使其直接從遠(yuǎn)端斷開繼電器；也可能控制傳感器向電力公司反饋錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，造成電力控制中心的誤判和錯(cuò)誤操作。
從簡(jiǎn)單模型可以看出所存在攻擊通路，整個(gè)電網(wǎng)的絕大部分環(huán)節(jié)(電力公司控制室、通信網(wǎng)絡(luò)、端點(diǎn))都可實(shí)施上述攻擊行為。提高系統(tǒng)的整體安全性會(huì)對(duì)三個(gè)環(huán)節(jié)提供安全防護(hù)，但實(shí)際操作時(shí)要求我們識(shí)別并定位最薄弱的環(huán)節(jié)。這也正是攻擊者所采取的措施——找到最容易的入侵點(diǎn)(智能電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié))實(shí)施攻擊。
來源：電池測(cè)試儀 http://www.mrcaleather.com/product/battery-tester/
第二類攻擊指的是對(duì)社會(huì)構(gòu)成威脅的活動(dòng)，包括試圖破壞電網(wǎng)運(yùn)行的活動(dòng)。這可能是對(duì)電網(wǎng)本身的攻擊(大區(qū)域誤報(bào)能耗，造成整個(gè)電網(wǎng)的資金鏈緊張)；也可能是對(duì)社會(huì)的攻擊(例如：恐怖分子襲擊)，造成電網(wǎng)癱瘓，用戶斷電。發(fā)生斷電時(shí)，生產(chǎn)和金融損失將無可估量，特別是在極熱、極冷氣候下，還會(huì)對(duì)人類的生命安全構(gòu)成威脅。
薄弱環(huán)節(jié)
攻擊者通常會(huì)縱觀整個(gè)電網(wǎng)，并設(shè)法確定實(shí)施攻擊的最佳位置，以便以最少投資和最低風(fēng)險(xiǎn)達(dá)到預(yù)期結(jié)果。我們可以簡(jiǎn)單考察一個(gè)“電力中心—端點(diǎn)”的模型，考慮兩種情況下的攻擊者如何達(dá)到目的。
個(gè)體威脅：以希望減免電費(fèi)的黑客為例，攻擊者可能混進(jìn)電力公司控制室，更改其電表記錄，從而達(dá)到目的；他也可能攔截?cái)?shù)據(jù)，截取發(fā)送給電力公司的能耗信息；或者直接篡改電表固件，使其降低耗電量的記錄。
社會(huì)威脅：以希望破壞絕大多數(shù)用戶供電鏈的恐怖分子為例，攻擊者可能混進(jìn)電力控制室，遠(yuǎn)程斷開大量電表，或關(guān)閉某個(gè)變電站的供電。攻擊者也可能向通信總線注入指令執(zhí)行類似動(dòng)作；或者控制電表，使其直接從遠(yuǎn)端斷開繼電器；也可能控制傳感器向電力公司反饋錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，造成電力控制中心的誤判和錯(cuò)誤操作。
從簡(jiǎn)單模型可以看出所存在攻擊通路，整個(gè)電網(wǎng)的絕大部分環(huán)節(jié)(電力公司控制室、通信網(wǎng)絡(luò)、端點(diǎn))都可實(shí)施上述攻擊行為。提高系統(tǒng)的整體安全性會(huì)對(duì)三個(gè)環(huán)節(jié)提供安全防護(hù)，但實(shí)際操作時(shí)要求我們識(shí)別并定位最薄弱的環(huán)節(jié)。這也正是攻擊者所采取的措施——找到最容易的入侵點(diǎn)(智能電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié))實(shí)施攻擊。
來源：電池測(cè)試儀 http://www.mrcaleather.com/product/battery-tester/
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