【摘要】：電力行業(yè)按照設(shè)備自身感知、監(jiān)測裝置分布采集、管理平臺統(tǒng)一管控的原則，構(gòu)建感知、采集、管控三層架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)管系統(tǒng)技術(shù)體系。文章概括介紹了電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全管理平臺，著重介紹華電眾信LEC-6180的產(chǎn)品規(guī)格和特點，以及該設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測裝置在電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全管理平臺中的應(yīng)用。

1. 背景:

近年來國際上網(wǎng)絡(luò)安全事件頻發(fā)，相繼發(fā)生了烏克蘭大面積停電事件、美國東部互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)癱瘓、勒索病毒全球爆發(fā)等網(wǎng)絡(luò)安全事件。電力作為重要基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域,已被不少國家視為“網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)”首選攻擊目標(biāo)，電力監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全形勢異常嚴(yán)峻。國家對網(wǎng)路安全的要求日益提高，《網(wǎng)絡(luò)安全法》設(shè)置專門章節(jié)對電力等關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)安全提出：“應(yīng)采取監(jiān)測和記錄網(wǎng)絡(luò)運行狀態(tài)及網(wǎng)絡(luò)安全事件的技術(shù)措施”的要求，對網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測提出明確要求。同時，國家發(fā)改委2014第?14號令《電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)規(guī)定》和國家能源局2015第36號文等文件也對網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)做了明確的規(guī)定。

2002年來，電力行業(yè)按照“安全分區(qū)、網(wǎng)絡(luò)專用、橫向隔離、縱向認(rèn)證”的邊界防護(hù)策略和監(jiān)控系統(tǒng)安全可控的基本原則，建立了柵格狀的電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)體系，將電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)體系由靜態(tài)布防提升為動態(tài)管控。按照設(shè)備自身感知、監(jiān)測裝置分布采集、管理平臺統(tǒng)一管控的原則，構(gòu)建感知、采集、管控三層架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)管系統(tǒng)技術(shù)體系。

2. 電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全管理平臺:

? 電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全管理平臺架構(gòu)如下:?

圖1 ?電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全管理平臺

電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全管理平臺包含主站端的安全管理平臺和廠站端的網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測裝置兩部分。按照設(shè)備自身感知、監(jiān)測裝置分布采集、管理平臺統(tǒng)一管控的原則，構(gòu)建感知、采集、管控三層架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)管系統(tǒng)技術(shù)體系。

LEC-6180網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測裝置用以采集變電站站控層和發(fā)電廠涉網(wǎng)區(qū)域的服務(wù)器、工 作站、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和安全防護(hù)設(shè)備的安全事件，轉(zhuǎn)發(fā)至調(diào)度端網(wǎng)絡(luò)安全管理平臺的數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)機(jī)，并提供來自網(wǎng)絡(luò)安全管理平臺相關(guān)服務(wù)調(diào)用，同時，支持網(wǎng)絡(luò)安全事件的本地監(jiān)視管理。

?LEC-6180作為網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測裝置在網(wǎng)絡(luò)安全管理平臺中的應(yīng)用:

LEC-6180作為網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測裝置，具有以下優(yōu)點：

1)??? 支持國產(chǎn)化凝思安全操作系統(tǒng)和各種版本Linux發(fā)行版系統(tǒng)

國產(chǎn)凝思安全操作系統(tǒng)旨在從操作系統(tǒng)核心及應(yīng)用程序等各個方面增強裝置的安全性，在保證系統(tǒng)提供正確、有效服務(wù)的前提下，充分抵御網(wǎng)絡(luò)和本機(jī)攻擊，提高安全監(jiān)測在復(fù)雜用戶的網(wǎng)絡(luò)和本機(jī)環(huán)境中的安全性和可生存性?？筛鶕?jù)客戶需求，定制底層驅(qū)動，包括網(wǎng)卡、SATA、芯片組等；提供豐富的API接口和應(yīng)用服務(wù)，包括GPIO/DO/B碼/溫度監(jiān)測/Watchdog/唯一標(biāo)識號/掉電檢測/自檢狀態(tài)信息和JAVA/Python，MariaDB，QT等；并加密Uboot，提供管理員口令進(jìn)入，防止誤操作。

國產(chǎn)凝思安全操作系統(tǒng)基于自主研發(fā)的安全內(nèi)核，提供底層軟件系統(tǒng)的安全支持，能夠充分防范緩沖器溢出、代碼注入、病毒、木馬和非授權(quán)訪問等安全威脅，滿足用戶的各類高安全要求，是符合信息系統(tǒng)安全等級保護(hù)4級標(biāo)準(zhǔn)并經(jīng)公安部信息安全檢測中心檢驗合格的安全操作系統(tǒng)，適用于等級保護(hù)四級及以下各級別的應(yīng)用系統(tǒng)。

2)??? 非X86架構(gòu)

產(chǎn)品采用非X86的ARM架構(gòu)低功耗工業(yè)級處理器設(shè)計，減少受攻擊的概率，同時保障裝置在惡劣環(huán)境中的安全可靠運行。

3)??? 無風(fēng)扇設(shè)計

采用內(nèi)部銅管導(dǎo)熱、側(cè)面鰭片散熱技術(shù)，把CPU散發(fā)的熱量直接導(dǎo)到機(jī)箱外部的大面積鋁制鰭片上，形成高效的散熱方式。無風(fēng)扇設(shè)計帶來的好處是靜音和防塵，有風(fēng)扇設(shè)備隨著使用時間的增加，內(nèi)部會累積很多灰塵，同時風(fēng)扇軸承長時間運作會產(chǎn)生偏移、損傷等問題，而將內(nèi)部溫度通過整個機(jī)箱進(jìn)行散熱，這樣做的好處不僅解決了散熱問題，封閉式的機(jī)箱也可起到防塵防潮的作用，同時也良好的保護(hù)了內(nèi)部的組成部件。

4)??? 雙路冗余電源獨立供電

采用雙路電源獨立供電，同時支持雙路直流電源和雙路交流電源，實現(xiàn)了雙電源的在線無縫切換，任一回路電源中斷不會造成裝置故障或重啟，有效地提高整個電源工作的可靠性，延長整個系統(tǒng)的平均無故障工作時間。

5)??? 故障告警信號

具備裝置故障告警信號輸出接點，裝置運行燈亮?xí)r，設(shè)備運行正常；裝置運行燈滅時，導(dǎo)通裝置故障接點，以隨時監(jiān)測設(shè)備運行狀態(tài)。

6)??? 高精度B碼對時

具備高精度B碼對時接口，對時精度<50us，24h內(nèi)的守時誤差為<200ms；支持IRIG-B?碼和SNTP兩種對時方式，保障裝置業(yè)務(wù)運行過程中的時間準(zhǔn)確性。

7)??? 安全事件告警機(jī)制

具備完備的安全事件告警機(jī)制，當(dāng)發(fā)生非法入侵、裝置異常、通信中斷、對時異?；蜿P(guān)鍵進(jìn)程異常時，可通過告警指示燈輸出告警信息

LEC-6180產(chǎn)品介紹:

LEC-6180 是一款無風(fēng)扇ARM?架構(gòu)嵌入式安全網(wǎng)關(guān)平臺，CPU?選用工業(yè)級?NXP Cortex A72 4核處理器，主頻?1.8 G Hz，支持8路千兆以太網(wǎng)口。?LEC -6180板載8MB Nor Flash，支持2個SATA2.0?接口的存儲擴(kuò)展，內(nèi)置Linux操作系統(tǒng)，兼容國產(chǎn)凝思、麒麟安全操作系統(tǒng)及各種標(biāo)準(zhǔn)Linux系統(tǒng)，支持110/220VAC DC的交直流自適應(yīng)雙路供電方式， 整機(jī)?EMC4級設(shè)計， 特別適用于變電站網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測裝置平臺、通信網(wǎng)關(guān)、安全網(wǎng)關(guān)等應(yīng)用。

圖2? LEC-6180產(chǎn)品實物圖

? ? ? ?LEC-6180產(chǎn)品特點：

1)???? 適用于電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測II型裝置和態(tài)勢感知平臺的應(yīng)用

2)???? NXP QorlQ LS1046A，Arm Cortex A72 4核1.8GHz，低功耗、無風(fēng)扇、嵌入式

3)???? 8×10/100/1000Mbps LAN，RJ-45接口，高精度B碼對時，在沒有外部時鐘源校正時，24?小時守時誤差不超過?200ms

4)???? 內(nèi)置嵌入式Linux操作系統(tǒng)，支持國產(chǎn)凝思安全操作系統(tǒng)及各種標(biāo)準(zhǔn)Linux發(fā)行版系統(tǒng)

5)???? 寬溫工作范圍-20℃~55℃,支持-20℃和55℃邊界溫度下冷啟動和重啟

6)???? 110/220V交直流自適應(yīng)輸入，雙電源供電，EMC 4級設(shè)計驗證

7)???? 采集信息吞吐量≥600條/s，支持監(jiān)測對象數(shù)量≥200

8)???? 支持采集信息的本地存儲，保存至少半年的采集信息；支持上傳事件信息的本地存儲，保存至少一年的上傳事件信息

9)???? 平均故障間隔時間（MTBF）≥30000h

10)?? 流量分析功能對小包解析速率≥18000pps

小結(jié):

? LEC-6180產(chǎn)品適合于工業(yè)現(xiàn)場1U機(jī)架式安裝方式，EMC電力4級標(biāo)準(zhǔn)，符合IEC-61850-3和IEEE-1613的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，是工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測裝置的理想解決方案，特別適用于變電站網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測裝置平臺、通信網(wǎng)關(guān)、安全網(wǎng)關(guān)等應(yīng)用。該產(chǎn)品現(xiàn)場運行已超萬臺，廣泛應(yīng)用于全國各個省市的電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全管理平臺中，通過長時間運行，LEC-6180網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測裝置具有很高的可靠性、穩(wěn)定性，為電力監(jiān)控系統(tǒng)業(yè)務(wù)的安全穩(wěn)定運行提供了有效保障，受到客戶的一致好評。