论文部分内容阅读
摘 要：分析智能电网与传统电网相比在体系架构上发生变化的同时，给电力系统的网络信息安全带来了挑战。将云计算方法引入电网分析过程中，能够将电力系统的问题转移到云计算模型中，将可信计算与云计算方法相结合，为解决智能电网中存在的多用户、多智能设备有可能引发的数据安全问题提供了一个有效的解决思路。设计一种基于可信平台的智能电网云计算环境，从物理安全、网络安全、主机安全、应用安全、数据安全等方面阐述该框架的内涵，旨在为智能电网的信息安全建设提供借鉴。
关键词：智能电网 信息安全 可信平台 云计算
中图分类号：TP393.08 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）012-215-02
1 引言
以“自动化、信息化、互动化”为主要特征的智能电网，必将引入更多的智能基础设施，这些设备组成的庞大网络所产生的数据量是传统电网无法比拟的，智能电网也被称为“电网2.0”。如何有效应用电网产生的庞大数据量，是未来智能电网领域的研究人员面临的一大挑战。因此，将云计算方法与智能电网的属性特征相结合，可以提供崭新的解决思路。随着智能电网建设步伐的推进，更多的设备和用户接入电力系统，例如，智能电表、分布式电源、数字化保护装置、先进网络等，它们在提升电网监测与管理的同时也给数据与信息的安全带来了隐患。因此，如何使众多的用户能在一个安全的环境下使用电网的服务，成了当前电网信息安全建设的重要内容之一。
云计算是在分布式计算、网格计算、并行计算等基础上发展出的一种新型计算模型，云计算的出现使得人们可以直接通过网络应用获取软件和计算能力。IBM公司在2007年末的云计算计划中将其定义为：按用户的需求进行动态部署、配置、重配置以及取消服务等伸缩性平台。在云计算平台中的服务必须是可伸缩的，属于元（Meta）计算系统，可以是具体的物理的服务器机群，也可以另外一个云计算平台；通常一个通用的云计算平台包含强大的计算资源、存储区域网络（SANS）、网络设备、安全设备等。
2 电力企业的云计算需求
智能电网的信息化特征实质上是电力企业的信息化，包括电力生产、调度自动化和管理信息化等。目前调度自动化的各个系统，如SCADA、AGE以及EMS等已经成熟应用，省级电力调度机构全部建成了以EMS/SCADA为基础的三级调度自动化系统。但这些系统之间缺乏畅通的联系：信息不能共享，业务不能协同发展，对企业管理决策的作用十分有限，形成了大量的“信息孤岛”。未来电力信息系统需要对大量的信息资源进行共享，构筑一体化企业级信息集成平台，即电力企业的云平台。
云计算技术在电力企业的业务管理中已经逐步得到应用，另外，随着技术的成熟和商业成本的降低，基于可信计算平台的网络应用获得了迅猛发展。如果在电网业务管理体系中将可信计算与云计算结合起来，将会使电网的管理水平如虎添翼。图1所示为电力营销系统的云模型。
在可信计算环境下，每台主机嵌入一个可信平台模块。由于可信平台模块内置密钥，在模块间能够构成一个天然的安全通信信道。因此，可以将广播的内容放在可信平台模块中，通过安全通信信道来进行广播，这样可以极大地节约通信开销。智能电网的体系架构从设备功能上可以分为基础硬件层、感知测量层、信息通信层和调度运维层四个层次。那么，智能电网的信息安全就必须包括物理安全、网络安全、数据安全及备份恢复等方面。因此，其涉及到的关键问题可从CA体系建设、桌面安全部署、等级防护方案等方面入手。
3 智能电网中可信云的构造
未来接入智能电网的客户，不是传统意义上的单向服务接受者，而是具有与电网互动能力的双向参与者，客户的信息不但关系到隐私保护的问题，也同样会影响到电网安全，亟待构建一个可信的智能电网云计算环境。目前，计算技术与密码技术相结合，推动信息安全研究进入了可信计算（Trusted Computing， TC）阶段。随着技术的成熟和商业成本的降低，基于可信计算平台的网络应用获得了迅猛发展。
因此，需要借鉴可信计算平台的特点，研究如何设计高效的电力企业可信云计算平台，以解决电力信息化建设过程中的“信息孤岛”与信息安全问题，具有重要的现实意义和应用价值。
根据国家关于《信息系统等级保护基本要求》中关于信息安全管理的内容，针对电网业务应用系统的不同等级，设计了各应用系统的安全技术规划，内容包括物理安全、网络安全、系统安全、应用安全和数据安全等，如图2所示。
在该实验平台中，采用PGP（pretty Good privaey）加密算法对不同模块中的信息进行加密处理，如对保存文件进行加密、对电子邮件进行加密等，做到系统间信息的安全传输。
4 结束语
未来智能电网的安全保障不但要与信息安全技术相结合，还要融合先进的计算技术，如云计算、可信计算等，而不仅仅是简单的集成，智能电网将会发展成基于可信计算的可信网络平台。本文以电力企业营销系统的实验平台与可信计算结合起来，设计了面向智能电网的可信云计算环境。但信息安全是一个没有尽头的工作，需要及时在最新的案例中找到改进方法，不断完善信息安全方案，智能电网的信息化建设也将充分吸收新技术的优势，争取做到真正的智能、坚强。
（基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金项目（11MG50）；河北省高等学校科学研究项目（Z2013007））
参考文献：
[1] 陈树勇，宋书芳，李兰欣，等.智能电网技术综述[J].电网技术，2009，33（8）：1-7.
[2] 陈康，郑纬民.云计算：系统实例与研究现状[J].软件学报，2009（5）：1337-1348.
[3] 郭乐深，张乃靖，尚晋刚.云计算环境安全框架[J].信息网络安全，2009（07）：62-64.
[4] 杨义先，李洋.智能电网中的信息安全技术[J].中兴通讯技术，2010，16（8）：36-40.
关键词：智能电网 信息安全 可信平台 云计算
中图分类号：TP393.08 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）012-215-02
1 引言
以“自动化、信息化、互动化”为主要特征的智能电网，必将引入更多的智能基础设施，这些设备组成的庞大网络所产生的数据量是传统电网无法比拟的，智能电网也被称为“电网2.0”。如何有效应用电网产生的庞大数据量，是未来智能电网领域的研究人员面临的一大挑战。因此，将云计算方法与智能电网的属性特征相结合，可以提供崭新的解决思路。随着智能电网建设步伐的推进，更多的设备和用户接入电力系统，例如，智能电表、分布式电源、数字化保护装置、先进网络等，它们在提升电网监测与管理的同时也给数据与信息的安全带来了隐患。因此，如何使众多的用户能在一个安全的环境下使用电网的服务，成了当前电网信息安全建设的重要内容之一。
云计算是在分布式计算、网格计算、并行计算等基础上发展出的一种新型计算模型，云计算的出现使得人们可以直接通过网络应用获取软件和计算能力。IBM公司在2007年末的云计算计划中将其定义为：按用户的需求进行动态部署、配置、重配置以及取消服务等伸缩性平台。在云计算平台中的服务必须是可伸缩的，属于元（Meta）计算系统，可以是具体的物理的服务器机群，也可以另外一个云计算平台；通常一个通用的云计算平台包含强大的计算资源、存储区域网络（SANS）、网络设备、安全设备等。
2 电力企业的云计算需求
智能电网的信息化特征实质上是电力企业的信息化，包括电力生产、调度自动化和管理信息化等。目前调度自动化的各个系统，如SCADA、AGE以及EMS等已经成熟应用，省级电力调度机构全部建成了以EMS/SCADA为基础的三级调度自动化系统。但这些系统之间缺乏畅通的联系：信息不能共享，业务不能协同发展，对企业管理决策的作用十分有限，形成了大量的“信息孤岛”。未来电力信息系统需要对大量的信息资源进行共享，构筑一体化企业级信息集成平台，即电力企业的云平台。
云计算技术在电力企业的业务管理中已经逐步得到应用，另外，随着技术的成熟和商业成本的降低，基于可信计算平台的网络应用获得了迅猛发展。如果在电网业务管理体系中将可信计算与云计算结合起来，将会使电网的管理水平如虎添翼。图1所示为电力营销系统的云模型。
在可信计算环境下，每台主机嵌入一个可信平台模块。由于可信平台模块内置密钥，在模块间能够构成一个天然的安全通信信道。因此，可以将广播的内容放在可信平台模块中，通过安全通信信道来进行广播，这样可以极大地节约通信开销。智能电网的体系架构从设备功能上可以分为基础硬件层、感知测量层、信息通信层和调度运维层四个层次。那么，智能电网的信息安全就必须包括物理安全、网络安全、数据安全及备份恢复等方面。因此，其涉及到的关键问题可从CA体系建设、桌面安全部署、等级防护方案等方面入手。
3 智能电网中可信云的构造
未来接入智能电网的客户，不是传统意义上的单向服务接受者，而是具有与电网互动能力的双向参与者，客户的信息不但关系到隐私保护的问题，也同样会影响到电网安全，亟待构建一个可信的智能电网云计算环境。目前，计算技术与密码技术相结合，推动信息安全研究进入了可信计算（Trusted Computing， TC）阶段。随着技术的成熟和商业成本的降低，基于可信计算平台的网络应用获得了迅猛发展。
因此，需要借鉴可信计算平台的特点，研究如何设计高效的电力企业可信云计算平台，以解决电力信息化建设过程中的“信息孤岛”与信息安全问题，具有重要的现实意义和应用价值。
根据国家关于《信息系统等级保护基本要求》中关于信息安全管理的内容，针对电网业务应用系统的不同等级，设计了各应用系统的安全技术规划，内容包括物理安全、网络安全、系统安全、应用安全和数据安全等，如图2所示。
在该实验平台中，采用PGP（pretty Good privaey）加密算法对不同模块中的信息进行加密处理，如对保存文件进行加密、对电子邮件进行加密等，做到系统间信息的安全传输。
4 结束语
未来智能电网的安全保障不但要与信息安全技术相结合，还要融合先进的计算技术，如云计算、可信计算等，而不仅仅是简单的集成，智能电网将会发展成基于可信计算的可信网络平台。本文以电力企业营销系统的实验平台与可信计算结合起来，设计了面向智能电网的可信云计算环境。但信息安全是一个没有尽头的工作，需要及时在最新的案例中找到改进方法，不断完善信息安全方案，智能电网的信息化建设也将充分吸收新技术的优势，争取做到真正的智能、坚强。
（基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金项目（11MG50）；河北省高等学校科学研究项目（Z2013007））
参考文献：
[1] 陈树勇，宋书芳，李兰欣，等.智能电网技术综述[J].电网技术，2009，33（8）：1-7.
[2] 陈康，郑纬民.云计算：系统实例与研究现状[J].软件学报，2009（5）：1337-1348.
[3] 郭乐深，张乃靖，尚晋刚.云计算环境安全框架[J].信息网络安全，2009（07）：62-64.
[4] 杨义先，李洋.智能电网中的信息安全技术[J].中兴通讯技术，2010，16（8）：36-40.