数字化转型加剧电力网络安全挑战

      中国能源报-中国能源网丨近日，在奇安信集团举办的“新基建”网络安全论坛上，全球能源互联网研究院副院长高昆仑表示，随着各种新兴技术手段在电力系统中实现应用，电力系统的网络安全面临的挑战正在升级。“现有安全防护体系无法充分应对逐渐升级的攻击手段与安全风险，亟待调整适应。”

　　电力安全关乎“新基建”领域

　　“新基建”作为时下的热点话题，被公认为是未来产业政策的重点布局方向。其中，特高压、新能源汽车充电桩、工业互联网，均与电力物联网的概念密切相关，电力系统的安全也与这些领域紧密关联。

　　“特高压是当今最先进的输电技术；充电桩是电能替代的典型应用，能与电动汽车一起实现储能、反向充电；电力物联网作为工业互联网在电力领域的应用，是新一代电力能源技术与信息技术融合的载体。”高昆仑说，“通过电力物联网，能够实现对特高压运行、充电桩等系统的安全、精准管理。”

　　实际上，物联网技术在电力行业的应用并非新鲜事，传统电力监控中用到的电流、电压传感器等拥有很长的历史。然而，随着信息通信技术的发展，物联网技术逐渐应用至电力生产、传输、消费及管理各个环节。“在电源侧，物联网技术的应用，可以实现可再生能源的广域互联，以及大规模新能源安全接入；在电网侧，利用物联网技术对电网运行设备运行状态进行精确的采集分析，可以保证电网始终处于安全可控状态，实现自主智能的运检协调控制。”高昆仑介绍。

　　电力数据保护成难题

　　“目前对电力企业而言，数据创造的价值，有时要比价格不菲的电力设备更加宝贵。”高昆仑强调，电力行业数字化转型后，数据已为电力企业的核心资产之一，对其保护更是一道难题。“电力系统的许多数据天生具有流动性，在保证安全、机密的同时，还要考虑数据可用性，需要根据特定场景制定数据分类、脱敏等安全策略，十分具有挑战性。”

　　据了解，电力行业的网络安全自2000年就已开展，目前基本形成了以边界防御为主的综合防御体系，将电力生产控制系统与管理信息系统分成不同的安全区域进行隔离；在边界防御之外，部署防火墙与网关，监测各种病毒和恶意代码以及态势感知等措施。

　　而随着泛在电力物联网的建设推进，“大云物移智链”等新技术得到广泛应用，电网业务模式发生变革，海量异构终端广泛接入，网络边界模糊、数据交互多元，现有安全防护体系亟待调整适应。

　　“像摄像头、巡检设备、无人机、充电桩、智能电表等具备计算能力的终端，现在几乎都处于‘裸奔’状态。”高昆仑直言，目前电力系统中许多智能终端缺乏经济有效的防护手段，“以充电桩为例，其不仅与用户进行交互，也会与后台充电桩网络进行交互。对充电桩的攻击可能对充电行为、车辆等造成破坏，甚至危害电网安全。”

　　不仅如此，近年来“网络战”面临的挑战日趋严峻。高昆仑指出，网络空间已经成为国家之间进行对抗的空间之一，越来越多未知的、定制化的恶意代码开始出现。“例如震网病毒造成伊朗核电站瘫痪、恶意软件导致乌克兰大面积断电等，这种攻击仅仅依靠传统手段已不足以应对。”

　　“跨界”探索新思路

　　一个系统遭受攻击的安全风险，与风险威胁能力、系统脆弱程度、资产价值成正比。“毫无疑问，电力系统已成为高价值的攻击目标。”高昆仑说，“对抗已知的威胁，可以采用边界防护、隔离、查杀等手段应对。对于未知的威胁，只能靠自身的免疫力，但现有的计算机系统在这方面是天生缺失的，未知的恶意代码、病毒基本上畅通无阻。”

　　面对这种未知的威胁，网络安全工程师们另辟蹊径：能不能借鉴生物学原理，模仿生物抵御外界威胁的方式，构造互联网各个节点本体的防御系统来应对未知风险？

　　高昆仑介绍，一些生物利用不确定的色彩、纹理、形状和行为的变化，给攻击者造成认知困境，以显著降低攻击的有效性。受这一原理的启发，“网络安全拟态防御机理”逐渐形成。“利用这种机理，系统可以动态地、伪随机地执行各种硬件、软件变体，使网络攻击者难以确定软、硬件工作状态，从而难以构建起基于漏洞或后门的攻击链，以此达到增强系统安全的目的。”

　　与之类似，模仿生物体内免疫系统识别“自身”与“非己”抗原的功能，电力行业开始将“可信计算原理”付诸网络安全实践，由此研发的可信计算安全模块系统（服务器版），已在25个电网调度控制系统实现了应用，已部署1500台套。“该系统目前是国内工业领域规模最大、等级最高、强度最强的可信计算应用。”高昆仑表示，“此外，针对电力物联网终端的充电桩、新能源发电、配电终端等，可信计算安全模块（嵌入式版）也已得到应用。”