智能电表的安全保障

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1、智能电表的安全保障　　安全威胁　　毫无疑问，智能电X面临的安全隐患有很多种，但大致可分为两大类。第一类为个体攻击，指攻击者的目标是智能电X数据，以获得自身利益例如，窃取电费，或隐瞒违禁药物的生产等。个体攻击的目的并非扰乱电X管理，仅仅是为了获得某一个体或团体的利益。　　第二类攻击指的是对社会构成威胁的活动，包括试图破坏电X运行的活动。这可能是对电X本身的攻击（大区域误报能耗，造成整个电X的资金链紧张）；也可能是对社会的攻击（例如：恐怖分子袭击），造成电X瘫痪，用户断电。发生断电时，生产和金融损失将无可估量，特别是在极热、极冷气候下，还会对人类的生命安全构成威胁。　　薄弱环节　　攻击者通常会

2、纵观整个电X，并设法确定实施攻击的最佳位置，以最少投资和最低风险达到预期结果。我们可以简单考察一个电力中心-端点的模型，考虑两种情况下的攻击者如何达到目的。　　1.个体威胁：以希望减免电费的黑客为例，攻击者可能混进电力公司控制室，更改其电表记录，从而达到目的；他也可能拦截数据，截取发送给电力公司的能耗信息；或者直接篡改电表固件，使其降低耗电量的记录。　　2.社会威胁：以希望破坏绝大多数用户供电链的恐怖分子为例，攻击者可能混进电力控制室，远程断开大量电表，或关闭某个变电站的供电。攻击者也可能向通信总线注入指令执行类似动作；或者控制电表，使其直接从远端断开继电器；也可能控制传感器向电力公司反馈

3、错误数据，造成电力控制中心的误判和错误操作。　　从简单模型可以看出所存在攻击通路，整个电X的绝大部分环节（电力公司控制室、通信X络、端点）都可实施上述攻击行为。提高系统的整体安全性会对三个环节提供安全防护，但实际操作时要求我们识别并定位最薄弱的环节。这也正是攻击者所采取的措施找到最容易的入侵点（智能电X的薄弱环节）实施攻击。　　试想攻击者可能如何看待当前的三个主要环节。成功入侵电力公司控制室能够最大程度地控制电X，但所承受的风险也最高。控制室必定防护严密，具有良好的访问权限控制，同时还具有安全认证流程。此外，入侵者在控制室也很难藏身即使保安人员没有抓住闯入者，监控摄像头也会记录下来。当然，

4、内部人员能够最有效地从电力控制中心攻击整个电X，但由于电力部门规程严格限制了个人权限，任何个人都不可能运行威胁电X运转的操作，此类操作通常需要多人同时到场实施，从而简单了内部人员作案的风险。　　这样，攻击者的第二个选择必然是通信链路，迄今为止，关于智能电X安全性的多数话题都集中在通信链路，大多数系统部署也都采用了严格的加密技术，以保护智能电X端点与电力中心之间数据和命令传输。为了成功攻击通信通道，必须获取安全密匙或认证密匙。而可靠的通信协议都不会共用密匙，意味着攻击者只能（1）从电力公司或端点获取密匙；或者（2）对通道的加密/认证机制实施暴力攻击。注意，选项1实际上并非攻击通道本身，而是攻

5、击电X的其他部件。暴力攻击（选项2）也不大可能得到结果。常见的加密算法，如AES-128，以暴力方式攻击，计算方面是不可行的，这意味着超高速计算机需要运行若干年，甚至几十年的时间才能获取密钥，远远长于数据本身有效期限。　　于是攻击者将转向智能电X端点本身：诸如智能电表或电X健康状况监测传感器等装置。此类装置的吸引力更大，因为端点保护措施相对薄弱，大范围分散在室外，或者安装在远距离传输线上。我们可将诸如数据集中器之类的装置考虑在内，因为此类设备往往也没有保护措施。这些薄弱点为攻击者分析和尝试不同的攻击方法提供了可乘之机。的确，这些端点带电，难以触及（例如在高耸的传输线上），具有潜在危险。但攻

6、击者完全可以利用一些防护措施，避免人员伤害。表面上看，像电表这样的端点最容易使攻击者得逞。但对手如何实施攻击呢？　　攻击已安装的电表　　以下讨论适用于智能电X上具有通信功能的任何端点，但为讨论方便，我们以智能电表为例。　　对于个体攻击，攻击者将穷其所能对电表实施攻击。其目的可能是更改电流检测装置，使其检测耗电量更少；或者对电表软件实施逆向工程，使其报告的耗电数更少。　　社会攻击可能以类似方式入手：攻击者研究电表，试图了解其工作原理。其目的是希望析取密匙、对软件协议实施逆向工程，以及重新设置电表。一旦得手，攻击者可对大量电表重新配置，降低其实报耗电量，或在指定日期和时间同时断开。　　面对此类

7、威胁，如何保障智能电X端点的安全呢？市场上可供使用的嵌入式安全技术（例如，广泛用于金融交易和政府机构的安全处理器），能够很好地抵御个体电表的攻击。这类安全技术集成了物理攻击（强行控制）侦测或嵌入式系统、逻辑攻击（分析嵌入式系统存储器、应用程序或协议）侦测的方法。　　具有物理攻击检测机制的嵌入式系统能够检测系统隐患。这些产品采用物理传感器，例如，检测器件外壳被打开的开关、运动传感器及环境传感器等。一旦侦测到攻击操作，电表可