电力自动化通信技术中的信息安全分析

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1、1．电力通信安全防护体系。电网安全防护工程是一项系统工程，它是将正确的工程实施流程、管理技术和当前能够得到的最好的技术方法相结合的过程。从理论上，电网安全防护系统工程可以套用信息安全工程学模型的方法，信息安全工程能力成熟度模型（SSE-CMM）可以指导安全工程的项目实施过程，从单一的安全设备设置转向考虑系统地解决安全工程的管理、组织和设计、实施、验证等。将上述信息安全模型涉及到的诸多方面的因素归纳起来，最主要的因素包括：策略、管理和技术，这三要素组成了一种简单的信息安全模型。　　从工程实施方面讲，信息安全工程是永无休止的动态过程。其设计思想是将安

2、全管理看成一个动态的过程，安全策略应适应网络的动态性。动态自适应安全模型由下列过程的不断循环构成：安全需求分析、实时监测、报警响应、技术措施、审计评估。　　2．电力信息系统的数据加密技术　　2.1．典型的数据加密算法典型的数据加密算法包括数据加密标准（DES）算法和公开密钥算法（RSA），下面将分别介绍这两种算法。　　2.1.1．数据加密标准（DES）算法。目前在国内，随着三金工程尤其是金卡工程的启动，DES算法在POS、ATM、磁卡及智能卡（IC卡）、加油站、高速公路收费站等领域被广泛应用，以此来实现关键数据的保密，如信用卡持卡人的PIN的加密

3、传输，IC卡与POS间的双向认证、金融交易数据包的MAC校验等，均用到DES算法。　　图1DES算法框图　　DES加密算法的框图如图1所示。其中明文分组长为64bit，密钥长为56bit。图的左边是明文的处理过程，有3个阶段，首先是一个初始置换IP，用于重排明文分组的64bit数据，然后是具有相同功能的16轮变换，每轮都有置换和代换运算，第16轮变换的输出分为左右两部分，并被交换次序。最后再经过一个逆初始置换IP-1（IP的逆），从而产生64bit的密文。　　DES算法具有极高的安全性，到目前为止，除了用穷举搜索法对DES算法进行攻击外，还没有发

4、现更有效的办法。而56位长的密钥的穷举空间为256，这意味着如果一台计算机的速度是每秒检测一百万个密钥，则它搜索完全部密钥就需要将近2285年的时间，可见，对DES处法的攻击是难以实现的。　　2.1.2．公开密钥算法（RSA）。公钥加密算法也称非对称密钥算法，用两对密钥：一个公共密钥和一个专用密钥。用户要保障专用密钥的安全；公共密钥则可以发布出去。公共密钥与专用密钥是有紧密关系的，用公共密钥加密信息只能用专用密钥解密，反之亦然。由于公钥算法不需要联机密钥服务器，密钥分配协议简单，所以极大简化了密钥管理。除加密功能外，公钥系统还可以提供数字签名。公

5、共密钥加密算法主要有RSA、Fertzza、Elgama等。　　在这些安全实用的算法中，有些适用于密钥分配，有些可作为加密算法，还有些仅用于数字签名。多数算法需要大数运算，所以实现速度慢，不能用于快的数据加密。RSA使用两个密钥，一个是公钥，一个是私钥。加密时把明文分成块，块的大小可变，但不超过密钥的长度。RSA把明文块转化为与密钥长度相同的密文。一般来说，安全等级高的，则密钥选取大的，安全等级低的则选取相对小些的数。RSA的安全性依赖于大数分解，然而值得注意的是，是否等同于大数分解一直未得到理论上的证明，而破解RSA是否只能通过大数分解同样是有

6、待证明。　　2.1.3．算法比较。DES常见攻击方法有：强力攻击、差分密码分析法、线性密码分析法。对于16个循环的DES来说，差分密码分析的运算为255.1，而穷举式搜索要求255。根据摩尔定律所述：大约每经过18个月计算机的计算能力就会翻一番，加上计算机并行处理及分布式系统的产生，使得DES的抗暴能力大大降低。　　RAS的安全性依赖于大整数的因式分解问题。但实际上，谁也没有在数学上证明从c和e计算m，需要对n进行因式分解。可以想象可能会有完全不同的方式去分析RAS。然而，如果这种方法能让密码解析员推导出d，则它也可以用作大整数因式分解的新方法。

7、最难以令人置信的是，有些RAS变体已经被证明与因式分解同样困难。甚至从RAS加密的密文中恢复出某些特定的位也与解密整个消息同样困难。另外，对RAS的具体实现存在一些针对协议而不是针对基本算法的攻击方法。