電力信息安全態(tài)勢感知分析
為提升電網(wǎng)信息安全防御能力,電力企業(yè)越來越關(guān)注信息網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢感知技術(shù)以實現(xiàn)安全事件的預(yù)測與預(yù)防。下面是小編搜集整理的相關(guān)內(nèi)容的論文，歡迎大家閱讀參考。
摘要:電力行業(yè)在拉動國家經(jīng)濟(jì)增長、保障現(xiàn)代社會日常工作、生活方面,做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。在各類信息通信技術(shù)水平不斷提升的大環(huán)境下,電力信息化系統(tǒng)得到廣泛發(fā)展。本文結(jié)合電力信息系統(tǒng)安全防護(hù)現(xiàn)狀,圍繞安全指標(biāo)體系、態(tài)勢感知等層面,著重強(qiáng)調(diào)貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司信息安全態(tài)勢分析系統(tǒng)在電力信息網(wǎng)絡(luò)的科學(xué)運用,旨在進(jìn)一步推動電力信息安全保障體系的優(yōu)化建設(shè)。
關(guān)鍵詞:信息安全;態(tài)勢感知;電力信息化
建設(shè)經(jīng)濟(jì)的根基源自電力。伴隨智能電網(wǎng)的高速發(fā)展,對電力信息化系統(tǒng)提出了更高標(biāo)準(zhǔn),我國開始著力于大力建設(shè)智能電網(wǎng)。相對于傳統(tǒng)電力系統(tǒng)與而言,現(xiàn)代智能電網(wǎng)運作模式與服務(wù)模式得到較大改觀,海量數(shù)據(jù)交互以及飛速上升的智能終端數(shù)量,為電力信息化系統(tǒng)安全性帶來了新一輪挑戰(zhàn),深入探究電力系統(tǒng)中的信息安全態(tài)勢顯得刻不容緩。
一、電力信息網(wǎng)存在的安全防護(hù)現(xiàn)狀
分析電監(jiān)會文件,將電力信息網(wǎng)絡(luò)歸納為管理信息區(qū)與生產(chǎn)控制區(qū)。其中,電力系統(tǒng)內(nèi)部是生產(chǎn)控制區(qū)的重點安全威脅因素,需強(qiáng)化內(nèi)部安全防護(hù)。但管理信息區(qū)的安全威脅大部分源自系統(tǒng)外部。隨著信息技術(shù)水平的不斷提升,加劇了電力信息系統(tǒng)中安全防護(hù)設(shè)施(如防火墻、入侵防御系統(tǒng)、防病毒系統(tǒng))的安全隱患。物理安全:即設(shè)備自身特性和外部條件致使設(shè)備損壞的狀況。網(wǎng)絡(luò)安全:即電力系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)兩者的高效隔離、防火墻的科學(xué)設(shè)置、提高系統(tǒng)硬盤處理水平、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運作日志、動態(tài)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)攻擊活動。主機(jī)安全:即保障電力系統(tǒng)主機(jī)權(quán)限避免由違規(guī)技術(shù)方式獲取。包含數(shù)據(jù)庫、操作系統(tǒng)安全、中間件安全。數(shù)據(jù)安全:即保障信息系統(tǒng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、資產(chǎn)數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)恢復(fù)和備份安全,保障系統(tǒng)具備一定的數(shù)據(jù)恢復(fù)水平。此外,還有電力信息網(wǎng)絡(luò)邊界安全,該威脅指的是系統(tǒng)受到人為攻擊,如監(jiān)聽、截獲網(wǎng)絡(luò)信息、掃描探測系統(tǒng)、偽造身份、惡意代碼攻擊以及對網(wǎng)站的非法登錄。
二、信息安全態(tài)勢感知分析系統(tǒng)
貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司信息安全態(tài)勢感知系統(tǒng),2011年作為中國南方電網(wǎng)公司試點單位開始進(jìn)行信息安全態(tài)勢感知的應(yīng)用研究工作,2013年完成了信息安全態(tài)勢感知系統(tǒng)的省地兩級部署推廣工作。省地兩級系統(tǒng)部署架構(gòu)參考下圖1。
2.1信息安全態(tài)勢值
信息安全態(tài)勢的一大作用在于判斷并提示網(wǎng)絡(luò)運作有無安全威脅,具體借助信息安全態(tài)勢值來展現(xiàn)安全態(tài)勢功能。信息安全態(tài)勢值,指的是借助系列數(shù)學(xué)處理方式,把大量的信息歸納為幾組價值相對高的參數(shù)。此類參數(shù)可反映出電力網(wǎng)絡(luò)運作狀況,其參數(shù)值會因信息安全事件的出現(xiàn)數(shù)量、頻率和所受威脅程度而進(jìn)行動態(tài)變化,有助于管理方參考參數(shù)值來判斷電力信息系統(tǒng)有無面臨威脅或攻擊。其中,信息安全態(tài)勢值的產(chǎn)生流程參考下圖2。因數(shù)據(jù)來源存有差異,故信息安全態(tài)勢值會參考該差異采取不同計算方式,呈現(xiàn)出不同意義。(1)參考態(tài)勢值表達(dá)范疇:宏觀、微觀、整體以及子網(wǎng)等安全態(tài)勢指數(shù)。(2)參考態(tài)勢值表達(dá)意義:攻擊威脅、病毒式以及主機(jī)安全等態(tài)勢指數(shù)。(3)參考態(tài)勢值的計算方式:匯聚與非匯聚態(tài)勢指數(shù)。(4)相關(guān)輔助類安全態(tài)勢參數(shù):病毒傳播速率和出現(xiàn)頻率、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點連通度、和安全設(shè)備可用率。
2.2信息安全態(tài)勢評估過程
信息安全態(tài)勢評估過程主要分為收集態(tài)勢要素、分析和預(yù)測:(1)處于特定網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,態(tài)勢采集要將不同因素考慮其中,并針對相關(guān)因素展開適當(dāng)歸納、綜合維系,旨在為態(tài)勢推理提供參考。(2)分析、明確事件出現(xiàn)的深入因素,如網(wǎng)絡(luò)流量不正常。(3)已知T時刻出現(xiàn)的事件,對T+1、+2、…、+n等時刻可能出現(xiàn)的事件進(jìn)行預(yù)測。(4)制作信息安全態(tài)勢圖,通過態(tài)勢評估內(nèi)容制作態(tài)勢分析文件與整體態(tài)勢圖,致力于為決策方提供決策參考依據(jù)。
2.3信息安全態(tài)勢感知模型
態(tài)勢感知與DataFusion(數(shù)據(jù)融合)存在緊密關(guān)聯(lián)。數(shù)據(jù)融合指的是對海量數(shù)據(jù)源的整合采集,通過有機(jī)組合來提高數(shù)據(jù)信息的`精準(zhǔn)度與高效性。不難發(fā)現(xiàn),數(shù)據(jù)融合和態(tài)勢感知存在諸多相似點�，F(xiàn)階段,諸多安全態(tài)勢感知模型均以都是基于JointDirectorofLaboratories(美國軍事機(jī)構(gòu))提供的數(shù)據(jù)融合模型延伸所得,參考下圖3,為經(jīng)典信息安全態(tài)勢感知模型。分析該模型,態(tài)勢感知主要通過五大環(huán)節(jié)來實現(xiàn),基于針對海量數(shù)據(jù)源收集態(tài)勢要素信息(如借助分散于相關(guān)企事業(yè)機(jī)構(gòu)的Firewall、IDS和Netflow采集器),并借助各個環(huán)節(jié)的及時反饋并加以處理,借助信息安全態(tài)勢可視化達(dá)到人機(jī)交互目的。該五大處理環(huán)節(jié)包括:(1)數(shù)據(jù)預(yù)處理:預(yù)處理部分缺乏整合規(guī)范的數(shù)據(jù),包括過濾雜質(zhì)、用戶分布型處理。(2)提取事件:收集信息要素后,規(guī)范并修訂事件,相應(yīng)拓展事件基礎(chǔ)特征。(3)評估信息安全態(tài)勢:具體為態(tài)勢分析與關(guān)聯(lián)分析,其結(jié)果可生成態(tài)勢分析文件與整體態(tài)勢圖,為信息管理方提供決策依據(jù)。(4)信息威脅評估:主要把目前態(tài)勢映射至發(fā)展趨勢中,綜合評估參與方設(shè)想,并對相關(guān)行為做出預(yù)測。(5)管理管理、控制并優(yōu)化過程:基于優(yōu)化指標(biāo)的構(gòu)建,動態(tài)追蹤并評價過程,以保障資源的優(yōu)化配置。
2.4信息安全態(tài)勢感知指標(biāo)體系
信息安全態(tài)勢感知系統(tǒng)主要基于信息安全態(tài)勢感知指標(biāo)體系。其中,信息安全態(tài)勢評估參數(shù)參考指標(biāo)體系中的相關(guān)要素,需借助評估方法與模型來提取�；谙鄳�(yīng)原則要求與標(biāo)準(zhǔn)體系,構(gòu)建科學(xué)完善的安全態(tài)勢評估指標(biāo)體系,從而實現(xiàn)對電力信息系統(tǒng)安全性能的綜合評估,進(jìn)一步優(yōu)化電力行業(yè)信息安全態(tài)勢感知能力。具體來說,信息系統(tǒng)的安全因素涵蓋到系統(tǒng)內(nèi)每一環(huán)節(jié),單單參考BS7799與CC標(biāo)準(zhǔn)便包含350多個安全因子,模型指數(shù)量相對海量。所形成的誤差因子會累積會形成一定評估偏差,所以,需建立相對完善的信息安全指標(biāo)體系。在安全分層指標(biāo)體系中,需整體考慮不同層次與需求、信息源,方可構(gòu)建為信息安全態(tài)勢感知指標(biāo)體系。其中,層次方面主要包括有主機(jī)、宏觀與局部網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)、漏洞/攻擊;需求方面包括管理方、一般用戶和維護(hù)方;信息源包括靜態(tài)配置、日志、報警和流量。并整合出安全指標(biāo)體系的表征,即容錯性、平穩(wěn)性、脆弱性與威脅性。唐成華等人認(rèn)為,可以態(tài)勢熵為基礎(chǔ)來建設(shè)網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢指標(biāo)體系,并指出網(wǎng)絡(luò)可用性層面計算態(tài)勢評估指標(biāo)參數(shù)的方式。例如,可采取態(tài)勢熵對信息安全態(tài)勢做出表述,熵值愈小則證明此信息安全態(tài)勢良好,安全性能強(qiáng)。采取態(tài)勢熵差來表述每一態(tài)勢評估指標(biāo)所呈現(xiàn)的性能狀況,可切實展現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢程度,將每一指標(biāo)歸入相同數(shù)學(xué)平臺內(nèi),展開量化處理。貴州電網(wǎng)公司在參考行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合自身實際業(yè)務(wù)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境情況下,合理運用信息安全態(tài)勢感知模型,形成了以網(wǎng)絡(luò)安全、主機(jī)安全、終端安全、應(yīng)用安全、數(shù)據(jù)安全五個維度共計19個指標(biāo)的信息安全態(tài)勢感知指標(biāo)體系。
三、電力信息安全架構(gòu)的創(chuàng)新構(gòu)建
因電力行業(yè)具備相對穩(wěn)固的信息安全基礎(chǔ),故電力行業(yè)信息安全架構(gòu)的創(chuàng)新構(gòu)建,可堅持創(chuàng)新傳承、自主控制、自動化防護(hù)的要求。并參考電力行業(yè)的信息網(wǎng)拓展特征,有機(jī)組合信息管理、技術(shù)指標(biāo)等多元化策略,構(gòu)建相對穩(wěn)定的電力信息安全架構(gòu)。通過架構(gòu)的不斷演化,需展開下述幾點措施:
3.1整體拓展信息安全頂層設(shè)計
要秉承同步信息安全業(yè)務(wù)的拓展思維,長期貫徹安全意識,進(jìn)行包含電力整體業(yè)務(wù)、整體單位、整體系統(tǒng)以及總流程的信息安全頂層設(shè)計,進(jìn)而確定信息安全管理框架、措施框架、技術(shù)框架和系列流程模式,構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的信息安全頂層體系,打造成包含可開發(fā)、設(shè)計、規(guī)劃、測試、實踐、運作和檢修、下線等每一環(huán)節(jié)的信息安全管理工作體系,以期為電力信息系統(tǒng)的健康運作提供指導(dǎo)意義。
3.2打造高質(zhì)量信息安全專業(yè)團(tuán)隊
打造高質(zhì)量信息安全專業(yè)工作團(tuán)隊,進(jìn)而推動電力信息安全工作的高效運作,如嚴(yán)格招聘電力專業(yè)人才,側(cè)重于電力信息安全團(tuán)隊、信息安全開發(fā)團(tuán)隊、信息安全運作維護(hù)團(tuán)隊的建設(shè),全面優(yōu)化工作人員的個人技術(shù)水平和裝備實力,打造科學(xué)、高效率的電力信息安全運營人才梯隊。
3.3監(jiān)控整個網(wǎng)絡(luò)的態(tài)勢
首先,要統(tǒng)一規(guī)范,考慮到不同組織、單位選用的廠方、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施各有差異,要想實現(xiàn)對電力信息系統(tǒng)安全態(tài)勢的整體監(jiān)管控制,需構(gòu)建系列健全的信息交互、訪問監(jiān)控體系,有助于提高相關(guān)廠房安全技術(shù)、產(chǎn)品間的高契合度。其次,信息網(wǎng)絡(luò)繁瑣性逐漸增加,導(dǎo)致電力行業(yè)對信息系統(tǒng)的依賴程度不斷提高,且各信息體系框架間的聯(lián)系日益繁瑣,諸多惡意攻擊行為所造成的負(fù)面后果不斷加劇;所以,要相應(yīng)提高電力信息系統(tǒng)的靈活度和協(xié)調(diào)性,以便于隨信息架構(gòu)的動態(tài)變化,快速、精準(zhǔn)判斷電力信息安全態(tài)勢狀況。然后,態(tài)勢分析可視化。電力信息安全態(tài)勢分析在各環(huán)節(jié)均具備對應(yīng)的可視化技術(shù),要將該要點當(dāng)作重點來關(guān)注。保證實時性,盡可能提高惡意網(wǎng)絡(luò)攻擊行為的響應(yīng)頻率�？紤]電力信息系統(tǒng)的容錯性,一旦出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障,要保證信息系統(tǒng)的有序運作。最后,要伴隨現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)的不斷更新,持續(xù)健全電力信息安全態(tài)勢評價指標(biāo)體系,以物聯(lián)網(wǎng)、云計算等大數(shù)據(jù)時代下的信息安全態(tài)勢系統(tǒng)和分析為基礎(chǔ),不斷優(yōu)化電力信息系統(tǒng)。
四、結(jié)語
在多元化信息通信技術(shù)的高速發(fā)展趨勢下,信息技術(shù)在電力系統(tǒng)層面得到廣泛應(yīng)用�？v觀當(dāng)前電力信息體系,已呈現(xiàn)出融匯交匯的連通式、開放式特征。基于信息安全態(tài)勢系統(tǒng)分析當(dāng)前電力信息安全概況,發(fā)現(xiàn)不僅網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部威脅加劇,外部惡意攻擊行為同樣日益加劇。要深入探索電力信息系統(tǒng)內(nèi)外網(wǎng)的安全問題,進(jìn)而構(gòu)建科學(xué)全面的安全防護(hù)措施,以期推動信息時代下電網(wǎng)事業(yè)的課持續(xù)發(fā)展。
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