小知識之電力負荷管理系統

電力負荷管理系統是采集客戶端實時用電信息的基礎平臺，是運用通訊技術，計算機技術，自動控制技術對電力負荷監控、管理的綜合系統，其功能包括：遠方自動抄表、預購電、防竊電、控制地方上網電廠、配網監測等。

一、電力負荷管理系統數據加密的過程和方法

1、加密技術

數據加密技術是提高信息安全性能的一種有效方法。按作用不同，數據加密技術主要分為數據傳輸加密、數據存儲加密、數據完整性的鑒別以及密鑰管理技術四種。

(1)數據傳輸加密技術

目的是對傳輸中的數據流加密，常用的方法有鏈路加密和端一端加密兩種。

前者側重在鏈路上而不考慮信源與信宿，是對保密信息通過各鏈路采用不同的加密密鑰提供安全保護。后者則指信息由發送者端自動加密，然后作為不可閱讀和不可識別的數據穿過通信網絡，當這些信息一旦到達目的地，將被自動重組、解密，成為可讀數據。

(2)數據存儲加密技術

目的是防止在存儲環節上的數據失密，可分為密文存儲和存取控制兩種。前者一般是通過加密算法轉換、附加密碼、加密模塊等方法實現：后者則是對用戶資格、權限加以審查和限制，防止非法用戶存取數據或合法用戶越權存取數據。

(3)數據完整性鑒別技術

目的是對介入信息的傳送、存取、處理的人的身份和相關數據內容進行驗證，達到保密的要求，一般包括口令、密鑰、身份、數據等項的鑒別，系統通過對比驗證對象輸入的特征值是否符合預先設定的參數，實現對數據的安全保護。

(4)密鑰管理技術

為了數據使用的方便，數據文件加密在許多場合集中表現為密鑰的應用，因此密鑰往往是保密與竊密的主要對象。密鑰的媒體有：磁卡、磁帶、磁盤、半導體存儲器等。密鑰的管理技術包括密鑰的產生、分配保存、更換與銷毀等各環節上的保密措施。

2、負荷管理系統中的加密方式

目前電力負荷管理系統的通信方式是以數傳電臺通信為主，輔以其他的通信方式;結構上采取中心站、主站及從站的三級結構。網絡模型圖1所示。

在三層網絡結構中，主站和從站之間使用無線通信方式傳輸數據，而在中心站和主站之間，采用電力系統的辦公自動化網絡進行數據傳輸，一般是以光纖作為通信鏈路的。采用無線傳輸方式的主站和從站之間的鏈路，是整個系統的通信瓶頸所在，也是系統容易遭受攻擊的地方，本文研究的加密方式也以這一段鏈路為主。

在從站和主站的前置機之間的數據加密傳輸，根據不同的通信方式將采取對應的數據加密方式。

(1)數傳電臺通信方式下的數據文件加密

數傳電臺通信方式的組網結構簡單，主站和從站之間只有一條通信鏈路，因此適合采用鏈路加密方式。為了增加數據的安全性，在數據傳輸之前也可以采用端到端的加密方式，將兩種加密方式復合使用。當然，這是以犧牲時效性為代價的。

(2) CDMA和GPRS通信方式下的數據文件加密

CDMA和GPRS通信方式，都是通過公網運營商進行數據傳輸，在傳輸過程中要通過多條不同的通信鏈路，因此不適合采用鏈路加密方式，改采用端到端的加密方式，數據在信道和交換節點上均以密文的形式存在。

3、密鑰的生成和管理

密鑰的生成方式有兩種：固定密鑰方式和一時一密方式。固定密鑰方式中，每個終端作為一個用戶擁有一個密鑰分配中心(KDC)生成好的密鑰，主站擁有所有終端的密鑰列表。而一時一密方式中，每個終端沒有固定的密鑰，服務器也不保存密鑰。服務器根據系統安全情況，設置時間參數，定時或不定時地、自動或手動地向KDC請求密鑰。由KDC將密鑰送給雙方。從安全角度來考慮，一時一密方式安全性更好一些，因此本文采用一時一密的密鑰生成方式。

在加密傳輸的過程中，需要大量的密鑰，用以分配給主機、節點和用戶。密鑰的安全管理是加密通信的一個重要環節。為了降低系統的復雜性，采用中心化的密鑰管理方式。 KDC負責每次加密通信的密鑰的生成、分發、更新和銷毀過程