电力信息系统安全体系结构化设计方法的研究

• 作 者: 胡炎
• 机 构: 清华大学
• 出 处: 清华大学
• 发表日期: 2003年期
• 关键词: 电力信息系统 结构化设计 安全体系设计 风险分析算法 相对安全度 网络安全 迹语言设计

电力信息系统的安全破坏，可能导致电力一次系统的安全稳定破坏，如何有效地保障电力信息系统的安全已成为一个非常紧迫的问题。本论文的研究工作是响应国家经贸委30号令的要求，以国家863项目——电网调度中心及网络安全防护策略研究——为背景展开的。电力信息系统是由众多复杂异构的子系统组成的超大规模、广域分布和分级递阶的大系统，各种业务系统间存在复杂的交互行为和大量的异步操作，它的安全是多因素和多维的。为此，需要一种系统化和结构化的设计方法以及相应的辅助工具支持安全体系的设计。
本论文深入分析了电力信息系统安全体系设计的基本要求，并发现已有设计方法难以满足这些要求，进而对安全体系结构化设计的过程模型、描述语言、风险分析算法、安全度定量评价和辅助工具实现等主要环节进行了系统的研究，取得了如下成果：
◆考虑到业务是电力信息系统最重要的资产，提出了基于业务分析的安全体系结构化设计的过程模型，从而明确了安全体系设计的基本过程及需要解决的关键技术问题；
◆在广泛分析电力信息系统的结构及其业务的基础上，建立了研究安全体系设计过程描述语言的语义基础——多层抽象模型；
◆设计了安全体系设计迹语言，克服现有设计过程缺乏有效的描述语言的问题，为设计过程的建模和推理奠定了基础；
◆基于迹语言设计并实现了风险自动分析算法，第一次采用数字仿真取代手工操作对电力信息系统进行攻击迹分析，提高了风险分析的效率，可为安全措施的配置提供有益的建议；
◆提出相对安全度概念，以定量评价安措效果和系统安全性，为增加新的安全功能、调整系统结构和调整用户业务需求这三大类安措的控制效果比较提供了量化基准，减少了安措选择的主观性；
◆研发出安全体系设计的辅助软件，提供图形化的系统建模和风险自动分析平台，通过实例分析表明了相对安全度概念和自动分析算法的有效性。
上述研究成果提供了比较完整的结构化设计方法，推进了电力信息系统安全体系设计的理论化、定量化和计算机辅助化的进程。