面向攻击的电力工控系统业务恢复策略研究

• 作 者: 田博
• 机 构: 华中科技大学
• 出 处: 华中科技大学
• 发表日期: 2018年期
• 关键词: 电力工业控制系统 业务恢复 网络攻击 遗传算法 信息安全

电力工控系统作为国家关键基础设施的重要组成部分，其信息安全问题不仅影响人们的生产生活，甚至影响国家的安全稳定。随着信息化和网络化的不断推进，电力工控系统面临更为复杂的网络攻击威胁，如何保证在受攻击情况下业务依然能够正常运行，是实现电力工控系统信息安全的关键。与传统IT系统不同，电力工控系统属于典型的信息物理融合系统（Cyber-Physical System,CPS），分析其安全问题时必须深度结合对象特点。为解决攻击下电力业务运行异常的问题，本文提出了一套面向攻击的电力工控系统业务恢复解决方案，并在标准算例上对恢复方案进行仿真验证。　　本文从广域特性、信息物理融合特性两个方面对电力工控系统特点进行分析，总结了电力工控系统在攻击场景下的业务恢复需求，提出了一套多阶段、分层次的电力工控系统业务恢复框架，实现电力工控系统业务运行的全方位保护。对框架中的重要部分进行阐述，包括：对广域测量系统进行建模，提出了一种创新的、基于信息电力协同的广域测量数据恢复方法，融合信息层、电力层特点，有效解决攻击环境下系统不可观测的问题；分析配电网存在的典型攻击类型，针对命令注入攻击造成的开关误动作问题，提出了一种基于遗传算法的配电网区域协调恢复方法，在区域范围内实现网络重构和负荷供电恢复，最大限度地减少攻击带来的系统损失。分别在标准算例上模拟攻击场景，并用MATLAB仿真恢复方案决策过程，分析仿真结果并验证所提方法的有效性。　　最后，对全文工作进行总结，分析了本文需要进一步完善的内容，为将来的研究指明了方向。