基于云計(jì)算的智能電網(wǎng)安全問(wèn)題

王陳喜

針對(duì)目前越來(lái)越普及的智能電網(wǎng)云技術(shù)，本文對(duì)云計(jì)算在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用情況進(jìn)行了分析，通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)了智能電網(wǎng)云在物理層、虛擬層和云服務(wù)層存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，文章通過(guò)對(duì)這些安全風(fēng)險(xiǎn)的細(xì)致分析，并提出了切實(shí)可行的安全防護(hù)措施，智能電網(wǎng)云的安全高效發(fā)展提供了一定的借鑒經(jīng)驗(yàn)。

【關(guān)鍵詞】云計(jì)算 智能電網(wǎng)云 安全問(wèn)題

在計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展中，云計(jì)算成為當(dāng)代計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的一個(gè)熱點(diǎn)。而在智能電網(wǎng)創(chuàng)建中，云計(jì)算技術(shù)的引入與結(jié)合成為是當(dāng)前新的研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)。在智能電網(wǎng)控制系統(tǒng)中應(yīng)用的云計(jì)算技術(shù)，由于其具有應(yīng)用靈活性、快速性、高效率、可擴(kuò)展性和低成本等眾多技術(shù)優(yōu)勢(shì)，以及可以在各種復(fù)雜情況下，快速做出反應(yīng)，這使得云計(jì)算技術(shù)成為智能電網(wǎng)系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展的主要方向。

1 智能電網(wǎng)中云計(jì)算的應(yīng)用

在智能電網(wǎng)的構(gòu)建與應(yīng)用中，各種各樣用戶的服務(wù)請(qǐng)求的急劇增加，這就導(dǎo)致需要處理的信息數(shù)據(jù)種類呈現(xiàn)海量化增長(zhǎng)，對(duì)這些數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)問(wèn)題成了電力系統(tǒng)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)目前所面對(duì)的最大的問(wèn)題。同時(shí)，因?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)各類信息數(shù)據(jù)的分布范圍較廣，這些數(shù)據(jù)的性能要求、查詢和處理頻度以也各不相同。此外，智能電網(wǎng)系統(tǒng)不僅需要對(duì)這些信息數(shù)據(jù)進(jìn)行單純的存儲(chǔ)，還需要這些電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)對(duì)進(jìn)行大規(guī)模的調(diào)用、計(jì)算、分析、仿真、優(yōu)化、設(shè)計(jì)和決策。上述一系列問(wèn)題，就是致使現(xiàn)有電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)功能和計(jì)算能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足現(xiàn)如今海量信息數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理需求。

云計(jì)算技術(shù)是計(jì)算機(jī)控制工程中的新技術(shù)，它的應(yīng)用很好地解決了以上問(wèn)題。云計(jì)算技術(shù)針對(duì)海量信息數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)要求，特將存儲(chǔ)方式改為分布式存儲(chǔ)，并配以冗余存儲(chǔ)的方式進(jìn)行輔助已達(dá)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可靠性的要求，采用的軟件也具有非常高的可靠性。運(yùn)用云計(jì)算數(shù)據(jù)管理技術(shù)，能夠?qū)χ悄茈娋W(wǎng)系統(tǒng)中的各類不同的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地管理，而且可以忽略其類型和性能要求的差異。同時(shí)，云計(jì)算技術(shù)采用的是并行編程模式，使其具有簡(jiǎn)單的并行計(jì)算開(kāi)發(fā)技術(shù)和高性能的并行處理能力，能夠遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出電力系統(tǒng)對(duì)其信息數(shù)據(jù)的計(jì)算需求。通過(guò)上面的分析可知，云計(jì)算技術(shù)的引入，可以更好地、更快、更簡(jiǎn)單地解決電網(wǎng)系統(tǒng)中信息數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理和分析的問(wèn)題使，對(duì)此將其稱為智能電網(wǎng)云。

智能電網(wǎng)云向用戶和電力系統(tǒng)主要以透明的形式提供服務(wù)，通過(guò)虛擬化的存儲(chǔ)和計(jì)算資源池，可以進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、動(dòng)態(tài)部署和動(dòng)態(tài)分配/重分配，從而提供高質(zhì)量的計(jì)算服務(wù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)和平臺(tái)服務(wù)。智能電網(wǎng)云體系在結(jié)構(gòu)上從上到下分為4層：物理儲(chǔ)存層、基礎(chǔ)管理層、應(yīng)用接口層、高級(jí)訪問(wèn)層。通過(guò)智能電網(wǎng)云，能夠在電力系統(tǒng)內(nèi)部利用其分布式計(jì)算、集群應(yīng)用等功能，整合所有的應(yīng)用軟件資源以便進(jìn)行協(xié)同工作，共同為各級(jí)電網(wǎng)和終端提供所需要的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和計(jì)算服務(wù)，最終產(chǎn)生一個(gè)獨(dú)立在電力系統(tǒng)內(nèi)部的私有云。在電力系統(tǒng)中具有層次分明的分級(jí)管理制度，所以在智能電網(wǎng)云中主云和子云按照級(jí)別建立，從而使數(shù)據(jù)資源得到合理地配置，并減少原有系統(tǒng)中時(shí)常發(fā)生的重復(fù)資源的調(diào)配問(wèn)題，進(jìn)而使智能電網(wǎng)云的電網(wǎng)資源使用更為合理。

通常，智能電網(wǎng)云所涉及到的客戶角色主要有用戶、電力部門和第三方服務(wù)提供商三類。由于長(zhǎng)期的服務(wù)，會(huì)使這三類用戶的用電信息、工業(yè)和商業(yè)用戶的附加數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)出現(xiàn)大量的積累存儲(chǔ)，而這些數(shù)據(jù)如果發(fā)生泄露事故，它會(huì)對(duì)客戶的行為特征和身份信息構(gòu)成威脅，甚至危機(jī)其生命安全，因此，如何保證智能電網(wǎng)云安全穩(wěn)定發(fā)展成為一個(gè)重要的研究課題。

2 智能電網(wǎng)中云計(jì)算應(yīng)用中的安全問(wèn)題分析

在智能電網(wǎng)云中，要求對(duì)用戶數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和計(jì)算必須在云計(jì)算的物理層中進(jìn)行，這就使用戶的數(shù)據(jù)在云計(jì)算物理層中存在泄露的可能，這會(huì)導(dǎo)致用戶對(duì)數(shù)據(jù)隱私的懷疑。同時(shí)，也存在某些非法利息獲取者主動(dòng)通過(guò)云服務(wù)的系統(tǒng)漏洞竊取其他用戶的重要數(shù)據(jù)信息。

因此，在云計(jì)算的物理層中出現(xiàn)了以下新風(fēng)險(xiǎn)：

（1）少數(shù)云租戶非法訪問(wèn)其他云租戶的數(shù)據(jù)，使得他人的隱私被侵犯以及其他云租戶數(shù)據(jù)的機(jī)密性遭破壞；

（2）電網(wǎng)云計(jì)算中心的虛擬機(jī)或宿主機(jī)被不懷好意的少數(shù)云租戶侵入，可以通過(guò)虛擬機(jī)的約束而破壞其他虛擬機(jī)或宿主機(jī)；

（3）物理環(huán)境不安全，可能會(huì)破壞智能電網(wǎng)云基礎(chǔ)設(shè)施，使其變得不安全；

（4）在云計(jì)算平臺(tái)中，不同的云應(yīng)用設(shè)置在的不同的服務(wù)器和計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施上運(yùn)行，也就使安全邊界不固定且不安全。同時(shí)，因?yàn)閼?yīng)用云計(jì)算后的智能電網(wǎng)信息系統(tǒng)，表現(xiàn)出了很高的集成度和較強(qiáng)的交互性，因此，智能電網(wǎng)信息系統(tǒng)存在用戶數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和隱私的泄露問(wèn)題，導(dǎo)致其安全域的劃分存在一定的困難。

（5）云服務(wù)該如何確保安全的問(wèn)題。因?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)云服務(wù)控制著系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)、服務(wù)和通信網(wǎng)絡(luò)，所以如果云計(jì)算服務(wù)提供商出現(xiàn)安全漏洞，那么就無(wú)法確保云服務(wù)的可用性和機(jī)密性，并切實(shí)保護(hù)用戶的相關(guān)利益。

（6）智能電網(wǎng)信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)優(yōu)先訪問(wèn)權(quán)和管理權(quán)限的變更風(fēng)險(xiǎn)。通常情況下，各種用戶的多種數(shù)據(jù)都具有一定的機(jī)密性，但在云計(jì)算中，企業(yè)需要把這些帶有一定機(jī)密性的數(shù)據(jù)交給云計(jì)算服務(wù)提供商，企業(yè)內(nèi)部的相關(guān)單位并不能優(yōu)先訪問(wèn)這些數(shù)據(jù)，而是由云計(jì)算服務(wù)商及其相關(guān)部門優(yōu)先訪問(wèn)，這就無(wú)法解決用戶機(jī)密數(shù)據(jù)泄露渠道的問(wèn)題。

3 智能電網(wǎng)中的云計(jì)算應(yīng)用安全措施

應(yīng)對(duì)物理層進(jìn)行隔離，限制不同虛擬機(jī)對(duì)智能電網(wǎng)云基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的訪問(wèn)權(quán)限；通過(guò)特殊的數(shù)據(jù)加密手段，使系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)在其所在的存儲(chǔ)空間被釋放或重新分配給其他用戶之前進(jìn)行全部刪除。

在實(shí)際操作中，建議采取如下安全防護(hù)措施：設(shè)計(jì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)優(yōu)先權(quán)和管理權(quán)限，對(duì)云計(jì)算服務(wù)商的數(shù)據(jù)使用權(quán)限進(jìn)行限制。因?yàn)樵朴?jì)算平臺(tái)的數(shù)據(jù)可以共享，所以采取設(shè)置不同的域來(lái)管理數(shù)據(jù)，不同域之間的用戶不可以互相查看數(shù)據(jù)，同一個(gè)域中的數(shù)據(jù)在實(shí)行數(shù)據(jù)加密的同時(shí)，還使用強(qiáng)身份認(rèn)證的方式來(lái)使用數(shù)據(jù)。

4 結(jié)語(yǔ)

云計(jì)算技術(shù)為智能電網(wǎng)海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理、分析和決策提供了切實(shí)可行的解決方案，但在解決問(wèn)題的同時(shí)，也出現(xiàn)了不少安全問(wèn)題，為了確保用戶和電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性，文章對(duì)云計(jì)算存在的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了細(xì)致的分析，并提出了切實(shí)可行的安全防護(hù)措施。

參考文獻(xiàn)

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作者單位

云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司怒江供電局 云南省怒江市 673100