基于大數據的電力信息系統網絡安全分析

內蒙古電力（集團）有限責任公司信息通信分公司 孫 靜

在新電改九號文頒布后加快了我國電力行業的改革步伐，改革的重點內容是創建出可滿足電力需求的信息化管理平臺,在創建時需保證平臺具備網絡安全性，可達到促進電力信息系統安全、穩定的運行。在信息技術快速發展下誕生出更多的信息量，可以利用“海量”詞匯進行形容，而原有的技術已不能對其實現有效的分析與處理，需引入更先進的技術滿足處理海量信息的要求。大數據技術誕生后為電力信息系統處理海量信息提供了先進的技術支持，可根據需求從海量信息中分析出所需的信息內容并進行有效處理，從而為相關人員提供準確的信息數據實現促進電力系統安全、穩定運行的目標。

1 電力信息系統網絡存在的安全風險因素

1.1 大數據技術概述

所謂大數據技術是指在獲取信息方面、信息存儲方面、管理信息方面、分析處理信息方面可達到海量信息同時獲取、存儲、管理、分析處理的過程，其特征表現在四方面：海量數據規模、數據流轉速率快速、數據類型多樣化、具有較低的價值密度。在大數據誕生并應用于各領域中后，其具有的戰略意義不只是存在于可掌握海量的信息數據，而是在獲取的信息中挖掘出企業需求的內容并進行專業化處理。換言之，如果大數據技術屬于一種產業，那么產業的最終目標是實現盈利，也就是大數據技術的應用要達到盈利目的。站在技術角度分析，大數據技術與云計算可用“硬幣正反面”的關系來形容，大數據無法運用單獨的計算機實施信息處理過程，必須利用分布式架構達到有效處理信息的目標。在從海量信息數據中挖掘所需信息過程中，必須利用云計算所具有的分布式處理功能、分布式數據庫、云存儲與虛擬化技術實現挖掘與處理海量數據信息的過程。在云時代到來之際促進了大數據技術的關注度逐漸提升，各領域已逐漸引入大數據技術并獲取所需的實時信息，進而根據獲取的準確信息制定出發展戰略方案，為企業的可持續與快速發展奠定基礎。

1.2 在管理電力信息系統時存在的風險

分析電力信息系統網絡管理的過程可總結出兩方面的風險因素：首先，缺乏網絡管理者的有效管控而引發安全風險。要保證建立的信息系統達到網絡安全的要求，其根本是要做好管理工作，而優質的安全管理需嚴格約束管理人員與應用人員，可以說電力企業可持續并快速地發展與管理質量密不可分。而目前電力企業未對信息系統網絡安全管理人員進行嚴格化的控制，工作的分配還未達到合理化，導致管理者與系統使用者可隨意進入機房，而在未規范操作行為的背景下引發安全風險。另外系統管理人員缺乏安全管理意識且未創建出完善的管理制度，導致系統運用過程存在隨意性操作現象而引發安全風險；其次，網絡賬號存在隨意轉借他人行為。由于缺乏有效的管理與健全的管理制度，網絡使用者在使用過程會存在轉借他人賬號的行為，甚至將計算機具有的加密信息放置于外網上而引發網絡安全問題。這些不利于網絡安全的行為與監管存在漏洞密不可分，造成創建的網絡安全措施如同虛設而未起到任何作用。

1.3 病毒因素引發安全風險

在信息技術快速發展下也促進了病毒的快速成長，在電力信息系統中經常會受到計算機病毒的破壞而引發安全風險。同時計算機病毒還可成為執行代碼，且傳染方式也呈現出日益增多的趨勢，如U盤傳播、硬盤傳播、網絡傳播等。目前我國電力企業應用的網絡屬于雙網雙機模式，將內網與互聯網達到隔離效果而避免計算機病毒的感染。如果計算機病毒存在于移動式的存儲載體中，會在應用于計算機后而將移動載體中的病毒傳染至此臺計算機，進而還會與其他計算機聯網而產生快速傳染的效果。在電力信息系統中如發生病毒侵入現象，會快速向其他網絡節點傳染，電力信息系統網絡受到病毒感染后會產生阻塞現象，大幅度破壞其中存在的各大文件，且文件在破壞后不能有效恢復，特別是電力企業目前經營中存在的重要信息數據都會產生破壞，進而帶來不可計量的損失。另外計算機病毒的傳播速率與破壞性較強且不易有效清除。因此需采取有效措施盡可能避免病毒的侵入[1]。

1.4 惡意攻擊而引發的安全問題

在電力信息系統網絡中還存在著惡意攻擊的安全風險問題，與此同時還存在著網絡系統與管理存在漏洞的問題，攻擊者可充分利用漏洞而對電力信息系統中存在的網絡資源實施觀察，還可根據自己的意圖連接系統網絡，將存在的網絡資料盜取及采取刪除的措施，讓電力企業失去重要的數據信息。惡意攻擊行為的產生對電力企業信息系統的危害屬于直接性危害，且造成的損失較為巨大，經分析惡意攻擊類型包括緩沖區溢出攻擊模式、拒絕服務攻擊模式。

1.5 因人為操作失誤而引發的安全風險

電力企業創建的電力信息系統存在人為操作的過程，如在人為操作時產生不當行為也會引發安全風險，如在配置服務器、網絡設備時存在配置不當的問題，會因此而形成安全漏洞。同時信息系統使用者在操作時會存在無意識操作而引發服務系統與網絡中斷的問題，在維修時會存在無法找到正確的故障點而威脅著電力信息系統的網絡安全性。

2 基于大數據技術背景下的電力信息系統網絡安全架構分析及安全防范策略

創建有效的數據采集層。在利用大數據技術架構電力信息系統時，應在架構時確保數據采集層能充分發揮出作用并具備安全性。在設計數據采集層時需根據網絡安全要求進行設計，可保證規劃數據采集層時不存在任何問題，還可充分發揮出電力信息系統數據采集的作用達到采集要求，采集有效的數據信息后并應用于優化調整的措施中可保證調整效果。在規劃電力信息系統的數據采集層時應注意：結構、半結構、非結構三種數據之間應達到關聯性的效果，進而保證各項數據所體現出來的安全效果，可滿足電力信息系統提出的安全性要求。

保證數據存儲層設計效果。電力信息系統要將所需信息數據進行有效存儲，需在架構電力信息系統時要做好數據存儲層的設計工作，在設計時要保證數據信息存儲后避免產生大規模信息泄漏的問題，達到強化信息優質存儲的效果且滿足電力企業良好發展的目標要求。在設計數據存儲層時應做到以下要求：數據存儲層與相應數據庫間要達到關聯性效果，能夠讓存儲的關鍵性信息數據可在最短時間內進入到數據庫中，實現保障數據信息的存儲達到準確性與安全性的要求，可在管理人員查詢信息時及時提供出所需信息。

有效設計數據分析層。除采集與存儲信息外，電力信息系統需對存儲的信息進行有效分析進而為相關人員提供準確的信息。因此在架構電力信息系統時需有效設計數據分析層，在設計時會因數據分析層涉及的內容較多而增加設計難度，如分析的數據內容包括數據學習方面、數據特征檢測方面、關聯性分析、聚類分析過程、統計分析過程、流式計算的過程等。為實現各項數據的有效分析，在設計數據分析層時應保證涉及的內容間要達到關聯性的要求，據此要求確定出設計模式，可在設計效果應用于電力信息系統中而充分發揮出最大的作用。根據以往數據分析層實際應用時存在的問題，應以大數據技術的發展趨勢進行合理化的優化，進而保證數據分析層具備較有力的安全性。

做好數據顯示層的設計工作。為保證電力信息系統具備網絡安全性，應在設計數據顯示層時根據具體的實際要求開展，要達到全面展示出各時期基礎數據的全部信息，進而判斷出所有信息所具有的安全性。同時還應根據實際要求設計出各項數據信息的安全管理模式，能讓各項數據信息具備安全性的同時可提升電力信息系統的網絡安全維護效果。同時在設計數據顯示層時還應提升人機交互的效果，保證管理人員在分析各項數據信息時達到準確判斷的目的。

加大安全管理力度。在大數據技術背景下要加大電力信息系統的網絡安全管理力度，可站在大數據技術的角度創建出完善的管理制度及構建出安全管理機構。根據安全指標要求開展電力信息系統的網絡安全工作，并加大監督力度對電力信息系統的運行實現有效監督，實現及時發現問題、快速解決問題，進而保證安全管理效果。應對內部員工實施網絡安全教育培訓工作，達到提升安全防范意識及規范與約束行為的目的，還要在培訓中增加法律法規知識，將計算機的正確應用方式傳遞給管理者與員工，實現具備良好的計算機使用習慣。另外，要嚴格禁止將工作以外的存儲載體應用于企業內的計算機上，禁止在計算機中安裝與企業無關的軟件與游戲，屏幕保護密碼要達到合理化設置，還要采取定期備份系統中重要文件的措施。將這些禁止行為與采取的行為寫入管理制度中，成為約束與規范管理者和員工的重要依據。

預防惡意攻擊行為。針對存在的惡意攻擊風險可采取如下措施：一是關閉不需要的端口服務，如發現系統中存在漏洞要及時修補，進而避免系統受到惡意攻擊；二是防火墻與入侵檢測系統要有效設置。防火墻的作用是阻止惡意攻擊，應用于計算機內可達到預防惡意攻擊行為的效果。同時入侵檢測系統可彌補防火墻存在的不足，可通過主動保護網絡的過程避免受到惡意攻擊。

科學防治計算機病毒。計算機病毒是計算機、網絡創建以來始終存在的問題，電力信息系統在防治病毒時要達到科學防治的效果，可在信息系統內創建一套防病毒系統。防病毒系統在計算機與服務器內工作后，可實時監測計算機內的各項數據并采取定期殺毒的過程。如員工將移動載體插入計算機或從網絡中下載軟件時，防病毒系統可對移動載體及下載的軟件進行病毒查殺的過程，如存在安全風險會及時提醒員工，若未存在風險可進行使用。電力企業應保證計算機的使用達到專人使用的規程，對于重要信息要采取加密處理的規程。信息管理人員要劃分虛擬子網，可達到預防病毒擴散的效果[2]。

3 大數據電力信息安全技術應用

在創建電力信息系統時，可引入大數據信息安全技術達到保證網絡安全的目的，只需在電力信息系統后臺中增加安全分析模塊，涉及的技術類型包括海量數據存儲技術、海量數據檢索技術、信息安全技術三方面，進而達到保障電力信息系統具備網絡安全性的需求。

3.1 電力信息海量數據信息存儲技術

在設計電力信息系統海量數據存儲時，應保證設計的效果達到大數據技術與電力信息系統間具有關聯性，還要將大數據技術所具有的作用引入設計中，進而確定出電力數據信息存儲層的具體框架，目的是要達到提升電力系統硬盤信息在存儲各項數據信息時的存儲速率，同時還要保證在存儲各項信息時避免受到外界因素的干擾而達到快速存儲目的。通過這樣的設計舉措可保障電力信息系統在讀取與存儲各項數據信息時達到最佳效果，還可顯著提升整體讀取與存儲數據的水平及具備安全性要求。在依照大數據技術設計電力信息系統的網絡存儲系統時，還應在相應的系統內創建出標準化的緩沖區。在設計緩沖區時要保證設計的空間大小可滿足計算機讀取各項數據的要求，防止在存儲各項數據過程中會存在緩沖區空間不足的現象發生，進而滿足電力信息系統網絡要達到安全存儲各項信息的要求，并充分發揮出各項數據信息的作用，為電力信息系統的應用范圍與網絡安全設計工作奠定有效的基礎。

3.2 電力信息海量數據信息的檢索技術

在電力企業中含有的用戶人數較廣且分布范圍也較大，不同用戶人群對電力的需求量會存在較大的差異化，導致電力信息系統中存在海量數據并對系統實時管理提出了更高的要求。因此，應在設計電力信息系統時要利用大數據技術的海量數據檢索技術，針對實際運行中的電力信息系統運行缺陷進行全方位優化，通過優化的過程解決存在的安全隱患及漏洞問題，實現大幅度提升電力信息系統網絡安全水平目的。根據實際的具體性要求利用大數據海量數據檢索技術檢測信息，能在保證安全性的同時促進管理人員或用戶可在最短時間內檢索到所需具體信息，還可保證管理人員實時了解每個區域中的用戶日常用電量與對電力實際的需求。在檢索海量數據信息時，應保證相關人員了解各項信息數據具體的表現形式與實際的作用，同時還要根據大數據技術的發展趨勢全方位優化海量數據檢測系統，保證數據檢索技術可在網絡安全維護工作中充分發揮出最大的作用[3]。

3.3 電力信息系統安全技術的應用

在電力信息系統中含有大量客戶且客戶數據信息要達到保密性，在設計電力信息系統時就要創建出有效的信息安全機制達到保密性的要求。另外信息數據存儲設備會存在損壞的問題，應在系統中創建出容災機制避免設備損壞而引發信息安全風險：引入身份認證技術。要實現電力信息系統具備安全性目的，避免非法用戶侵入系統內而對用戶的信息數據進行篡改，應在系統內引入身份認證技術保證用戶信息安全性；生成與不斷更新密鑰。當用戶私鑰存在泄漏問題時應及時更換密鑰與證書，還要對歷史數據做好保存工作。在更新密鑰與證明的過程中就要歸檔保存原有的密鑰與證書；創建系統容災機制。主要是對產生災難的數據做好備份工作，可避免因設備發生損壞而造成數據缺失，導致較大損失的產生。在系統內增加容災機制時包括本地復制、遠程復制，本地復制主要是將系統內存在的數據向局域網數據庫內復制，遠程復制的方式是將系統內的數據向遠端設備中進行復制達到備份目的。

4 結語

在創建電力信息系統時可引入大數據技術達到提升網絡安全性的目的，在創建時需要先進行設計工作，并在設計工作中做好各項環節之間的關聯性，還要站在大數據技術發展趨勢的角度全方位優化電力信息系統，進而達到不斷提升電力信息系統安全性的目標。另外，還應創建出完善的網絡安全管理制度及加大培訓力度，保證相關人員具備安全意識及約束規范自己的行為。