電力通信安全問題及解決方案

馬巖鑫，朱 琳，李銘瑞

（國網青海省電力公司信息通信公司，青海 西寧 810000）

0 引 言

電力通信系統是電力系統中的關鍵部分，不僅承擔著電力信息的傳輸任務，還負責監控和管理電力系統。然而，隨著數字化和互聯網技術的迅猛發展，電力通信系統面臨著越來越多的安全威脅，如黑客攻擊、數據泄露、通信干擾等。為保障電力系統可靠運行，提高電力通信系統的安全性已成為迫切的任務。

1 電力通信安全的重要性

1.1 保障電力供應的可靠性

電力通信安全直接關系到電力系統運行的可靠性和穩定性。確保電力通信系統安全，可以有效預防潛在的網絡攻擊和信息泄露，防止電力系統受到破壞和干擾。

1.2 防止惡意攻擊和破壞

電力通信系統可能成為惡意攻擊和破壞的目標，如黑客攻擊、拒絕服務攻擊等。保證電力通信系統的安全性可以有效防止這些攻擊，保護電力系統不受損害，并防止黑客入侵、篡改信息或控制電力網絡。

1.3 保護用戶隱私和數據安全

電力通信系統涉及大量信息和數據傳輸，包括用戶的電力使用數據和故障監測數據等。加強電力通信安全可以保護用戶的隱私和數據安全，防止用戶數據被惡意獲取和濫用。

1.4 提高電力系統的響應和恢復能力

在面對突發事件、災害或故障時，電力通信安全能夠確保及時的信息傳遞、迅速的響應和有效的故障排除。加強電力通信安全能夠提高電力系統的響應和恢復能力，縮短故障修復時間，減輕故障對用戶的影響[1]。

2 電力通信安全問題

2.1 物理安全問題

2.1.1 破壞、破拆和劫持設施風險

破壞和破拆風險是電力通信網絡存在的物理安全威脅。網絡攻擊可以通過故意損壞光纖和通信基站等通信設備造成通信線路癱瘓，會給電網安全穩定運行帶來極大的安全威脅，如引起電網監控和控制中斷，影響對電力系統的實時監測和操作。劫持是指惡意人員以非法方式入侵通信設施，控制通信信號，或假冒正當使用者進行通信。攻擊方在截獲信息后，可以篡改信息，從而造成系統的判斷失誤和操縱失誤。

2.1.2 自然災害對基礎設施的影響

一方面，地震會造成電網、通信等設備的損壞。強烈地震可能破壞通信塔、光纜和電纜等基礎結構，導致通信線路斷裂。地震也會引起地表坍塌和基礎位移，影響通信裝置的穩定運行。震后余震的存在會進一步加劇通信設備的損壞，增加維修工作的難度。另一方面，暴雨、洪水等自然災害也會對電網的通信系統造成一定的沖擊。大風或暴雨會造成通信鐵塔倒塌（如圖1所示）、電纜斷裂、光纖損壞等。洪澇會造成通信設備積水和通信線路潮濕，進而損壞通信設備。此類故障具有突發性、毀滅性等特點，常造成大規模通信癱瘓，影響電網的監測與控制[2]。

圖1 通信鐵塔倒塌

2.2 網絡安全問題

2.2.1 惡意軟件和病毒攻擊

病毒、木馬、蠕蟲和間諜軟件等，能夠侵入電網的計算機系統和傳輸介質。當通信設備被病毒侵入時，會盜取敏感數據、登錄憑證，并破壞或修改重要的系統文檔，影響通信與控制。病毒是一種具有破壞性的編碼，會被置入計算機，通過自身的復制進行擴散。在電網通信系統中，計算機系統中的計算機系統被病毒侵染后，會快速向其他系統蔓延，最終造成多個系統癱瘓甚至失控。

2.2.2 數據泄露和隱私問題

電力通信網絡面臨著一系列安全問題，包括敏感數據的泄露和用戶隱私的保護。電力通信網絡中的實時狀態、運行參數和通信記錄等敏感數據需要得到保護，防止黑客或惡意攻擊者獲取并利用這些數據來干擾電力系統的正常運行，甚至導致電力系統故障或供電中斷。電力通信網絡可能涉及用戶的個人信息和用電數據等隱私內容，如果這些信息被未授權的人員獲取，可能導致用戶個人隱私泄露，引發信任問題和法律糾紛。因此，在電力通信網絡中，保護敏感數據的安全和保護用戶隱私至關重要。

2.2.3 身份偽裝和網絡釣魚攻擊

身份偽裝是指攻擊者通過偽造IP地址、物理地址或其他身份認證信息，冒充合法用戶或設備獲取訪問通信網絡的權限。一旦攻擊者成功偽裝身份，他們可能進一步獲取敏感數據、篡改通信內容，或者獲取系統控制人員權限，對電力通信網絡進行未授權的訪問和操作。網絡釣魚攻擊是指攻擊者通過偽造電子郵件、網頁或其他通信渠道，冒充合法的電力機構或供應商，欺騙用戶提供敏感信息，如用戶名、密碼以及信用卡信息等。這種欺騙手段可能導致用戶將敏感信息泄露給攻擊者，導致電力通信網絡賬戶被入侵、數據被竊取，甚至影響電力系統的安全運行[3]。

3 電力通信安全問題的解決方案

3.1 物理安全威脅

3.1.1 強化設施的安全防護

在物理安全防護措施中，安裝高度堅固的安全圍墻、護欄和障礙物十分重要。這些物理障礙可以使用防爆材料或特殊設計，以增加破壞設施的難度。第一，為了實時監控設施周邊的活動，針對關鍵區域需要布置高清晰度視頻監控攝像頭。智能監控系統可以應用運動偵測和人臉識別等功能，及時發現可疑行為，以提前預警，并采取適當措施。第二，部署入侵偵測系統是防范破壞、破拆和劫持的重要手段，如圖2所示。在設施的潛在入侵點、窗戶和門等位置安裝傳感器與報警器，當偵測到異常情況時即刻觸發警報，并采取適當的行動，能夠增加設施的安全性和保護力度。第三，安裝緊急按鈕。人員可以在緊急情況下快速觸發報警，通知安全人員并啟動相應的安全應急措施，以迅速應對突發狀況，保障人員的生命和財產安全[4]。

圖2 入侵偵測系統

3.1.2 自然災害對基礎設施的影響

首先，設施內部加固。可以使用抗震材料或進行結構加固，以增加設施的抗震能力，有效減少地震對設施內部的破壞，為設備提供更好的保護。其次，設施外部加固。可以在設施周圍設置防護結構，如抗震支撐等，以抵御地震沖擊。這些防護結構能夠吸收地震能量和震動，減少地震對設施的影響，從而降低破壞和損失。再次，為了及時掌握地震活動，地震監測系統必不可少。通過安裝地震監測設備，可以實時監測地震活動并進行早期預警，以便采取相應的應急措施，保護員工的生命安全，并最大限度地降低地震對電力基礎設施的影響。最后，定期進行地震應急演練。通過定期組織演練，員工能夠熟悉地震應急預案和逃生路線，了解如何在地震發生時迅速、有序地撤離設施，大大提高員工的安全意識和應對能力[5]。

3.2 網絡安全威脅解決方案

惡意軟件和病毒攻擊措施如下文所述。

首先，使用安全防護軟件。需要安裝并及時更新可靠的防病毒軟件、防惡意軟件工具以及防火墻等。這些工具可以檢測和阻止惡意軟件與病毒的入侵，提供實時的保護機制，確保網絡和系統安全。

其次，定期更新操作系統和軟件。安裝操作系統和軟件的安全更新與補丁能夠修復已知的漏洞和弱點，減少惡意軟件和病毒的攻擊面。通過及時更新可以保持系統的安全性，并確保網絡設備和應用程序的正常運行。

再次，謹慎打開附件和鏈接。應避免打開來自不信任或未知來源的電子郵件附件和鏈接，因為它們可能攜帶惡意代碼。提高警惕并且仔細審查附件和鏈接來源，能降低惡意軟件和病毒攻擊的風險[6]。

最后，數據泄露和隱私措施。數據泄露和隱私問題是網絡安全中的重要威脅之一。第一，加強數據保護措施。采取適當的加密和訪問控制措施，確保敏感數據在傳輸和存儲過程中得到保護。使用強密碼和多因素身份驗證等技術，限制對敏感數據的訪問權限。第二，定期進行安全審計和漏洞掃描。定期對系統和應用程序進行安全審計與漏洞掃描，及時發現和修復潛在的安全漏洞，減少數據泄露和隱私問題的風險。第三，建立合規和隱私政策。遵守相關法律法規和隱私政策，明確規定數據收集、使用和共享的目的與方式，保護用戶的隱私權益。第四，加強網絡安全意識。提高用戶網絡安全意識，教育用戶如何保護個人信息和隱私，避免在不安全的網絡環境下泄露個人敏感信息。

3.3 身份偽裝和網絡釣魚攻擊措施

3.3.1 提高安全意識

了解身份偽裝和網絡釣魚攻擊的風險與常見識別方法，如通過電子郵件、短信或鏈接請求敏感信息等。對此，需要提醒員工和用戶保持警惕，不輕易透露個人敏感信息。

3.3.2 多因素身份驗證

采用多種身份驗證因素，如密碼、指紋、面部識別等，加強用戶身份驗證過程，減少身份偽裝攻擊的風險。

3.3.3 檢查統一資源定位符和發送者信息

在點擊鏈接或打開電子郵件附件前，仔細檢查統一資源定位符的真實性和發送者的身份，確保接收的鏈接和附件來源可信[7]。

4 結 論

目前，我國電力通信網面臨著一個比較復雜和嚴重的挑戰。采用包括物理安全、網絡安全的綜合性解決方案，能夠提升電力通信網絡的安全性和可靠性，保證電力系統穩定運行和可靠供電。