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在傳統(tǒng)電力的通訊方式下，電力工控系統(tǒng)的安全防護技術(shù)措施可以有效阻隔來自互聯(lián)網(wǎng)的傳統(tǒng)病毒的入侵與傳播，但在電力系統(tǒng)智能化、互動化發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)攻擊技術(shù)演進的雙重背景下，電力工控安全面臨著新的挑戰(zhàn)。

科梁提供的電力工控漏洞挖掘系統(tǒng)，基于電力系統(tǒng)實時仿真平臺RT-LAB，結(jié)合電力工控設(shè)備漏洞挖掘模塊，可以對SCADA系統(tǒng)、DCS系統(tǒng)、PLC控制器等工業(yè)控制系統(tǒng)進行漏洞挖掘，仿真電力系統(tǒng)多種工控設(shè)備安全檢測及防護等方案，為未來物理信息高度融合的電力系統(tǒng)攻防安全、能源互聯(lián)網(wǎng)+、工業(yè)4.0等提供安全檢測工作提供基礎(chǔ)和技術(shù)支撐,為未來電力系統(tǒng)工控安全研究提供有效的開發(fā)、測試和演練的平臺。

電力工控設(shè)備漏洞挖掘系統(tǒng)由電力仿真系統(tǒng)、工控漏洞挖掘系統(tǒng)及被測的電力二次設(shè)備構(gòu)成。電力二次設(shè)備通過I/O接口與電力仿真系統(tǒng)連接，并通過高速接口與工控漏洞挖掘系統(tǒng)連接。

電力仿真系統(tǒng)：基于RT-LAB仿真電力系統(tǒng)模型，包括電力系統(tǒng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、光伏模型、儲能模型、風電機組模型、發(fā)電機組模型，輸電系統(tǒng)模型等；

工控漏洞挖掘系統(tǒng)：針對工控設(shè)備（PLC、工控機、PMU、繼電保護設(shè)備等）進行漏洞挖掘，漏洞類型包括通訊協(xié)議漏洞、嵌入式系統(tǒng)漏洞、控制指令漏洞等，還包括格式化串、緩沖區(qū)溢出、整型溢出、整數(shù)符號擴展、雙重釋放內(nèi)存、邊界條件錯誤等。

圖1  示意圖

■ 電力工控設(shè)備環(huán)境模擬及仿真；

■ 電力Relay繼電保護工控設(shè)備漏洞檢測、安全防御；

■ 電力關(guān)鍵設(shè)備控制系統(tǒng)（如風機控制系統(tǒng)等）漏洞挖掘及主動防御；

■ 電力PMU、RTU等監(jiān)測工控設(shè)備漏洞檢測、報警以及安全防御；

■ 電力SCADA、EMS, DMS, PDC等監(jiān)控系統(tǒng)模糊（Fuzz）漏洞挖掘及安全防御；

■ 漏洞挖掘任務(wù)智能管理、工控協(xié)議測試用例自動化管理、工控協(xié)議數(shù)據(jù)在線實時分析；

■ 電力系統(tǒng)工控漏洞挖掘及主動防御算法研究。

科梁提供的電力工控設(shè)備漏洞挖掘系統(tǒng)成功搭建了某大型風電機組工控信息安全測試平臺，其中RT-LAB仿真大型風電機組仿真模型，實際的風電控制柜通過高速I/O接口接入RT-LAB，實現(xiàn)HIL硬件在環(huán)，同時實時與工控漏洞挖掘系統(tǒng)實時通信連接。

在該工控信息安全測試平臺下，漏洞挖掘系統(tǒng)可以挖掘出各種潛在的安全漏洞，并可以在該平臺下模擬各種黑客通過漏洞攻擊造成通訊故障的情況，在正常情況下風電控制柜工作正常，但當受到攻擊后風電機組控制器會顯示通訊故障，風電機組監(jiān)控系統(tǒng)輸出功率故障。

該大型風電機組工控信息安全測試平臺可以仿真分析風電控制柜安全性問題，有利于對現(xiàn)有的風電控制柜進行漏洞挖掘，還可以對風電控制柜的安全狀態(tài)進行預(yù)測，提供主動安全防御方案。