發(fā)布時(shí)間：2017-08-07 11:25

  本文關(guān)鍵詞：基于網(wǎng)絡(luò)安全的IEC60870-5-104協(xié)議研究與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：本文圍繞基于以太網(wǎng)技術(shù)和TCP/IP技術(shù)的IEC60870-5-104協(xié)議安全問(wèn)題進(jìn)行了研究。本文在對(duì)國(guó)內(nèi)外對(duì)IEC60870-5-104協(xié)議研究成果的研究基礎(chǔ)上,深入討論了IEC60870-5-104協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境和實(shí)際電力系統(tǒng)中實(shí)施安全機(jī)制的充分必要性之后,分析了目前IEC60870-5-104協(xié)議在通信安全上存在的不足,總結(jié)了現(xiàn)有數(shù)據(jù)安全算法的優(yōu)缺點(diǎn),最終制定了一套有效的安全機(jī)制方案。方案選用DES加密算法和HAMC-MD5認(rèn)證算法實(shí)現(xiàn)IEC60870-5-104協(xié)議的安全防護(hù)。為了達(dá)成所提出的目標(biāo),對(duì)IEC60870-5-104協(xié)議報(bào)文幀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了擴(kuò)展,增加了消息認(rèn)證字段,形成了遠(yuǎn)動(dòng)終端安全通信協(xié)議RTUSec。本文對(duì)RTUSec協(xié)議的結(jié)構(gòu)組成、傳輸規(guī)則、安全機(jī)制等作了詳細(xì)的闡述,尤其指出了該協(xié)議在安全方面顯勝于原IEC50870-5-104協(xié)議,從而確保傳輸數(shù)據(jù)的保密性、完整性及信源的可靠性。最后,對(duì)所做的研究進(jìn)行了相應(yīng)的編程實(shí)現(xiàn),開發(fā)了一套基于安全機(jī)制的遠(yuǎn)動(dòng)終端應(yīng)用軟件,并在HT2000 g RTU遠(yuǎn)動(dòng)終端平臺(tái)上,對(duì)其功能及通信報(bào)文的安全性進(jìn)行了測(cè)試與分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了本文設(shè)計(jì)的遠(yuǎn)動(dòng)終端安全通信協(xié)議RTUSec的有效性與可行性。本文所做的研究與開發(fā)工作,均在實(shí)際遠(yuǎn)動(dòng)終端設(shè)備上進(jìn)行了相應(yīng)的驗(yàn)證實(shí)現(xiàn),因此,本文的研究成果對(duì)實(shí)際的電力系統(tǒng)建設(shè)具有良好的指導(dǎo)意義與實(shí)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：IEC104 安全機(jī)制 RTUSec DES HMAC
【學(xué)位授予單位】：西安工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP393.08
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-14
• 1.1 本課題研究背景10-11
• 1.2 IEC608705104協(xié)議及其相關(guān)理論的發(fā)展?fàn)顩r11-12
• 1.3 本課題研究的目的及意義12
• 1.3.1 研究目的12
• 1.3.2 課題意義12
• 1.4 課題研究?jī)?nèi)容及論文結(jié)構(gòu)安排12-14
• 1.4.1 研究?jī)?nèi)容12-13
• 1.4.2 論文結(jié)構(gòu)安排13-14
• 2 IEC104規(guī)約安全機(jī)制方案設(shè)計(jì)14-30
• 2.1 IEC104安全威脅分析14-15
• 2.2 IEC608705104規(guī)約安全機(jī)制方案15-17
• 2.3 數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)DES17-23
• 2.3.1 DES算法17-19
• 2.3.2 DES解密過(guò)程描述19-20
• 2.3.3 DES工作模式及填充方式20-22
• 2.3.4 DES算法安全性分析22-23
• 2.4 消息認(rèn)證算法HMAC23-26
• 2.4.1 Hash函數(shù)23-24
• 2.4.2 HMAC原理24-26
• 2.4.3 HMAC安全性分析26
• 2.5 密鑰分配方案26-27
• 2.6 RTUsec協(xié)議安全機(jī)制的設(shè)計(jì)27-29
• 2.6.1 RTU安全服務(wù)的內(nèi)容27-28
• 2.6.2 RTU數(shù)據(jù)完整性機(jī)制的設(shè)計(jì)28
• 2.6.3 RTU數(shù)據(jù)認(rèn)證機(jī)制的設(shè)計(jì)28-29
• 2.7 本章小結(jié)29-30
• 3 基于IEC104的安全通信協(xié)議設(shè)計(jì)30-42
• 3.0 IEC608705104協(xié)議30-31
• 3.0.1 IEC608705104協(xié)議的規(guī)約結(jié)構(gòu)組成30-31
• 3.0.2 IEC608705104協(xié)議的應(yīng)用數(shù)據(jù)單元結(jié)構(gòu)31
• 3.1 RTUSec協(xié)議設(shè)計(jì)31-36
• 3.1.1 RTUSec協(xié)議格式31-36
• 3.2 RTUsec協(xié)議通信實(shí)施過(guò)程36-37
• 3.3 RTUsec協(xié)議防止報(bào)文丟失和報(bào)文重復(fù)傳送37
• 3.4 RTUsec協(xié)議中超時(shí)處理37-38
• 3.5 RTUSec安全機(jī)制工作流程38-41
• 3.5.1 報(bào)文安全性驗(yàn)證38-39
• 3.5.2 安全報(bào)文的組織39-41
• 3.6 本章小結(jié)41-42
• 4 遠(yuǎn)動(dòng)終端應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)42-62
• 4.1 遠(yuǎn)動(dòng)通信系統(tǒng)拓?fù)?/span>42-43
• 4.2 遠(yuǎn)動(dòng)終端硬件組成及軟件環(huán)境43-45
• 4.2.1 HT2000 g RTU硬件組成43-44
• 4.2.2 g RTU軟件開發(fā)與運(yùn)行環(huán)境44-45
• 4.3 g RTU應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)45-61
• 4.3.1 管理信息配置和安全機(jī)制設(shè)計(jì)46-47
• 4.3.2 g RTU應(yīng)用程序執(zhí)行流程47-52
• 4.3.4 報(bào)文接收處理模塊實(shí)現(xiàn)52-55
• 4.3.5 安全報(bào)文響應(yīng)處理實(shí)現(xiàn)55-61
• 4.4 本章小結(jié)61-62
• 5 遠(yuǎn)動(dòng)終端應(yīng)用軟件功能測(cè)試與分析62-70
• 5.1 遠(yuǎn)動(dòng)終端及應(yīng)用軟件62-64
• 5.1.1 測(cè)試平臺(tái)62
• 5.1.2 g RTU應(yīng)用軟件主界面62-63
• 5.1.3 管理信息配置功能63-64
• 5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析64-68
• 5.2.1 測(cè)試內(nèi)容及方法64
• 5.2.2 RTUSec報(bào)文測(cè)試與分析64-66
• 5.2.3 RTUSec報(bào)文安全性測(cè)試與分析66-68
• 5.3 本章小結(jié)68-70
• 6 總結(jié)與展望70-72
• 6.1 課題研究總結(jié)70
• 6.2 后續(xù)改進(jìn)設(shè)想70-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文76-78
• 致謝78

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1 鄭君杰,肖軍模,王卓,馬暉;安全協(xié)議的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證技術(shù)[J];電信科學(xué);2005年04期

2 劉霞,陳勇;安全協(xié)議的形式化方法概述[J];計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程;2005年05期

3 石曙東,李芝棠;一種安全協(xié)議的邏輯分析與改進(jìn)[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年07期

4 曹進(jìn);;計(jì)算機(jī)協(xié)議安全漏洞及其防護(hù)[J];電腦知識(shí)與技術(shù);2006年26期

5 鄧帆;李益發(fā);張文政;;一種安全協(xié)議的規(guī)范化設(shè)計(jì)方法[J];武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版);2010年05期

6 王濤,郭荷清,姚松濤;一個(gè)基于模態(tài)邏輯的安全協(xié)議度量方法[J];華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年11期

7 馬玉歡;;IPv6協(xié)議安全機(jī)制概述[J];電腦知識(shí)與技術(shù);2008年26期

8 韓志耕;羅軍舟;;一個(gè)公平的多方不可否認(rèn)協(xié)議[J];計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào);2008年10期

9 鄧帆;鄧少鋒;李益發(fā);;應(yīng)用組合方法設(shè)計(jì)安全協(xié)議[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用;2010年04期

10 鄧帆;鄧少鋒;李益發(fā);;應(yīng)用組合方法設(shè)計(jì)復(fù)雜安全協(xié)議[J];計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì);2010年20期

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1 陳潔;;淺談SET協(xié)議的研究現(xiàn)狀[A];2006北京地區(qū)高校研究生學(xué)術(shù)交流會(huì)——通信與信息技術(shù)會(huì)議論文集（下）[C];2006年

2 宋永鵬;詹舒波;;SIP協(xié)議與安全威脅分析[A];2008通信理論與技術(shù)新進(jìn)展——第十三屆全國(guó)青年通信學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上）[C];2008年

3 吳建耀;張玉清;莫燕;;SET協(xié)議的安全性研究綜述[A];全國(guó)網(wǎng)絡(luò)與信息安全技術(shù)研討會(huì)’2004論文集[C];2004年

4 解培岱;王勇軍;;一種支持協(xié)議動(dòng)態(tài)加載和協(xié)議行為分析的協(xié)議擴(kuò)展框架[A];2008通信理論與技術(shù)新發(fā)展——第十三屆全國(guó)青年通信學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（下）[C];2008年

5 張曉宇;張勤;酆廣增;;IGRS基礎(chǔ)協(xié)議安全機(jī)制分析[A];2007年中國(guó)通信學(xué)會(huì)“移動(dòng)增值業(yè)務(wù)與應(yīng)用”學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2007年

6 王悅;溫巧燕;;H．323協(xié)議的安全性解決方案[A];第一屆中國(guó)高校通信類院系學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2007年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 文中國(guó)地質(zhì)大學(xué)信息工程學(xué)院 唐雅薇　;VoIP協(xié)議安全：無(wú)法忽略之痛[N];中國(guó)計(jì)算機(jī)報(bào);2005年

2 陜西人民廣播電臺(tái)技術(shù)中心 郭宏波;翻越協(xié)議安全大山[N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2006年

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1 陳偉琳;協(xié)議安全測(cè)試?yán)碚摵头椒ǖ难芯縖D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2008年

2 邢育紅;公平交換協(xié)議分析方法研究[D];山東大學(xué);2005年

3 鄧淼磊;幾類安全協(xié)議的研究與設(shè)計(jì)[D];西安電子科技大學(xué);2010年

4 朱珍超;基于量子理論的秘密共享協(xié)議和對(duì)話協(xié)議研究[D];西安電子科技大學(xué);2011年

5 李艷平;若干安全協(xié)議的研究與設(shè)計(jì)[D];西安電子科技大學(xué);2009年

6 陳明;樂觀公平交換協(xié)議形式化邏輯及其自動(dòng)證明技術(shù)[D];重慶大學(xué);2011年

7 王茜;基于e-Cash的電子商務(wù)交易協(xié)議研究[D];大連理工大學(xué);2003年

8 李嬋娟;安全關(guān)鍵實(shí)時(shí)通信協(xié)議研究[D];蘭州大學(xué);2011年

9 謝鴻波;安全協(xié)議形式化分析方法的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2011年

10 文靜華;電子商務(wù)協(xié)議形式化方法及模型檢測(cè)技術(shù)的研究與應(yīng)用[D];貴州大學(xué);2006年

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1 曹雪菲;安全協(xié)議—理論與應(yīng)用[D];西安電子科技大學(xué);2006年

2 李帥團(tuán);安全協(xié)議多目標(biāo)語(yǔ)言代碼自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的研究與實(shí)現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2012年

3 袁建廷;鑒別協(xié)議的分析研究[D];西安電子科技大學(xué);2008年

4 張孝紅;基于形式化方法的安全協(xié)議自動(dòng)化驗(yàn)證算法的研究[D];湖南大學(xué);2010年

5 滕玲瑩;串空間方法分析安全協(xié)議[D];電子科技大學(xué);2006年

6 徐偉;安全協(xié)議自動(dòng)化分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];解放軍信息工程大學(xué);2009年

7 張超;安全協(xié)議攻擊序列重構(gòu)技術(shù)研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2008年

8 杜紅珍;不可否認(rèn)協(xié)議及其邏輯驗(yàn)證[D];陜西師范大學(xué);2006年

9 黃海;智能卡身份識(shí)別協(xié)議的研究[D];西華大學(xué);2006年

10 李振環(huán);無(wú)線傳輸層安全協(xié)議的改進(jìn)與仿真[D];南京理工大學(xué);2008年

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本文編號(hào)：634445