本文關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)用戶側(cè)信息安全問題研究

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【摘要】：傳統(tǒng)上,電力信息安全風(fēng)險停留在系統(tǒng)內(nèi)部,但隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展,其安全邊界逐漸向用戶側(cè)延伸。由于用戶側(cè)的設(shè)備類型眾多、通信方式多樣,智能電網(wǎng)原有的網(wǎng)絡(luò)專用、安全隔離等手段難以在用戶側(cè)得到有效實施,用戶側(cè)將成為智能電網(wǎng)信息安全的薄弱環(huán)節(jié),保證智能電網(wǎng)用戶側(cè)的信息安全顯得尤為重要。有鑒于此,本文系統(tǒng)地研究了智能電網(wǎng)用戶側(cè)的信息安全問題,分析了用戶側(cè)的安全需求,并提出了相應(yīng)的解決方案。由于智能電網(wǎng)的用戶類型不一,其模式、結(jié)構(gòu)存在多樣性,在這種背景下研究用戶側(cè)的信息安全問題存在較大的困難。為此,本文首先探討了智能電網(wǎng)用戶側(cè)的整體架構(gòu),參考了國際上的相關(guān)標準,分析了用戶側(cè)的關(guān)鍵設(shè)施及相關(guān)的用戶側(cè)系統(tǒng),建立了智能電網(wǎng)用戶側(cè)模型,進一步明確了本文的研究對象。之后,本文分析了智能電網(wǎng)用戶側(cè)的安全風(fēng)險和安全需求,并簡要介紹了其中涉及到的信息安全技術(shù)。為了保證能源管理系統(tǒng)的信息安全,本文根據(jù)能源管理系統(tǒng)的特點,提出了基于IBC的能源管理系統(tǒng)信息安全解決方案,方案分為兩個部分,一部分為基于IBC的整體安全架構(gòu)設(shè)計,本文詳細論述了安全架構(gòu)中各模塊的功能；另一部分為身份認證,本文設(shè)計了一個基于IBC的身份認證協(xié)議,并對協(xié)議進行了形式化分析和非形式化分析,分析結(jié)果證明了所設(shè)計協(xié)議的安全性。最后,本文探討了用戶側(cè)子系統(tǒng)的信息安全問題。從保證信息安全的角度對子系統(tǒng)做了整體規(guī)劃,針對居民用戶提出了基于多回路電表和紅外網(wǎng)關(guān)的方案,針對其他類型的用戶提出了智能配電箱的設(shè)想,設(shè)計了相應(yīng)的方案。之后本文重點探討了目前主流的WiFi和ZigBee應(yīng)用在用戶側(cè)子系統(tǒng)中的信息安全問題,針對WiFi提出了在用戶側(cè)子系統(tǒng)背景下的安全策略,并提出了一個在WPA2-PSK安全機制基礎(chǔ)上的設(shè)備認證方案,可防止網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部攻擊。針對ZigBee,本文對其安全模式做了分析,根據(jù)子系統(tǒng)設(shè)備的特點對設(shè)備進行了分類,并為不同類型的設(shè)備設(shè)定了不同的安全模式。
【關(guān)鍵詞】：智能電網(wǎng) 用戶側(cè) 信息安全 IBC WiFi ZigBee
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM73;TP309
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 引言9-10
• 1.2 智能電網(wǎng)信息安全問題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 國外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 本文研究內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)15-17
• 1.3.1 研究內(nèi)容15
• 1.3.2 組織結(jié)構(gòu)15-17
• 第二章 智能電網(wǎng)用戶側(cè)概述17-33
• 2.1 智能電網(wǎng)用戶側(cè)相關(guān)標準和組織17-21
• 2.1.1 開放式自動需求響應(yīng)標準17-18
• 2.1.2 SEP 2.018-20
• 2.1.3 IEC PC118智能電網(wǎng)用戶接口項目委員會20-21
• 2.2 智能電網(wǎng)用戶側(cè)關(guān)鍵設(shè)施21-24
• 2.2.1 智能電表21
• 2.2.2 智能用電網(wǎng)關(guān)21-22
• 2.2.3 可控負荷22-24
• 2.2.4 分布式電源24
• 2.3 智能電網(wǎng)用戶側(cè)能源管理系統(tǒng)24-28
• 2.3.1 家庭能源管理系統(tǒng)25
• 2.3.2 建筑能源管理系統(tǒng)25-26
• 2.3.3 企業(yè)能源管理系統(tǒng)26-27
• 2.3.4 含能源管理系統(tǒng)的用戶側(cè)通用架構(gòu)27-28
• 2.4 智能電網(wǎng)用戶側(cè)子系統(tǒng)28-29
• 2.5 智能電網(wǎng)用戶側(cè)整體模型29-31
• 2.6 本章小結(jié)31-33
• 第三章 智能電網(wǎng)用戶側(cè)安全需求分析及相關(guān)安全技術(shù)33-41
• 3.1 智能電網(wǎng)用戶側(cè)信息安全風(fēng)險33
• 3.2 智能電網(wǎng)用戶側(cè)信息安全需求33-36
• 3.2.1 能源管理系統(tǒng)安全需求33-35
• 3.2.2 用戶側(cè)子系統(tǒng)安全需求35
• 3.2.3 用戶側(cè)整體安全框架35-36
• 3.3 相關(guān)安全技術(shù)36-39
• 3.3.1 對稱加密技術(shù)36-37
• 3.3.2 非對稱加密技術(shù)37
• 3.3.3 摘要算法37-38
• 3.3.4 數(shù)字簽名38-39
• 3.4 本章小結(jié)39-41
• 第四章 基于IBC的用戶側(cè)能源管理系統(tǒng)信息安全解決方案41-57
• 4.1 IBC概述41-42
• 4.1.1 IBC簡介41
• 4.1.2 IBC和PKI對比41-42
• 4.2 基于IBC的用戶側(cè)能源管理系統(tǒng)架構(gòu)與功能分析42-50
• 4.2.1 系統(tǒng)整體架構(gòu)42-43
• 4.2.2 安全服務(wù)模塊功能分析與設(shè)計43-50
• 4.3 基于IBC的身份認證協(xié)議設(shè)計及安全性分析50-56
• 4.3.1 協(xié)議表述50-52
• 4.3.2 協(xié)議形式化分析52-54
• 4.3.3 協(xié)議非形式化分析54-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 第五章 智能電網(wǎng)用戶側(cè)子系統(tǒng)信息安全問題研究57-69
• 5.1 面向安全性的用戶側(cè)子系統(tǒng)整體架構(gòu)57-60
• 5.1.1 子系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計原則57
• 5.1.2 面向居民用戶的方案設(shè)計57-59
• 5.1.3 基于智能配電箱的方案設(shè)計59-60
• 5.2 基于WiFi的用戶側(cè)子系統(tǒng)信息安全策略及改進措施60-65
• 5.2.1 基于WiFi的子系統(tǒng)安全策略61-62
• 5.2.2 基于WiFi的子系統(tǒng)設(shè)備認證方案62-65
• 5.3 基于ZigBee的用戶側(cè)子系統(tǒng)安全模式分析65-67
• 5.3.1 ZigBee安全模式65-66
• 5.3.2 用戶側(cè)子系統(tǒng)設(shè)備分類與安全模式選擇66-67
• 5.4 本章小結(jié)67-69
• 第六章 總結(jié)與展望69-71
• 6.1 工作總結(jié)69
• 6.2 未來展望69-71
• 致謝71-73
• 參考文獻73-77
• 攻讀碩士期間的研究成果77

【參考文獻】

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本文編號：713516