電力信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)加密技術(shù)
　　2.1．典型的數(shù)據(jù)加密算法典型的數(shù)據(jù)加密算法包括數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)（DES）算法和公開(kāi)密鑰算法（RSA），下面將分別介紹這兩種算法。
　　2.1.1．?dāng)?shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)（DES）算法。目前在國(guó)內(nèi)，隨著三金工程尤其是金卡工程的啟動(dòng)，DES算法在POS、ATM、磁卡及智能卡（IC卡）、加油站、高速公路收費(fèi)站等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的保密，如信用卡持卡人的PIN的加密傳輸，IC卡與POS間的雙向認(rèn)證、金融交易數(shù)據(jù)包的MAC校驗(yàn)等，均用到DES算法。
　　2.1.2．公開(kāi)密鑰算法（RSA）。公鑰加密算法也稱(chēng)非對(duì)稱(chēng)密鑰算法，用兩對(duì)密鑰：一個(gè)公共密鑰和一個(gè)專(zhuān)用密鑰。用戶(hù)要保障專(zhuān)用密鑰的安全；公共密鑰則可以發(fā)布出去。公共密鑰與專(zhuān)用密鑰是有緊密關(guān)系的，用公共密鑰加密信息只能用專(zhuān)用密鑰解密，反之亦然。由于公鑰算法不需要聯(lián)機(jī)密鑰服務(wù)器，密鑰分配協(xié)議簡(jiǎn)單，所以極大簡(jiǎn)化了密鑰管理。除加密功能外，公鑰系統(tǒng)還可以提供數(shù)字簽名。公共密鑰加密算法主要有RSA、Fertzza、Elgama等。
　　2.2．密匙的生成和管理。密鑰管理技術(shù)是數(shù)據(jù)加密技術(shù)中的重要一環(huán)，它處理密鑰從生成、存儲(chǔ)、備份/恢復(fù)、載入、驗(yàn)證、傳遞、保管、使用、分配、保護(hù)、更新、控制、丟失、吊銷(xiāo)和銷(xiāo)毀等多個(gè)方面的內(nèi)容。它涵蓋了密鑰的整個(gè)生存周期，是整個(gè)加密系統(tǒng)中最薄弱的環(huán)節(jié)，密鑰的管理與泄漏將直接導(dǎo)致明文內(nèi)容的泄漏，那么一切的其它安全技術(shù)，無(wú)論是認(rèn)證、接入等等都喪失了安全基礎(chǔ)。
　　密鑰管理機(jī)制的選取必須根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的特性、應(yīng)用環(huán)境和規(guī)模。下面對(duì)常用的密鑰管理機(jī)制做詳細(xì)的分析，以及判斷這種管理機(jī)制是否適用于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)。具體包括以下幾個(gè)方面：
　　2．2．1．密鑰分配模式。KDC可以是在中心站端，與服務(wù)器同在一個(gè)邏輯（或物理）服務(wù)器（集中式密鑰分配），也可以是在與中心站完全對(duì)等的一個(gè)服務(wù)器上（對(duì)等式密鑰分配）。如果KDC只為一個(gè)子站端分發(fā)密鑰，應(yīng)該采用集中式，如果KDC為許多的同級(jí)子站分發(fā)密鑰，應(yīng)該采用對(duì)等式。由上文的分析來(lái)看，顯然應(yīng)該采用集中式的分配方案，將KDC建立在中心站中。
　　2．2．2．預(yù)置所有共享密鑰。網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都保存與其它所有節(jié)點(diǎn)的共享密鑰。如果網(wǎng)絡(luò)規(guī)模為n個(gè)節(jié)點(diǎn)，那么每個(gè)節(jié)點(diǎn)需要存儲(chǔ)n-1個(gè)密鑰。這種機(jī)制在網(wǎng)絡(luò)中是不現(xiàn)實(shí)的。網(wǎng)絡(luò)一般具有很大的規(guī)模，那么節(jié)點(diǎn)需要保存很多密鑰而節(jié)點(diǎn)的內(nèi)存資源又非常有限，因此這種密鑰分配機(jī)制會(huì)占用掉巨大的存儲(chǔ)資源，也不利于動(dòng)態(tài)拓?fù)湎滦鹿?jié)點(diǎn)的加入。
　　2．2．3．密鑰的生成和分發(fā)過(guò)程。采用一時(shí)一密方式，生成密鑰時(shí)間可以通過(guò)預(yù)先生成解決；傳輸安全由密鑰分發(fā)制完成；密鑰不用采取保護(hù)、存儲(chǔ)和備份措施；KDC也容易實(shí)現(xiàn)對(duì)密鑰泄密、過(guò)期銷(xiāo)毀的管理。電力自動(dòng)化數(shù)據(jù)加密傳輸?shù)姆桨钢校荑�的分發(fā)建議采用X．509數(shù)字證書(shū)案，并且不使用CA，而是采用自簽名的數(shù)字證書(shū)，其中KDC的可信性由電力控制中心自己承擔(dān)。由于方案中將KDC建立在中心站中，因此只要保證中心站的信 息安全，就不虞有泄密的危險(xiǎn)。
　　2．2．4．密鑰啟動(dòng)機(jī)制。目前電力系統(tǒng)中運(yùn)行的終端，一般是啟動(dòng)接入數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)就進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的傳輸。采用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)加密機(jī)制后，數(shù)據(jù)的傳輸必須在身份認(rèn)證和第一次密鑰交換成功之后才能開(kāi)始數(shù)據(jù)傳輸。在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，一時(shí)一密機(jī)制將定時(shí)或不定時(shí)地交換密鑰，此時(shí)密鑰的啟動(dòng)和同步成為非常重要的問(wèn)題。 隨機(jī)數(shù)的生成。一時(shí)一密的密鑰生成方式需要大量的隨機(jī)數(shù)。真正的隨機(jī)數(shù)難以獲取，一般由技術(shù)手段生成無(wú)偏的偽隨機(jī)性數(shù)列。在電力系統(tǒng)應(yīng)用中，筆耕論文新浪博客，一般可以采用三種手段得到[4]：a)通過(guò)隨機(jī)現(xiàn)象得到。如記錄環(huán)境噪音、每次擊鍵、鼠標(biāo)軌跡、當(dāng)前時(shí)刻、CPU負(fù)荷和網(wǎng)絡(luò)延遲等產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)，然后對(duì)其進(jìn)行異或、雜湊等去偏技術(shù)，通過(guò)一系列的隨機(jī)性檢驗(yàn)后，就可以得到較滿(mǎn)意的偽隨機(jī)數(shù)。b)通過(guò)隨機(jī)數(shù)算法得到。如線(xiàn)性同余算法，Meyer的循環(huán)加密算法，ANSIX9.17算法等。c)以前一次的隨機(jī)密鑰為隨機(jī)種子，生成新的隨機(jī)密鑰。 

 

本文編號(hào)：6802