论文摘要
变电站自动化程度发展到以太网通信条件下，变电站操作将是基于网络的访问过程，其防误措施将主要表现为对访问行为的规范，包括控制对象对访问权限的判定。由于口令简单、方便，在变电站自动化中得到了广泛应用，但容易泄露，且不能满足报文鉴别、加密等网络通信安全的需求。本文依据IEC 61850(变电站通信网络与系统)和IEC 62351(电力系统数据与通信安全)等国际标准确定的变电站自动化发展方向，从网络环境下变电站自动化操作防误的技术需求出发，采用SRP、SRP_TLS等基于口令的信息安全技术，研究变电站自动化身份认证、访问授权、报文鉴别、报文加密等通信安全技术，并进行了实验验证和仿真演示。研究内容如下：（1）研究基于IEC 61850的变电站自动化通信。IEC 61850中各IED（智能电子设备）之间的通信采取客户／服务器(C／S )和发布／订阅(P／S)两种通信模式。IEC 61850通过抽象通信服务接口根据不同的报文类型用特殊通信(SCSM)映射到具体的通信协议栈。不管是那种具体的通信协议栈在数据链路层均采用基于C S M A／C D的I E E E 8 0 2．3（即以太网）协议。（2）分析变电站通信安全需求以及相关安全技术。通过对变电站自动化特殊的通信环境以及通信安全的需求分析得出变电站需通过身份认证实现拒绝式访问攻击（资源耗尽），以及通过访问权限控制防止非法操作。在介绍相关的安全口令技术时比较了两种安全口令技术，得出安全远程口令（SR P )的身份鉴别机制其安全强度高，并且由于是基于口令的，其鉴别算法相比于公钥证书算法要简单得多。认证双方既不需要以任何形式存储密码，也不需要在公众网上传输密码。用户可以选择一个简单的密码用于身份认证而不必担心密码遭受字典攻击。（3）研究IEC 61850三种变电站实时通信（SMV、GOOSE、GSSE）的身份认证。设计了基于口令的变电站实时数据与通信安全认证方法。（4）对变电站中基于客户/服务器模式的通信进行分析，研究采用SRP与TLS相结合实现变电站基于TCP/IP的数据与通信安全认证。