1. 安全风险现状
XX电网公司在加快 向数字电网运营商、能源产业价值链整合商、能源生态系统服务商 进行 “三商转型” 战略的指导下,积极推动新型电力系统与数字电网的建设,这一发展进程中,电网面临多种新技术和复杂应用的安全挑战。新型电力系统和数字电网的发展呈现以下特性:
(1)分布式能源:随着清洁能源和分布式能源的广泛接入,电网结构更加复杂,能源供应和调配也呈现出动态化和实时化的特点。
(2)海量设备接入:物联网设备、大规模传感器和智能终端等设备大量接入电网,极大地提升了数据采集和监控能力,同时也带来了更大的网络攻击面。
(3)新兴技术应用:云计算、边缘计算、人工智能等新技术逐渐成为电网管理和优化的核心工具,提升了电力系统的智能化和自动化水平,但也引入了更多潜在的安全漏洞。
(4)供应链开放:电力行业的数字化转型促进了供应链的多元化和开放性,涉及到更多的合作伙伴和第三方设备,增加了供应链安全风险。
(5)网络路径复杂:电网数据和控制系统的分布日益复杂,涉及跨地域、跨平台的多种通信协议和网络路径,这使得网络攻击的路径更为多样,检测和防御难度增加。
2. 安全工作目标
新型电力系统网络安全体系建设的目标是构建全面、健全、完善的安全防护框架,针对不断发展的网络威胁和复杂的电力业务需求。该体系应集成主动防御、威胁采集、实时响应等多层次技术,保障电力系统关键基础设施的安全、稳定运行。建设目标包括增强电力数据的保密性、完整性和可用性,实现网络攻击的快速检测和响应,提升电力系统整体的韧性和弹性。通过一下四项内容全面实现安全数字电网建设。
(1)人的本质安全:加强复合型人才培养,解决“安全专家不懂业务,业务专家不懂安全”的问题。通过常态化的众测和红蓝对抗专项行动,积极发掘并培养优秀人才,为其成长提供良好的发展环境。
(2)物的本质安全:持续深化网络安全的纵深防御,增强边界防护能力,强化系统自身安全,提升安全监控和应急响应能力,全面提高网络安全防御水平。
(3)环境本质安全:深化对云计算、大数据、物联网、移动互联、人工智能及区块链等新技术的安全研究,打造安全的系统开发、运行与维护环境,确保新技术应用的安全性。
(4)管理本质安全:坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针,充分利用《网络安全法》和《网络安全奖惩细则》等法律工具,建立健全网络安全管理体系,确保安全管理有序高效。
3. 安全约束
3.1. 多维度监管合规
国家法律法规、国际标准和行业准则,实现跨地域、跨平台的网络安全管理。
- 《中华人民共和国网络安全法》;
- 《中华人民共和国数据安全法》;
- 《中华人民共和国个人信息保护法》;
- 《关键信息基础设施安全保护条例》;
- 《中华人民共和国密码法》;
- 《网络安全等级保护制度》;
- ......
3.2. 覆盖核心领域:网络安全、数据安全、物联网安全等
(1)网络安全:体系需结合先进的网络安全标准和法律要求,从网络架构设计、入侵检测、威胁响应到身份验证和数据加密等各个方面,确保网络安全防护能力的全方位提升。
(2)数据安全:在数据保护领域,融合的法律和标准确保企业在数据采集、传输、存储及处理过程中符合GDPR、ISO 27001等国际数据保护标准,同时满足国家和行业的特定要求,保障数据安全和隐私保护。
(3)物联网安全:参考国际技术标准:ISO/IEC 15408 (Common Criteria):提供对物联网设备和芯片的通用安全评估标准。IEEE 1686:针对电力系统自动化设备的安全标准,包括对智能电表和变电站控制系统的要求。
4. 安全执行架构
新型电力系统由于技术复杂性和网络化的特点,其网络安全防护体系必须综合多维度的防护措施,以应对不断变化的威胁和风险。结合网络安全防护的层次结构,针对新型电力系统的风险特征,提出以下防护体系:
4.1. 攻防安全
针对电力交易系统开展常态化攻防演练,以赛代练参加强网杯、国际网络安全攻防对抗联赛等比赛;开展网络攻防竞赛,选拔攻击队优秀人才。以练促赛持续开展网络攻防能力提升培训,组织攻防演练,提升攻击队和防守对队技术水平。
4.1.1. 常态化攻防安全以实战化安全攻防为核心
这部分侧重通过实战化的方式提升组织的安全防御能力,并通过演练和响应机制不断优化安全策略。
(1)攻防演练,锤炼能力:通过定期的红队与蓝队攻防演练,模拟真实的网络攻击场景,测试系统和人员的防御能力,及时发现并修复系统中的薄弱环节。此类演练有助于团队成员提升应对复杂攻击的能力。
(2)重保值守,检验效果:在关键时期或重大活动期间,部署安全团队实时值守,确保关键业务系统的安全运行。通过监控和事件响应,检验平时演练的效果,防止潜在的威胁对核心业务造成影响。
(3)应急预案,快速响应:为应对突发安全事件,预先制定详细的应急响应计划,并进行定期演练。当发生安全事件时,能够快速调度资源,进行有效的隔离、溯源、修复和恢复,最大限度地减少损失。
4.1.2. 体系化纵深防御(PDRR模型)
通过多层次的防护措施和响应机制,形成一个闭环的安全防护体系,以提高整体防御能力。
(1)P(防护,Protection):在攻击发生前,通过构建强大的安全防护体系,采用访问控制、加密、隔离等技术手段,以及制定严格的安全策略,阻止攻击者的入侵。安全基础设施的防护是整个防御体系的第一道防线。
(2)D(检测,Detection):针对未能阻止的攻击,通过部署全面的检测机制(如IDS/IPS、SIEM、日志分析等),实时监控网络和系统中的异常活动,确保能够及时发现攻击行为。检测系统的智能化和自动化可以提高响应速度。
(3)R(响应,Response):在检测到攻击后,启动快速响应机制,通过隔离受影响的系统、封堵攻击路径、修补漏洞等措施,防止攻击进一步扩散。自动化响应编排可以缩短响应时间,并减少人为误操作的可能性。
(4)R(恢复,Recovery):在攻击得到控制后,及时修复受损系统,恢复业务功能,确保组织的核心业务不会受到长期影响。同时,总结安全事件的教训,完善防护和检测机制,防止类似事件的再次发生。
4.1.2.1. 分布式架构的安全防护
电网系统是跨地域、跨平台的分布式架构,不同区域、设备和子系统之间通过多种协议进行通信,导致安全防护边界扩大。为了应对这种复杂性,需采取如下措施:
(1)边缘安全防护:在每个地