一种变电站跨安全分区的智能解锁授权生成方法、装置及计算机程序产品与流程

本发明涉及电力系统安全管控，具体涉及一种变电站跨安全分区的智能解锁授权生成方法、装置及计算机程序产品。

背景技术：

1、变电站设备机构箱的解锁操作是电力系统运维工作的关键环节。目前变电站普遍采用万能钥匙实现机构箱解锁，该类钥匙可开启站内全部锁具，不具备间隔级别的权限管控能力，存在多重安全风险：一是误开锁风险，操作人员易误开启非目标间隔锁具，进而引发带电误操作事故；二是违规开锁风险，缺乏配套审批管控机制，操作人员可绕过审批流程直接开锁；三是操作追溯困难，开锁过程无电子记录，事后无法对操作行为进行溯源核查。

2、为解决上述问题，行业内逐步采用智能解锁钥匙替代传统万能钥匙，以实现一授权一间隔的精准开锁管控。但依据电力监控系统安全防护规范，变电站办公业务网与安全生产五防网需实行物理网络隔离，禁止跨网直接数据传输，也不得通过网闸、正向隔离装置等设备交互开锁审批数据。由于解锁授权审批部署于办公业务网侧，开锁执行部署于安全生产网侧，两分区之间的授权信息安全传递成为智能解锁方案落地的核心技术瓶颈。

3、现有变电站智能解锁及二维码授权方案，大多在同一安全分区内完成审批、二维码生成与解密校验，依赖内网联网交互数据，无法适配跨分区物理隔离的应用场景；部分采用在线预授权与离线校验结合的方案，仍需依赖在线预授权通道，网络中断时授权流程无法正常开展。同时，现有方案多采用同系统内统一管理密钥的模式，未实现密钥分区分域部署，存在授权被伪造的安全隐患；且普遍缺少离线黑名单核销机制，难以有效防止授权二维码被重复使用。

4、综上，目前尚缺乏能够在变电站跨安全分区物理隔离的硬性约束下，安全、高效地实现解锁授权跨区传递与本地验证的技术方案，无法同时满足电力安全防护规范与解锁操作精细化管控的双重需求。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于，提供一种变电站跨安全分区的智能解锁授权生成方法、装置及计算机程序产品，以实现授权信息的安全传递与验证。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种变电站跨安全分区的智能解锁授权生成方法，应用于变电站的第一安全网络分区，所述第一安全网络分区与用于执行现场解锁操作的第二安全网络分区物理网络隔离，所述方法包括以下步骤：

3、获取经审批通过的解锁授权信息，所述解锁授权信息至少包含目标解锁对象标识与授权有效时段信息；

4、采用国密哈希算法对所述解锁授权信息进行摘要运算，得到消息摘要；

5、采用预存储于所述第一安全网络分区的国密非对称签名算法私钥，对所述消息摘要进行数字签名，生成签名数据；

6、将所述解锁授权信息与所述签名数据编码生成离线授权二维码；所述离线授权二维码用于以离线方式跨分区传递至所述第二安全网络分区，以供所述第二安全网络分区的解锁验证设备基于预存的对应公钥完成验签、并通过授权有效性校验后，仅向对应目标解锁对象下发解锁授权指令。

7、优选地，在获取经审批通过的解锁授权信息之后、采用国密哈希算法进行摘要运算之前，还包括对所述解锁授权信息执行多维合规校验的步骤；若校验不通过，则终止当前授权生成流程并返回修正提示信息。

8、优选地，所述多维合规校验具体包括：

9、规范性识别与纠错：对照内置的电网设备标准编码字典，将解锁授权信息中的设备标识转换为统一调度标准编码，无法完成自动纠错的，返回人工修正提示；

10、频次风控校验：调取历史开锁台账数据，统计目标解锁对象在预设统计周期内的已解锁次数，次数超出预设运维管控阈值的，拦截本次授权生成；

11、完整性校验：检查解锁授权信息中的必填字段是否完整，存在缺项的，终止本次授权生成流程。

12、优选地，所述国密非对称签名算法私钥固化存储于第一安全网络分区的服务端硬件安全存储模块中，以加密态保存且禁止对外导出；与所述私钥对应的国密非对称签名算法公钥经离线存储介质分发并预置在第二安全网络分区的解锁验证设备的安全存储区内。

13、优选地，解锁授权信息的提交以及授权生成的触发操作，通过部署于第一安全网络分区的网页端审批插件执行；所述网页端审批插件配置界面展示单元、数据传输单元与服务接口调用单元，全部加密签名运算均由第一安全网络分区的服务端执行。

14、优选地，执行摘要运算前，先将解锁授权信息的各数据字段按预设排序规则拼接为规范化授权报文；所述离线授权二维码中封装有所述规范化授权报文、签名数据以及签发公钥哈希标识，所述签发公钥哈希标识用于供第二安全网络分区的解锁验证设备匹配对应的验证公钥。

15、优选地，所述离线授权二维码传递至第二安全网络分区后，由解锁验证设备执行本地离线验证：先通过匹配到的公钥完成数字签名验签及摘要比对，再依次执行时间有效性校验、解锁对象匹配校验、黑名单校验；全部校验通过后，向对应目标解锁对象下发解锁授权指令，同时将该授权的唯一标识记入本地黑名单数据库，所述本地黑名单数据库独立部署于第二安全网络分区的解锁验证设备本地。

16、本发明还提供一种变电站跨安全分区的智能解锁授权生成装置，应用于变电站的第一安全网络分区，所述第一安全网络分区与用于执行现场解锁操作的第二安全网络分区物理网络隔离，所述装置包括：

17、信息获取模块，用于获取经审批通过的解锁授权信息，所述解锁授权信息至少包含目标解锁对象标识与授权有效时段信息；

18、摘要运算模块，用于采用国密哈希算法对所述解锁授权信息进行摘要运算，得到消息摘要；

19、数字签名模块，用于采用预存储于所述第一安全网络分区的国密非对称签名算法私钥，对所述消息摘要进行数字签名，生成签名数据；

20、二维码生成模块，用于将所述解锁授权信息与所述签名数据编码生成离线授权二维码；所述离线授权二维码用于以离线方式跨分区传递至所述第二安全网络分区，以供所述第二安全网络分区的解锁验证设备基于预存的对应公钥完成验签、并通过授权有效性校验后，仅向对应目标解锁对象下发解锁授权指令。

21、本发明还提供一种变电站跨安全分区的智能解锁授权生成装置，包括：

22、一个或多个处理器；

23、存储器；

24、一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个应用程序被配置用于执行所述变电站跨安全分区的智能解锁授权生成方法。

25、本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机指令，所述计算机指令指示计算机设备执行所述变电站跨安全分区的智能解锁授权生成方法对应的操作。

26、本发明带来的有益效果在于：本发明针对变电站跨安全分区物理隔离的硬性约束，以离线二维码作为授权信息跨区传递载体，无需跨区网络连通即可完成从审批授权到现场执行的全流程流转，无需借助网闸等网络摆渡设备，完全适配电力监控系统安全分区防护的规范要求。本发明采用sm2+sm3国密算法组合对授权数据进行签名校验，保障授权数据的完整性、不可篡改与不可伪造，符合国家密码管理相关规范；结合密钥分域部署架构与网页端零密钥、零加密运算的前端设计，从根源上消除前端调试泄密风险，从密码学层面杜绝授权伪造。本发明将授权信息与单一间隔锁具一一绑定，替代传统万能钥匙开锁模式，有效规避误开、违规开锁的安全隐患；配套黑名单管控机制，支持授权即时撤销与单次使用核销，防止授权二维码被重复冒用。解锁验证逻辑全部在生产网本地完成，不依赖与办公业务网的网络连通，可稳定适配变电站现场复杂的网络条件，离线状态下仍可正常完成授权校验与开锁操作。