一种面向电网设备的安全接入方法、系统、设备及介质与流程

本发明涉及网络安全，尤其涉及一种面向电网设备的安全接入方法、系统、设备及介质。

背景技术：

1、随着智能电网、数字化变电站以及新型电力系统建设的持续推进，电网中的终端设备、保护装置、自动化控制设备以及边缘计算节点数量不断增加，电网设备与调度系统、站控系统以及运维管理平台之间的数据交互需求不断增强。由于电网设备接入对象逐渐增多、通信环境更加复杂以及远程控制业务持续发展，传统依赖网络边界隔离和固定身份认证的安全接入方式已难以满足当前电网设备在开放网络环境下的安全接入需求。

2、现有电网设备安全接入技术通常主要基于设备身份信息、数字证书或者访问权限信息进行接入验证，并通过建立通信会话后执行相应的数据交互控制。然而，上述方式在实际应用过程中仍存在一定不足：一方面，现有技术对设备接入可信性的判断依据较为单一，难以同时验证设备身份属性的合法性以及设备当前运行环境的可信状态，导致异常设备或运行状态不可信设备可能存在接入风险；另一方面，现有技术通常侧重于通信连接建立过程中的权限判断，缺少针对接入过程中的具体交互请求进行指令级访问控制的验证机制，使得异常访问行为难以及时识别和阻断；此外，在复杂电网运行环境下，当通信状态发生变化或接入策略需要更新时，现有技术难以保证接入状态持续有效，从而影响电网设备接入过程的安全性、稳定性和可靠性。

技术实现思路

1、本发明提供了一种面向电网设备的安全接入方法、系统、设备及介质，能够提高电网设备在接入过程中的安全性和可靠性。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种面向电网设备的安全接入方法，包括：

3、获取所述待接入电网设备对应的匿名属性凭证；

4、采集所述待接入电网设备在代理侧的启动状态信息、程序运行信息以及配置状态信息，分别计算所述启动状态信息、所述程序运行信息以及所述配置状态信息对应的摘要值，以根据各所述摘要值生成设备完整性度量摘要；

5、基于所述匿名属性凭证、所述设备完整性度量摘要以及预设接入策略，生成接入证明信息；

6、获取所述待接入电网设备与所述安全接入管理平台之间的当前通信会话，以基于所述接入证明信息和所述当前通信会话确定会话关联接入证明；

7、接收所述会话关联接入证明对应的验证结果信息，并根据所述验证结果信息确定所述待接入电网设备对应的安全接入状态；

8、在所述安全接入状态为允许接入状态时，获取待执行写入控制指令，以基于所述待执行写入控制指令控制所述待接入电网设备与所述目标接入对象进行数据交互。

9、本发明实施例通过使待接入电网设备无需直接暴露完整设备身份信息即可向安全接入管理平台提供用于可信验证的属性证明依据，从而降低设备敏感身份信息泄露风险，并提高电网设备在接入过程中的安全性和可靠性；通过使安全接入管理平台能够基于设备启动环境、程序运行状态以及配置状态对待接入电网设备的当前运行可信状态进行综合判断，避免运行状态异常或代理环境被篡改的设备接入电网系统，从而提高电网设备在接入过程中的安全性和可靠性；通过使待接入电网设备能够在不直接提交敏感属性信息的情况下证明自身属性满足接入要求且运行状态满足可信条件，从而实现设备身份可信性与运行环境可信性的联合验证，并提高电网设备在接入过程中的安全性和可靠性；通过使接入证明信息能够与当前通信过程建立关联关系，避免历史接入证明被重复利用或错误绑定至其他通信过程，从而提高电网设备接入认证过程的有效性，并提高电网设备在接入过程中的安全性和可靠性；通过能够依据接入证明验证结果动态判断待接入电网设备是否具备接入资格，避免未经可信验证的设备进入电网业务环境，从而提高电网设备接入控制的准确性，并提高电网设备在接入过程中的安全性和可靠性；通过使仅通过安全接入验证的设备才能进一步执行后续控制交互操作，避免非法设备或未授权设备参与电网控制过程，从而提高电网设备接入后的交互安全性，并提高电网设备在接入过程中的安全性和可靠性。

10、进一步的，所述分别计算所述启动状态信息、所述程序运行信息以及所述配置状态信息对应的摘要值，以根据各所述摘要值生成设备完整性度量摘要，包括：

11、利用预设的密码学散列算法对所述启动状态信息、所述程序运行信息以及所述配置状态信息分别进行计算，分别得到启动固件摘要、证明生成程序摘要、协议规范化规则摘要以及命令模板缓存文件摘要；

12、基于所述启动固件摘要、所述证明生成程序摘要、所述协议规范化规则摘要以及所述命令模板缓存文件摘要，生成所述设备完整性度量摘要。

13、上述步骤通过对待接入电网设备的启动固件、证明生成程序、协议规范化规则以及命令模板缓存文件分别进行摘要计算，并基于各摘要值生成设备完整性度量摘要，使安全接入管理平台能够准确判断设备侧接入代理的关键运行环境是否发生异常变化，避免因程序篡改、配置异常或运行环境不可信导致非法接入，从而能够提高电网设备在接入过程中的安全性和可靠性。

14、进一步的，所述基于所述匿名属性凭证、所述设备完整性度量摘要以及预设接入策略，生成接入证明信息，包括：

15、获取随机挑战信息，并获取所述匿名属性凭证对应的凭证索引信息和所述匿名属性凭证中的受保护属性信息；

16、将所述接入策略编译为接入证明电路，并将所述随机挑战信息、所述设备完整性度量摘要、所述凭证索引信息以及所述受保护属性信息输入所述接入证明电路进行计算，得到所述接入证明信息。

17、上述步骤通过将接入策略转换为接入证明电路，并结合随机挑战信息、设备完整性度量摘要以及匿名属性凭证中的受保护属性信息生成接入证明信息，使待接入电网设备能够在不暴露敏感属性内容的情况下完成接入资格验证，同时保证接入证明的有效性和抗重放能力，从而能够提高电网设备在接入过程中的安全性和可靠性。

18、进一步的，所述获取所述待接入电网设备与所述安全接入管理平台之间的当前通信会话，以基于所述接入证明信息和所述当前通信会话确定会话关联接入证明，包括：

19、获取所述待接入电网设备与所述安全接入管理平台之间的当前通信会话，并计算所述当前通信会话对应的会话密钥信息的摘要值，得到当前会话公钥摘要；

20、将所述当前会话公钥摘要写入至所述接入证明信息中的预设数据位以进行关联绑定，生成所述会话关联接入证明。

21、上述步骤通过将当前通信会话对应的会话密钥信息摘要与接入证明信息进行关联绑定，使接入证明与当前通信过程形成唯一对应关系，避免接入证明被复制至其他会话中重复使用，从而增强接入认证过程的有效性和防重放能力，能够提高电网设备在接入过程中的安全性和可靠性。

22、进一步的，所述接收所述会话关联接入证明对应的验证结果信息，并根据所述验证结果信息确定所述待接入电网设备对应的安全接入状态，包括：

23、接收所述会话关联接入证明对应的验证结果信息，其中，所述验证结果信息包括匿名属性凭证验证结果、设备完整性度量摘要比对结果和凭证撤销状态验证结果；

24、当所述匿名属性凭证验证结果为所述匿名属性凭证满足所述接入策略、所述设备完整性度量摘要比对结果为所述设备完整性度量摘要与预设完整性基线一致，以及所述凭证撤销状态验证结果为所述匿名属性凭证处于有效状态时，确定所述安全接入状态为允许接入状态；

25、当所述验证结果信息中任一验证结果不满足对应验证通过条件时，确定所述安全接入状态为拒绝接入状态。

26、上述步骤通过综合判断匿名属性凭证有效性、设备完整性度量摘要一致性以及凭证撤销状态，能够从设备身份属性、运行环境可信状态以及凭证有效性多个维度对待接入电网设备进行接入判定，避免异常设备或不可信设备接入电网系统，从而能够提高电网设备在接入过程中的安全性和可靠性。

27、进一步的，所述基于所述待执行写入控制指令控制所述待接入电网设备与所述目标接入对象进行数据交互，包括：

28、获取所述待接入电网设备对应的待执行写入控制指令；

29、按照预设协议规则对所述待执行写入控制指令进行语义解析和字段规整，以将所述待执行写入控制指令转换为统一命令元组，并基于所述统一命令元组生成命令摘要；

30、获取所述当前通信会话对应的主授权令牌，并基于所述命令摘要、所述当前会话公钥摘要以及所述目标接入对象对应的对象标识生成一次性子授权令牌；

31、根据所述命令摘要、所述一次性子授权令牌以及预设的命令模板集合，生成指令证明；

32、对所述主授权令牌、所述一次性子授权令牌以及所述指令证明进行有效性校验，直至校验通过后，将所述待执行写入控制指令发送至所述目标接入对象。

33、上述步骤通过对待执行写入控制指令进行统一语义解析，并结合一次性子授权令牌和命令模板生成指令证明，实现对具体写入控制指令的独立授权验证，避免已建立会话被滥用于执行未授权操作，同时保证下发指令满足预设控制约束，从而能够提高电网设备在接入过程中的安全性和可靠性。

34、第二方面，本发明实施例提供了一种面向电网设备的安全接入系统，包括：凭证获取模块、完整性度量模块、证明生成模块、会话绑定模块、接入判定模块和指令控制模块；

35、所述凭证获取模块，用于获取所述待接入电网设备对应的匿名属性凭证；

36、所述完整性度量模块，用于采集所述待接入电网设备在代理侧的启动状态信息、程序运行信息以及配置状态信息，分别计算所述启动状态信息、所述程序运行信息以及所述配置状态信息对应的摘要值，以根据各所述摘要值生成设备完整性度量摘要；

37、所述证明生成模块，用于基于所述匿名属性凭证、所述设备完整性度量摘要以及预设接入策略，生成接入证明信息；

38、所述会话绑定模块，用于获取所述待接入电网设备与所述安全接入管理平台之间的当前通信会话，以基于所述接入证明信息和所述当前通信会话确定会话关联接入证明；

39、所述接入判定模块，用于接收所述会话关联接入证明对应的验证结果信息，并根据所述验证结果信息确定所述待接入电网设备对应的安全接入状态；

40、所述指令控制模块，用于在所述安全接入状态为允许接入状态时，获取待执行写入控制指令，以基于所述待执行写入控制指令控制所述待接入电网设备与所述目标接入对象进行数据交互。

41、第三方面，本发明实施例提供了一种终端设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；

42、所述存储器用于存放至少一种可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行如本技术所述的一种面向电网设备的安全接入方法的操作。

43、第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备或系统执行如本技术所述的一种面向电网设备的安全接入方法。

44、上述说明仅是本发明实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。