基于大数据的新型电力系统网络信息安全防护策略研究

2024-05-17蒲叙文

通信电源技术 2024年6期

关键词：数据备份安全事件备份

蒲叙文

（国网湖南省电力有限公司张家界供电分公司，湖南张家界 427000）

0 引言

大数据是数据量巨大、种类繁多的数据集合，其处理需要高性能计算机和高效算法。大数据技术包括数据采集、存储、处理、分析以及可视化等多个方面，可以为电力系统网络信息安全提供强大的技术支持。

1 新型电力系统网络信息安全面临的威胁和挑战

1.1 恶意攻击

新型电力系统网络信息安全中，恶意攻击是当前面临的重要挑战之一。随着电力系统的智能化和互联化，攻击者可以利用各种手段对电力系统进行攻击，导致电力系统的正常运行受到影响，如拒绝服务攻击、病毒传播、勒索软件等。这些攻击手段具有隐蔽性和难以防范的特点，如果电力系统没有足够的安全防护措施，则很容易遭到攻击[1]。

恶意攻击对电力系统的危害非常大，攻击者可以通过恶意攻击获取电力系统的敏感信息，如电力生产数据、用户个人信息等，这些信息可能被用于不法活动或者商业间谍活动。

1.2 自然灾害

自然灾害对电力系统的影响主要体现在以下两个方面。一方面，自然灾害可能导致电力设备直接损毁，如地震、台风等可能导致输电线路倒塌、变电站设备损毁等，从而影响电力系统的正常运行。另一方面，自然灾害可能导致通信中断，如雷电、大雪等可能导致通信线路故障或通信设备损坏，从而影响电力系统的信息传输和调度控制。

1.3 数据泄露

数据泄露是新型电力系统网络信息安全中一个非常严重的问题。电力系统的数据涉及国家安全、企业的商业秘密以及个人隐私等，一旦泄露会对国家安全、企业利益和人民生活造成严重影响。由于缺乏足够的安全措施，电力系统的敏感数据可能被非法获取和使用，导致严重的安全事故和经济损失。

数据泄露在人员、技术、管理等方面均存在问题，如黑客攻击、内部人员违规操作、管理不善等。新型电力系统中的众多设备之间需要进行大量数据交换，这些数据可能包含敏感信息。内部人员可能出于各种目的，对这些敏感数据进行非法访问、篡改或泄露，对电力系统安全构成威胁。

1.4 设备损坏

新型电力系统网络信息安全中的设备损坏也是一个不容忽视的问题。电力系统的设备包括各种发电设备、输电设备、变电设备、配电设备以及用电设备等，这些设备的正常运行是保障电力系统稳定运行的基础。

设备损坏的原因有设备老化、超负荷运行、人为破坏等[2]。新型电力系统中大量使用智能设备、传感器等物理设备，这些设备的物理安全和网络安全防护能力可能较弱，容易受到破坏或攻击。电力系统的设备如变压器、发电机等可能因为各种原因损坏，导致系统故障和数据丢失。

2 基于大数据的电力系统网络信息安全防护策略

2.1 建立完善的网络安全体系

利用大数据技术对电力系统网络进行全面监控和防护，加强用户身份认证和访问控制，防止非法访问和数据泄露。部署有效的防火墙是防止外部攻击的第一道防线。防火墙应配置为仅允许必要的网络流量通过，阻止未授权的访问和恶意软件的传播[3]。建立入侵检测系统也是非常必要的，可以实时监控网络流量，检测并报告任何可疑活动。如果检测到攻击，系统可以触发警报并采取相应的行动，如阻止攻击源、隔离受影响的系统等。

此外，加密技术在网络安全体系中作为不可或缺的技术防护措施，可以对重要数据和通信进行加密，进而确保数据在传输和存储时有足够的安全性。定期备份所有数据，并制定应急响应计划，以便在数据受到损坏或丢失时能够迅速恢复。

2.2 强化数据备份和恢复机制

数据备份是防止数据丢失和损坏的关键措施之一，能有效应对各种安全事件和意外情况。在实际管理中，需要通过多方面的措施来进行优化，强化数据备份和恢复机制如图1 所示。

图1 强化数据备份和恢复机制

首先，要建立完善的数据备份策略。根据数据的重要性和业务需求，制定定期备份和增量备份策略，确保能够及时、完整地将数据备份。同时，选择可靠的存储介质和存储设备，保证备份数据的安全性和可用性。其次，定期测试备份数据的可恢复性。通过定期进行数据恢复演练，确保备份数据能够顺利恢复，检验备份数据的完整性和可读性。及时发现并修复备份过程中的问题，提高备份数据的可靠性[4]。再次，为了防止备份数据被篡改或泄漏，需要加强备份数据的加密和访问控制。同时，对备份数据的访问进行严格控制，确保只有经过授权的人员才能访问备份数据。最后，要建立数据备份和恢复的记录管理制度。对数据备份和恢复过程中的重要操作进行记录与审计，确保操作的可追溯性和合规性。及时记录和处理异常情况，提高数据备份和恢复机制的有效性与可靠性。

2.3 实施安全审计和监控

通过安全审计和监控，可以及时发现和应对潜在的安全威胁，提高电力系统的网络信息安全防护能力。利用大数据技术对电力系统的安全审计和监控数据进行采集、存储以及分析，及时发现异常行为和安全威胁。同时加强日志管理和事件处置能力，及时处置安全事件并降低风险。实施安全审计和监控的内容如图2 所示。

图2 实施安全审计和监控

一是建立完善的安全审计制度。明确安全审计的范围、频率和要求，对电力系统的网络和设备进行全面的安全审计。通过分析这些数据，及时发现异常和潜在的安全风险。二是实施实时监控和预警系统。借助监控和预警系统，对电力系统的网络流量、系统状态、安全事件等进行实时监测和分析。通过安全漏洞扫描和渗透测试，发现系统存在的安全漏洞和弱点，及时修复和加固系统。同时，根据测试结果，调整安全策略和防护措施，提高电力系统的安全性。三是加强日志管理和事件处置。对安全审计和监控过程中产生的日志进行集中管理和分析，发现潜在的安全问题。建立事件处置机制，对发生的安全事件进行快速响应和处理，降低其对电力系统的影响。

2.4 建立应急响应机制

为应对突发的安全事件或灾难性故障，制定快速响应计划和措施，建立应急响应机制，旨在最大限度减少损失和尽快恢复电力系统的正常运行。针对不同类型的电力安全事故制定应急响应预案，利用大数据技术进行快速响应和处理。同时加强应急演练和培训，提高应急响应能力和处理效率。

首先，制定详细的应急响应计划。根据电力系统的特点和可能面临的安全威胁，制定相应的应急响应计划，明确应急响应的组织架构、流程、资源和责任，确保计划具有足够的灵活性和可扩展性，以便应对各种可能的安全事件。其次，建立应急响应小组。组建专门的应急响应小组，负责应急响应计划的实施和管理。小组应具备相应的技术能力和资源，以便快速应对安全事件。定期进行应急演练，提高小组成员的应急响应能力和协作能力。再次，建立与外部机构的协调机制。与相关政府机构、电力监管机构、网络安全机构等建立紧密的协调机制，以便在发生安全事件时能够及时获取支持和帮助。加强与外部机构的沟通和信息共享，共同应对安全威胁。为了确保电力系统的可靠性和连续性，需要建立备份和容灾系统。在发生安全事件或灾难性故障时，迅速切换到备份系统或容灾站点，最大限度减少对电力系统的影响。最后，持续监测和改进应急响应机制。对应急响应机制进行持续的监测和评估，及时发现和改进不足之处。结合实际发生的应急事件，总结经验教训，不断完善和优化应急响应计划。

2.5 加强设备维护和管理

首先，建立完善的设备维护管理制度。制定设备的定期检查、保养和维修计划，确保设备得到及时的维护和保养。通过实时监测设备的运行状态、性能参数和安全事件等，及时发现异常情况并触发预警。预警系统可以提醒管理人员及时处理设备故障或安全问题，防止事态扩大。

其次，采用智能化的设备管理手段。利用物联网、传感器以及数据分析等技术，通过实时收集和分析设备数据，可以预测设备的寿命和潜在故障，提高设备的可靠性和安全性。对关键设备和设施进行严格的物理安全保护，防止未经授权的访问和破坏。建立完善的门禁制度和监控系统，确保只有授权人员能够接触关键设备。

最后，加强设备供应商的管理和合作。与设备供应商建立长期合作关系，及时获取设备的维护和升级支持。对供应商的技术支持和服务质量进行评估和监督，确保设备维护和管理的有效性。

2.6 增强员工安全意识

员工作为电力系统网络信息安全的第一道防线，只有当员工具备足够的安全意识和技能，才能有效减少安全风险和威胁。

在日常管理中，定期组织安全意识培训课程，向员工传授网络安全基础知识、常见的网络攻击手段和防护措施。让员工了解网络安全的严峻形势和自身的责任，提高对网络安全的重视程度。组织安全技术竞赛、模拟攻击演练等活动，让员工在实践中提高安全技能和应对能力。同时，建立安全操作规程和规章制度非常必要。制定详细的安全操作规程和规章制度，明确员工在处理敏感信息和网络操作时的要求和规范。通过制度化管理，规范员工的行为，减少因操作不当引发的安全风险[5]。

此外，建立安全事件通报和案例分析机制。及时通报发生的网络安全事件和事故，组织员工进行案例分析，总结经验教训。通过分析真实案例，增强员工对网络威胁的认知和防范意识。建立与员工的沟通渠道，及时了解员工在网络安全方面的需求和建议。根据员工的反馈，持续优化安全培训和实践活动的组织方式，增强培训效果和员工参与度。