论文部分内容阅读
未来电力系统的发展中信息安全技术是电力系统稳定运行的重要保障。需要设计合适的密码机制，既能在复杂网络环境下适应IED和PMU等变电站设备计算资源和存储资源有限且实时性要求高的实际情况，又能有效的满足广域安全防御环境下变电站通信的同步性、可用性、可认证性等需求，并实现与IEC61850标准的有机结合。Java语言在嵌入式实时系统中也得到了越来越广泛的应用。Java语言具有简单性、面向对象、分布式、解释型、可靠、安全、平台无关、可移植、高性能、多线程、动态性等优良特点，在未来电力系统安全通信方面具有很大的应用潜力，但如果采用通常软件实现的Java虚拟机(JVM)来执行，则速度较慢。JOP(Java Optimazed Processor，Java优化处理器)是一种可以运行Java字节码程序的微处理器核，本文在讨论了面向广域安全防御体系下变电站密码管理、交换协议的通信安全需求后，在低成本FPGA中实现JOP，一方面充分利用了Java具有的平台无关、安全、动态性等优良特性，满足了网络环境下变电站IED如密钥交换、管理、分配及协议交换等需求；另一方面也提高了Java语言的执行效率。满足了变电站安全通信的一些实时性需求。严格遵照国家密码管理的有关规定和变电站通信规约的有关内容，设计以JOP和国密办提供的加密芯片为硬件基础的密码计算模块。符合国家商用密码管理规定的重要密码计算组件应该采用硬件密码组件(HCM)而不应采用软件密码组件(SCM)这一要求。从底层平台、与广域网络的安全通信流程、应用的安全机制几个方面对密码计算模块的安全性实现进行了详细分析。初步研究了Java技术在未来变电站IED安全通信中的应用可行性和优点，对JOP和Java技术在电力系统以后的进一步应用进行了探讨。