电力信息系统特点及安全防御

背景：

电力信息系统的构建，为居民用电和企业服务提供了帮助，有利于促进电力行业的信息化发展。尤其是在大数据时代，对电力信息系统的运行提出了更高的要求，只有保障其安全性与可靠性，才能防止其对居民用电产生影响。网络是一个虚拟性和开放性极强的世界，在电力信息系统运行中通常会受到网络安全问题的威胁，必须加强防护，以消除其中存在的安全隐患。从安全性和存储功能两方面深入分析了电力信息系统的功能需求，提出了网络信息安全分析架构的特点，探索了基于大数据的电力信息系统网络安全技术应用措施。

具体存在的威胁：

电力交易信息、电力工程信息和电力用户信息等是电力信息的主要类型，在受到网络攻击时往往导致信息丢失或者破坏，应该对基础大数据的电力信息系统架构进行细化，增强其实际功能。

当前电力信息系统安全分析平台用户较多，应该以完善的信息安全机制为保障，实现对登录、访问、交易和退出的有效控制，防止在此过程中出现安全问题。除了应该保障软硬件环境、数据库和网络状态的安全性、稳定性外，还应该防止数据信息的保密性与完整性受到影响。在网络当中往往存在诸多恶意攻击，导致用户数据出现损坏，这也是基于大数据的电力信息系统构建中应该关注的问题。后台验证的应用，则能够有效保障用户身份的合法性，防止在交易中泄露敏感信息。当前电力数据资源呈现出海量化的特征，在系统构建中也应该充分考量其存储功能需求，转变传统的数据存储方式，满足其实时性需求。大数据技术的应用能够有效增强系统的数据存储与处理能力。

（给不同级别分配不同权限）借助于浏览器，普通用户、系统管理员和其他管理员都可以进入到电力信息系统当中，在该系统中包含了数据申报、信息发布、系统管理、交易管理和合同管理等多个模块。其功能权限因角色的不同也有所差异，查询与交易是普通用户的基本权限，而系统管理则是系统管理员的基本权限。在不同的模块当中，管理员的工作内容有所差异，有效提升了系统工作效率[2]。Java语言、B/S架构以及基于MVC设计模式的SSH框架，是电力信息系统的主要架构形式，实现了大数据技术与Struts技术、Hibernate技术、Spring技术的有效融合，满足数据库层、服务层和Web层的运行需求。

在当前系统的安全防护工作当中，主要是借助于数据分析和入侵检测等，实现对网络安全的预警。然而，当前安全预警机制也存在一定的局限性，难以适应海量信息的处理与分析需求。基于大数据电力信息数据挖掘的网络安全分析平台，则能够有效满足系统的上述需求，在实现对网络攻击预警的同时，能够保障海量信息的处理功能，促进系统整体安全性与可靠性的增强。网络安全分析模块架构主要由数据显示层、数据分析层、数据存储层和数据采集层构成，保障安全分析的全面性与实时性。在基于大数据的网络安全分析平台当中，最底层是数据采集层，能够统一采集非结构化数据、结构化数据和半结构化数据，比如DNS流量、网络安全日志、网络配置和用户行为数据等。在完成相关网络安全数据的采集后，向数据存储层进行上传并完成存储。在整个平台当中，数据分析层处于核心地位，在数据分析中主要借助于数据挖掘技术，能够通过机器学习、统计分析、关联分析和特征检测等，明确数据的安全性，当存在安全问题时可以发出预警。同时，可以应用安全处理技术实现对安全问题的及时处理，在安全日志中备份相关数据类型。平台与用户、系统管理员的交互过程，则需要借助于数据显示层来实现，在明确数据分析结果的基础上发出预警。安全预警、显示维护信息、安全分析、图表服务、人机交互等，是数据显示层的主要功能，满足用户的查询需求。综上，数据采集、数据分析和数据存储，是基于大数据的网络安全分析技术结构的主要构成。获取网络数据并开展在线分析，这是数据采集的主要功能，比如流量信息和安全日志信息等。应用该网络安全平台，能够有效采集和分析离线数据。在HDFS中存储海量信息数据时，主要是借助于大数据存储技术实现，为了提升数据访问的吞吐量，同时促进其容错率的提升，需要采用分布式文件系统。数据的分布式计算则借助于数据分析模块实现，为分析与查询分布式数据提供保障。

网络环境始终呈现出复杂性与开放性的特点，这对电力信息系统的安全提出了更高的要求，尤其是在用电用户数量不断增多的趋势下，应该确保用户信息具有较高的保密性，防止信息泄露引起的问题。为了提升整个电力信息系统的安全性，必须从系统运行需求出发制订相应的信息安全机制。而容灾机制的应用则能够有效提高系统运行可靠性，防止存储设备损坏导致的数据文件丢失和破坏。身份认证技术是信息安全技术的常用手段，能够有效控制非法用户的进入，避免数据信息出现恶意篡改和泄露。在应用身份认证技术时，应该在输入USB令牌后对用户信息进行读取，并登录服务器进行身份验证，当其不合法时则拒绝登录。当其合法时则对用户名与密码进行读取，允许登录服务器完成身份验证，从而安全进入系统。为了保障数据信息的安全性，还需要采用数据灾难备份的方法，减少或避免灾难造成的损失[6]。远程复制和本地复制是系统容灾机制的2种主要手段，在局域网内部数据库的复制则属于本地复制，在远端灾备中心的备份则属于远程复制。

容灾机制，即灾难恢复机制，是一种企业或组织为确保关键业务和服务在遭遇自然灾害、技术故障、人为破坏等突发事件后能迅速恢复运行的策略和措施。容灾机制的建立可以最大限度地减少这些事件对业务连续性的影响，保障企业信息系统的稳定和数据的安全。
一个完整的容灾机制通常包括以下几个方面：

1. 风险评估：评估可能遭遇的灾难类型及其对业务的影响程度，包括数据丢失、系统停机时间、经济损失等。
2. 容灾规划：根据风险评估结果，制定容灾计划，包括确定恢复目标和时间、选择恢复策略、设计恢复流程等。
3. 数据备份：定期将重要数据复制到备份存储系统中，备份可以是数据的全备份、增量备份或差异备份。备份数据的存储位置通常在异地，以避免原始数据所在地的灾难影响到备份数据。
4. 容灾中心：在异地建立容灾中心，它包含了必要的硬件、软件和网络设施，能够在灾难发生后迅速接管业务，保证业务的连续性。
5. 技术方案：采用各种技术手段实现容灾，如数据库的复制技术、存储技术、虚拟化技术等。例如，Oracle数据库的流复制技术可以实现数据库之间的数据实时同步。
6. 测试与演练：定期对容灾机制进行测试和演练，确保在真正的灾难发生时，所有的容灾措施都能够按照计划执行，达到预期的恢复效果。
7. 培训与教育：对相关人员进行灾难恢复的培训，确保他们了解灾难恢复计划，知道在灾难发生时应该采取什么措施。
8. 监控和调整：对容灾系统进行实时监控，及时调整和优化容灾策略以应对新的威胁和挑战。

参考材料：

【1】电力信息系统网络安全路径探析 - 知乎 (zhihu.com)