电力通信安全报文格式与加密分析

"硬加密报文格式及分析V1.1.pdf" 本文档详细阐述了在配电自动化领域中，为了增强通信的安全性而引入的一种硬加密报文格式及其分析。这种新的安全防护方案是在传统的101报文和104报文基础上，增加了信息安全协议层，以确保数据在传输过程中的保密性和完整性。 一、报文格式 新的报文结构包含了起始符、报文类型、封装数据域（包括密文和明文）、应用类型、信息安全扩展区、MAC（消息认证码）和校验和，以及结束符。其中，报文类型定义的D7位用于区分终端连接对象，如主站、运维工具或网关。应用数据区包含101/104报文的原始长度，而信息安全扩展区则记录了信息安全区的长度，这部分是新增的安全相关数据。 101/104报文是否加密由对称密钥标识决定，0表示不加密，1表示加密。同时，该标识还区分了主站、运维工具和终端的角色。 二、认证流程 在配电自动化系统中，主要涉及两个关键的认证过程：网关与终端的认证以及主站与终端的认证。 2.1、网关与终端认证 这个过程包括四个步骤，每个步骤都对应特定的报文格式，用于交换随机数、身份验证信息等，以确保双方的身份合法性。 2.2、主站与终端认证 主站首先向终端发送认证请求（0x50），终端接收后会进行响应并请求主站的认证（0x51）。主站再对终端的请求进行响应（0x52），最后终端返回认证结果（0x53）。整个过程中，双方会交换认证信息，包括随机数和计算的MAC，以验证信息的完整性和一致性。 这些安全机制的引入，确保了配电自动化系统的数据安全，防止了非法设备接入和数据篡改，提高了整个电力系统的稳定性和可靠性。通过对报文的加密、认证和完整性校验，可以有效地防止中间人攻击和数据泄露，从而保障了电力网络的运营安全。