在配電主站與配電終端之間，存量加密改造既保證了一定的安全性，也可以提高數(shù)據(jù)的傳遞效率；利用這種加密方式，可以實現(xiàn)對配電網(wǎng)終端的接入和對配電網(wǎng)主站的監(jiān)測；同時，為跨領(lǐng)域的數(shù)據(jù)共享提供一種安全可靠的機制。

01應(yīng)用場景

應(yīng)國家電網(wǎng)的改造要求，對許多運行多年的老終端設(shè)備進行加密傳輸，原先的老終端基本都是明文傳輸，分光纖或無線兩種形式。現(xiàn)在為了進行加密傳輸，不更換終端的情況，使用我們的加密模塊對數(shù)據(jù)進行加密傳輸。

02主要原因

為了加強配電自動化系統(tǒng)安全防護，保障電力監(jiān)控系統(tǒng)的安全等對配電自動化系統(tǒng)的安全防護做出了原則性規(guī)定。現(xiàn)場配電終端主要通過光纖、無線網(wǎng)絡(luò)等通信方式接入配電自動化系統(tǒng)，由于目前安全防護措施相對薄弱以及黑客攻擊手段的增強，致使點多面廣、分布廣泛的配電自動化系統(tǒng)面臨來自公網(wǎng)或?qū)＞W(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)攻擊風險，進而影響配電系統(tǒng)對用戶的安全可靠供電，同時，當前國際安全形勢出現(xiàn)了新的變化，攻擊者存在通過配電終端誤報故障信息等方式迂回攻擊主站，進而造成更大范圍的安全威脅。

03產(chǎn)品概述

國家電網(wǎng)公司物資采購標準要求的基于數(shù)字證書的雙向認證技術(shù)，對稱密碼算法的數(shù)據(jù)加密和消息認證技術(shù)的加密模塊。防護模塊與配網(wǎng)終端產(chǎn)品（FTU、DTU）配套使用，完成終端與認證網(wǎng)關(guān)之間的雙向身份認證、終端與主站之間的雙向身份認證，終端證書管理等功能。配合其維護軟件可以防護模塊的參數(shù)配置、上召、下載、報文查看監(jiān)視、查看SOE 事項等功能。

現(xiàn)有存量或是已投運接入Ⅰ區(qū)系統(tǒng)的配電終端和接入Ⅲ區(qū)系統(tǒng)的配電終端數(shù)量占據(jù)了大部分，若要滿足配電終端的安全防護等級，需要對存量或是已投運配電終端外接內(nèi)嵌安全芯片的配電加密盒，主要的功能：

·雙向身份認證

·數(shù)據(jù)加密功能

·數(shù)據(jù)遠傳或是轉(zhuǎn)發(fā)功能

04方案結(jié)構(gòu)圖

串口101，改造前后對比

改造前：主站通過TCP通道下發(fā)報文給模塊，模塊轉(zhuǎn)成串口數(shù)據(jù)透傳給終端。

改造后：主站通過TCP通道下發(fā)密文給模塊，模塊解密后再轉(zhuǎn)成串口數(shù)據(jù)給終端。反之，終端的明文通過串口給模塊，模塊加密后再通過TCP給主站。

網(wǎng)口104，改造前后對比

改造前：無線模塊透傳

由無線模塊插卡上網(wǎng)，并映射端口給終端的IP。主站通過SIM卡的IP和端口直接與終端建立TCP連接，進行數(shù)據(jù)交互。

改造后:加解密傳輸

主站通過SIM卡IP和端口與模塊的TCP服務(wù)器建立連接（通道1）0，模塊通過局域網(wǎng)與終端的TCP服務(wù)器建立連接（通道2）。

解密過程：主站通過通道1下發(fā)加密報文給模塊，模塊進行解密后變成明文，通過通道2把明文下發(fā)給終端。

加密過程：終端把明文的報文通過通道2給模塊，模塊進行加密后，把密文從通道1發(fā)往主站。

05系統(tǒng)概述

DTU是配電自動化的最末端監(jiān)控設(shè)備，DTU通過串口或者網(wǎng)口和無線模塊相連，通過電力APN無線專網(wǎng)與電力中心進行互聯(lián)互通，實現(xiàn)了電力中心遠程監(jiān)控前端DTU的目的。

前端：DTU是配電自動化的終端部分，執(zhí)行者采集匯報以及配網(wǎng)的職能，通過愛陸通AD7028與配電中心實現(xiàn)對接。

通信：愛陸通AD7028通過4G無線物聯(lián)與配電中心數(shù)據(jù)互通，并對數(shù)據(jù)進行加解密。

后臺：配電中心通過互聯(lián)網(wǎng)對前端所有DTU的信息和狀態(tài)進行統(tǒng)一整理分析，進而采取相應(yīng)的措施。 

06相關(guān)產(chǎn)品及現(xiàn)場實圖

愛陸通工業(yè)無線路由器-AD7028

·SA/NSA雙模5G,提供4G/5G全網(wǎng)通高速網(wǎng)絡(luò)服務(wù)

·單網(wǎng)口,雙串口、雙卡雙待、GPS/北斗定位、Lora等

·支持電力101、104、南網(wǎng)/國網(wǎng)硬件加密、電力1.4/1.8GHz專網(wǎng)

·支持IPSEC、L2TP、PPTP、openVPN、GRE、GRETAP、DMVPN等多種VPN協(xié)議

·電力通信管理機,協(xié)議網(wǎng)關(guān),選配DNP3.0、IEC101/103/104、IEC61850、DLT_645、PLC協(xié)議等

·5~60VDC寬壓，工作溫度-40~+80oC、產(chǎn)品尺寸108.43x85x40.7mm

三口工業(yè)路由器/網(wǎng)關(guān)-AR7088H

·5G全網(wǎng)通、SA/NSA雙模、兼容4G/3G/2G

·3路LAN（一路可為WAN）、1路RS232/485

·可選雙卡、GPS、北斗、電力加密、公專一體、WIFI

·MQTT、Modbus TCP、OPC UA、Ntirp、DTU功能

·IPSEC、L2TP、PPTP、openVPN、GRE、DMVPN等

·Linux系統(tǒng)、支持python、C++二次開發(fā)

·9~35VDC(電力版9~60VDC)、在線不通信1.4W，通信1.9W(12V)

·工作溫度-35~+75oC、產(chǎn)品尺寸107x98x24mm

現(xiàn)場圖

電力環(huán)網(wǎng)柜

DTU配電柜