基于国密算法的智能电能表安全芯片及其应用

邓清唐， 蔡田田， 陈波， 杨英杰

（南方电网数字电网研究院有限公司， 广东 广州 510663）

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随着我国电力系统的信息化与网络化的发展，智能电能表逐步地替代了传统电表， 解决了人工抄表浪费人力、 错抄漏抄等问题。 智能电能表以智能芯片为核心， 利用通信和计算机等技术， 可实现计量、 计费等功能， 此外还能完成用电管理等工作。智能电能表给电力部门和用户带来极大便利的同时， 也带来了网络安全性问题。 为了更好地发挥智能电能表的作用， 智能电能表的安全性成为了国家电网关注的重要问题[1-2]。

智能电能表是电网的一部分， 如果智能电能表受到攻击， 那么整个网络都会暴露给入侵者， 因此需要严格地保护智能电能表的安全。 在智能电网中， 入侵者可以采用硬件或者软件工具直接对智能电能表进行攻击， 在智能电能表被攻破后就能读取各种接口上的各类信息。 入侵者也可以在网络接入点破解网络中的加密文件， 进而窃取智能电能表中储存的重要数据， 从而获知智能电能表中使用的网络通信协议， 通过修改通信协议攻击者可以进行多次数据的窃取。 此外， 入侵者还能控制电源， 导致城市的大面积停电， 甚至会使数百万家庭的安全受到威胁。

智能电能表可以采用基于DES、 RSA 的加密算法加密数据和身份认证等方式来保证数据通信的安全性。 随着国密算法的推出， 我国逐步地推出了基于国密算法的安全芯片， 并将其用于智能电能表中[3-4]。……