电力无线专网通信加密模块的研究

发布时间：2020-05-25 03:11

【摘要】：LTE-G 230MHz电力无线专网是电力终端通信接入网的重要组成部分,主要负责配用电等业务的采集,提升整个电力系统的服务质量。随着我国坚强智能电网的快速建设,电力业务种类、数量急剧增长,业务终端分布不均匀。2017年信通部指示“加大无线专网建设推进力度”,因此,电力无线专网技术在信息采集、传输过程中变得越来越重要。但是,它与公网相比,承载业务不同,安全性、可靠性也具有更高的要求。另外,业务安全对于保障整个电力系统的安稳运行和社会稳定具有重要意义,保障数据安全,对加快无线专网建设变得十分重要。针对当前存在的问题,本文首先对终端业务的安全性、可靠性等需求进行了研究,并对LTE-G 230MHz电力无线专网的安全性进行了研究分析,给出了网络点的风险等级、后果和危害;然后论证了当前典型无线通信安全防护方式的优点与不足,为了在有限的条件下对加密算法进行选择,根据算法自身属性,文章采用层次分析法对当前主要加密算法的综合性能进行了定性和定量的评估,确立了基于SM1、SM2等国密算法的防护方式;最后,提出了一种基于国密算法的LTE-G 230MHz电力无线专网通信终端安全防护方案(简称通信加密模块)。论文结合LTE-G 230MHz电力无线专网网络特点和电力业务需求,对通信加密模块进行了详细的设计,首先给出出总体设计思想,然后分别对过程中的密钥协商、数据加密等过程进行设计,最后在实验室进行方案原理性测试,验证了方案的可行性。
【图文】：

密文,字节,接入平台,身份认证

首字节仍旧为 0x80，长度≤2048 字节，然后进行加密处理据后进行解密，解密时去掉 0x80 及后面数据，得到原始报文。据报文格式如表 4-5 所示：表 4-5 密文报文格式子类型长度 IV 密文数据 C1 字节 2 字节 16 字节 M 字节 1型和子类型表示加密数据包业务，长度是报文总长度，IV 由加文长度为数据填充加密后长度，CRC 校验。性测试国电通公司通信技术中心研发部的同事帮助下，对本次设计进行 MAPLAB X IDE V3.26 版本下进行仿真测试，通过 PI22 单片机相连，，4V 工作电压，MCU 通过 SPI 口与 CEIT-C500集中器相连，初始时刻采用低电平。通过 Modbus 协议使通信载将 16KB 数据发送到集中器串口，具体测试过程如图 4-10 所示
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM724

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