[發明專利]一種電力廣域監視系統的授時安全性模糊測試方法

在審

• 申請號: 201611208128.2
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN106772463A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 趙爾凡;熊剛;張曉;夏明赟;康榮保
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十研究所
• 主分類號: G01S19/23
• 分類號: G01S19/23
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司51214
• 代理人: 詹永斌,辜強

技術領域

本發明涉及測試領域，尤其是涉及一種電力廣域監視系統的授時安全性模糊測試方法。

背景技術

電力廣域監視系統(Wide Area Monitoring System，WAMS)作為電網動態實時監控的重要手段，其信息安全水平已成為影響電網安全的重要因素之一。WAMS信息系統包括采集、傳輸和交換等多個子系統組成，構成了多層次的復雜網絡結構。尤其是當系統的授時錯誤或故障時，將會嚴重影響到系統的服務質量，甚至還會對電網的安全穩定運行構成嚴重威脅。因此，開展WAMS系統的安全性分析和測試具有重要意義。

過去雖然有一些學者基于可信性理論、風險理論、復雜網絡理論等對電力系統安全性進行研究，但缺乏對具有關鍵作用的電力WAMS系統授時安全性模糊測試研究。當帶有錯誤時間戳信息的測量數據輸送到控制中心時，控制中心將對偏測量，并將獲得不正確的系統狀態。雖然目前有一些關于測量的數據測試程序，但處理方案僅考慮了由噪聲或丟包引起的測量誤差，沒有對系統時間的合理性、邊界條件等因素進行充分地測試和分析判斷。

發明內容

本發明的目的在于：針對現有技術存在的問題，提供一種電力廣域監視系統的授時安全性模糊測試方法，解決目前沒有對電力WAMS系統授時安全性進行全方位測試的問題。

本發明的發明目的通過以下技術方案來實現：一種電力廣域監視系統的授時安全性模糊測試方法，其特征在于，該方法為：構造電力廣域監視系統的當前時間數據測試模板，并將其調制生成GPS信號注入電力廣域監視系統中，利用監視程序觀察授時接收機對異常報文的響應狀態，實現模糊測試。

作為進一步的技術方案，調制生成GPS信號的方法為：基于數據測試模板對測試參數進行變形。

作為進一步的技術方案，測試參數包括：星歷歷書信息、衛星時鐘修正項、電離層修正函數、衛星狀態字段。

作為進一步的技術方案，該方法還包括：先實時地獲取真實衛星星歷數據、相位信息、速度信息后，再動態地調節所需構造的測試參數。

作為進一步的技術方案，該方法還包括：通過協議驗證前時間數據測試模板的有效性。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

1、動態調整易，測試參數變形靈活

本發明通過對信號構造軟件的優化，成功地建立起動態反饋機制，根據不同的實際場景將實時獲取的GPS信號參數引入生成算法中分析、調整；數據變形模板種類豐富，并通過標準的報文格式確認其合理性。

2、生成速度快，無需設備先驗知識

本發明基于軟件無線電的信號數據處理思想，通過高性能的實時處理FPGA模塊可快速實現復雜的擴頻調制算法，并無需預先獲取到所需分析的電力設備型號，是一種針對通用性的GPS協議實施的有效方法。

3、適用范圍廣，具備對多種工業控制系統的測試能力

本發明的方法適用范圍廣泛，前提條件較少，具有較強的工程實用價值，今后可進一步推廣，對軌道交通、金融、石油、天然氣等工業控制網絡系統開展安全性測試驗證。

附圖說明

圖1為本發明的方法流程圖；

圖2為本發明的原理框圖；

圖3為GPS報文的一個子幀的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。

實施例

本發明主要解決在電力廣域監視系統的授時安全性測試，驗證授時和時間同步功能的接收機在處理無線導航電文和有線同步報文時，對異常報文的處理能力。可以對電力廣域監視系統中授時接收機進行安全性的模糊測試驗證，判斷是否會存在導航報文在數據超出正常范圍后的異常反應，判斷是否會觸發接收機和授時模塊的異常重啟等行為。

本發明基于的原理是模糊測試。模糊測試(Fuzzing Test)是目前一種比較先進的自動化軟件測試技術，可擴展應用到系統的安全測試中。它把指定數據傳輸給相應組件，可以通過外部傳輸的有關數據對系統內部的一些行為進行控制，對存在有安全漏洞的網絡系統的測試效果尤其明顯。對網絡系統測試時，一般首先建立與測試程序的聯系，之后編制模糊數據，然后將數據傳輸至指定目標，并收集有異常現象的信息，之后針對異常對數據進行合理調整，最后完成對整個網絡安全性的測試過程。