[發(fā)明專利]一種基于libevent架構(gòu)的新能源廠站發(fā)電單元終端接入管理系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810924809.1
• 申請日: 2018-08-14
• 公開（公告）號: CN109274643A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金國剛;崔阿軍;付嘉渝;張鵬;張小敏;段軍紅;張憲康;趙博;龍杰;司曉峰;閆曉斌;牛磊;張煒明;趙德偉;龐曉東;吳克河;崔文超;李瑞
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)甘肅省電力公司電力科學(xué)研究院;國網(wǎng)甘肅省電力公司;國家電網(wǎng)公司;華北電力大學(xué)
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L29/08;H04L12/26;H04L12/24
• 代理公司: 南京中律知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32341
• 代理人: 李建芳

1.一種基于libevent架構(gòu)的新能源廠站發(fā)電單元終端安全接入管理系統(tǒng)，其特征在于：通過libevent網(wǎng)絡(luò)和線程池結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)。

2.如權(quán)利要求1所述的基于libevent架構(gòu)的新能源廠站發(fā)電單元終端安全接入管理系統(tǒng)，其特征在于：包括主模塊、密鑰協(xié)商模塊、密文通信模塊、異常處理模塊和管理系統(tǒng)接口模塊；主模塊，即主線程的處理；密鑰協(xié)商模塊是建立安全通信通道的基礎(chǔ)，只有完成了密鑰協(xié)商的終端才允許建立安全信道；密文通信模塊保證了數(shù)據(jù)在傳輸過程的可逆性和數(shù)據(jù)完整性；異常處理模塊負(fù)責(zé)正常終端異常接入時的處理工作；管理系統(tǒng)接口模塊負(fù)責(zé)將終端和接入系統(tǒng)組件的統(tǒng)計數(shù)據(jù)上報至管理系統(tǒng)，并處理管理系統(tǒng)下發(fā)的一些控制指令。

3.如權(quán)利要求2所述的基于libevent架構(gòu)的新能源廠站發(fā)電單元終端安全接入管理系統(tǒng)，其特征在于：主模塊的實(shí)現(xiàn)流程如下：

A、接入系統(tǒng)在主模塊里首先通過TCP協(xié)議傳統(tǒng)的bind和listen函數(shù)建立監(jiān)聽端口；

B、調(diào)用libeventAPI得到主線程的event_base結(jié)構(gòu)體，將event_base結(jié)構(gòu)體和監(jiān)聽的端口進(jìn)行綁定得到主線程事件，主線程調(diào)用event_loop函數(shù)進(jìn)行循環(huán)監(jiān)聽，當(dāng)有事件發(fā)生時，調(diào)用主線程的回調(diào)函數(shù)進(jìn)行處理即可；同時在主線程里需要創(chuàng)建線程池，線程池里線程的數(shù)量需要根據(jù)CPU的數(shù)目決定，在Linux下使用sysconf(_SC_NPROCESSORS_CONF)獲取CPU的數(shù)量，并使用pthread_create函數(shù)循環(huán)建立CPU*2個工作線程，并為每個線程分配一個event_base；

C、當(dāng)有終端申請連接時，從線程池為每個終端分配一個線程和一個session完成密鑰協(xié)商和具體的業(yè)務(wù)工作。

4.如權(quán)利要求2或3所述的基于libevent架構(gòu)的新能源廠站發(fā)電單元終端安全接入管理系統(tǒng)，其特征在于：密鑰協(xié)商模塊的實(shí)現(xiàn)過程如下：利用基于商密算法的密鑰協(xié)商協(xié)議，當(dāng)TCP連接的發(fā)起者得到TCP連接已完成的通知時，便需要主動發(fā)起密鑰協(xié)商過程，安全接入系統(tǒng)進(jìn)行響應(yīng)，雙方進(jìn)行三次協(xié)商過程后，完成整個的密鑰協(xié)商過程，只有完成了密鑰協(xié)商過程的終端，接入系統(tǒng)才允許其進(jìn)行下一步操作，對于不滿足密鑰協(xié)商規(guī)范或未完成密鑰協(xié)商的終端，接入系統(tǒng)將通知管理系統(tǒng)。

5.如權(quán)利要求4所述的基于libevent架構(gòu)的新能源廠站發(fā)電單元終端安全接入管理系統(tǒng)，其特征在于：密鑰協(xié)商時，交換的是雙方隨機(jī)生成的隨機(jī)數(shù)，包括如下三步：第一步、雙方需要使用SM2算法和對方的公鑰對自己的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行簽名，簽名具有不可抵賴性；第二步、當(dāng)對方收到簽名進(jìn)行驗(yàn)簽時，就可以對對方進(jìn)行身份認(rèn)證；第三步、對協(xié)商結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)。

6.如權(quán)利要求2或3所述的基于libevent架構(gòu)的新能源廠站發(fā)電單元終端安全接入管理系統(tǒng)，其特征在于：密鑰協(xié)商模塊的實(shí)現(xiàn)過程如下：當(dāng)安全接入系統(tǒng)和終端完成密鑰協(xié)商的過程后，終端開始傳輸加密報文，安全接入系統(tǒng)收到報文后，首先使用密鑰協(xié)商過程中生成的對稱密鑰DK和密文報文中的IV向量對密文數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，解密完成后需要根據(jù)填充規(guī)則去掉解密后的數(shù)據(jù)里面的填充位，隨之發(fā)送給內(nèi)網(wǎng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)；當(dāng)安全接入系統(tǒng)收到內(nèi)網(wǎng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)返回的控制指令或報文響應(yīng)時，首先需要將明文報文填充成滿足加密格式要求的報文并利用DK值和隨機(jī)生成的IV向量對填充后的報文進(jìn)行加密，將加密報文發(fā)送給對應(yīng)的終端。由于使用SM1算法時，除了對稱密鑰DK外，還需要一個初始化向量IV參與運(yùn)算，解密報文時，需要將報文中的第4到第20字節(jié)的IV提取出來。

7.如權(quán)利要求2或3所述的基于libevent架構(gòu)的新能源廠站發(fā)電單元終端安全接入管理系統(tǒng)，其特征在于：異常處理模塊的實(shí)現(xiàn)過程如下：當(dāng)終端和安全接入系統(tǒng)、安全接入系統(tǒng)和內(nèi)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)之間的連接出現(xiàn)異常的時候，安全接入系統(tǒng)需要將對應(yīng)的錯誤碼發(fā)送給對應(yīng)的終端并關(guān)閉兩端的連接，終端收到錯誤碼后可根據(jù)自身的設(shè)計邏輯判采取對應(yīng)的措施。

8.如權(quán)利要求2或3所述的基于libevent架構(gòu)的新能源廠站發(fā)電單元終端安全接入統(tǒng)，其特征在于：管理系統(tǒng)接口模塊的實(shí)現(xiàn)過程如下：安全接入系統(tǒng)將信息類數(shù)據(jù)存放在自身的數(shù)據(jù)庫里面，管理系統(tǒng)通過同步數(shù)據(jù)庫的方式獲取這些信息數(shù)據(jù)，當(dāng)管理系統(tǒng)想要對安全接入系統(tǒng)和接入終端進(jìn)行管控的時候，通過socket方式將命令發(fā)送到安全接入系統(tǒng)，安全接入系統(tǒng)完成相應(yīng)的操作。