[發明專利]一種電力系統通信報文雙重加密方法、解密方法和報文交互系統

有效

• 申請號: 202010772210.8
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN112073372B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 劉元;張迎;肖碧濤
• 申請（專利權）人: 南京國電南自維美德自動化有限公司
• 主分類號: H04L9/40
• 分類號: H04L9/40
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 張倩倩

本發明公開一種電力系統通信報文雙重加密方法、解密方法和報文交互系統，加密時，首先對原始通信報文進行報文分離，然后對報文主體中的數據片段進行多種操作類型組合的加密操作，得到報文主體密文及相應的操作索引信息，再將操作索引信息加入報文頭，并對重組后的報文頭利用密鑰進行二次加密，最后將報文主體密文和報文頭重組密文進行組合，得到待發送的重組加密報文。在報文解密時，報文接收端對可通過報文分離和密鑰解密得到操作索引信息，并根據操作索引信息對報文主體密文進行反向恢復操作，從而得到報文主體明文，進而可組合得到原始通信報文。本發明加密、解密效率高，且加密后的報文安全性較好，可支持對所有數據或所有信道的報文高效加密，占用系統資源較少，電力系統通信效率穩定。

技術領域

本發明涉及電力信息系統通信安全技術領域，特別是一種電力系統通信報文雙重加密方法、解密方法和報文交互系統。

背景技術

電力信息系統安全具有非常廣泛的涉及范圍，其包括生產、傳輸、分配電力等一系列的環節．屬于一個具有復雜管理程度的工程。電力信息系統的常用通信方式，是在不同通信協議的基礎上，報文大多都是明文發送，這明顯無法保證電力信息系統的運行安全。各電力相關部門也在嘗試采用對稱加密（DES、AES）和非對稱加密（RSA、DH、DSA）對通信進行全程加密，這種方式顯著提高了電力信息系統的通信安全性。

然而，全程密鑰加密方式在保障了通信安全性的同時，卻一定程度上降低了通信效率。因為，無論是對稱加密方式還是非對稱加密方式，當需要加密的原文越長時，加密解密過程所耗費的時間和系統所消耗的資源就越多。常用的加密算法的加密和解密過程都需要通過提升消耗計算資源以及花費時間來提高安全性。

無論是對稱式加密方法（DES、國密SM4、AES、國密SM1），還是非對稱式加密方法（RSA、DH、DSA、國密SM2），或是散列單向加密算法（MD5、國密SM3、SHA1），消耗的計算資源以及時間，都是與需要加密的信息長度成正相關。也就是說，需要加密的信息長度越長，所需要耗費的計算資源越高，所費的計算時間就越長。

在以上加密算法中，以相對快速的對稱加密方法?--?AES加密算法為例，通常每秒鐘加密解密數兆（M）比特左右的數據就是極限了。

另一方面，電力信息系統通信需要連接數百臺設備，成千上萬的采集數據（有時是幾十萬個數據采集點）要同時接入系統，本身的通信事務就很繁雜，如：接收報文、解析報文、邏輯運算、存儲數據等等。因此，通信全程全文加密需要加密解密的數據流量很有可能是達到或者超過每秒數兆比特（Mb）的規模的。這樣的話，加密解密過程勢必會擠占系統計算資源，與通信任務發生資源沖突，影響系統的通信容量與響應速度。

SSL(Secure?Scokets?Layer)安全套接字層。

發明內容

本發明的目的是提供一種電力系統通信報文雙重加密方法、解密方法和報文交互系統，能夠對電力系統通信報文進行加密和解密，加密、解密效率高，且加密后的報文安全性較好，可支持對所有數據或所有信道進行加密，系統資源占用較少，電力系統通信效率穩定。

本發明采用的技術方案如下：

一方面，本發明提供一種電力系統通信報文雙重加密方法，包括：

獲取原始通信報文；

對原始通信報文進行報文分離，得到分離后的報文頭和報文主體；

按照預設的加密操作規則，對報文主體中的數據片段進行加密操作，得到報文主體密文，以及加密操作過程對應的操作索引信息；

將操作索引信息加入分離后的報文頭，得到重組后的報文頭；

采用約定密鑰對重組后的報文頭進行二次加密，得到報文頭重組密文；

將報文主體密文與報文頭重組密文重新組合，得到用于發送的重組加密報文。