基于SM9的配电网Modbus报文安全性分析及改进

论文摘要

为了确保智能配电网系统中信息的安全,越来越多的密码算法被应用在通信工程中。针对基于SM2的配电网Modbus报文安全性研究,指出其易受重放攻击和篡改攻击,并有几处描述错误。为改进基于SM2的方法,提出了一种适用于Modbus TCP(transmission control protocol)报文的基于国密算法SM9标识算法的协议。首先介绍了SM9数字签名过程,进而将其应用到ModbusTCP报文通信中,并加入时戳机制,对改进的协议进行了安全性分析。最后,采用C语言实现签名方案,并与几种签名方案进行效率比较。结果表明:改进后的协议不仅可以抵抗重放攻击和消息篡改攻击,保证报文通信过程中的数据完整性和来源可靠性,而且在运行效率方面具有较强的优势。

论文目录

• 0 引言
• 1 预备工作
•   1.1 相关定义
•   1.2 配电网Modbus TCP报文介绍
• 2 国密SM9算法
• 3 回顾基于SM2的配电网报文安全性研究
•   3.1 基于SM2直接加密的配电网密钥交换
•   3.2 基于SM2数字签名的配电网报文认证
• 4 文献[18]方法的安全性分析
•   4.1 密钥交换过程
•   4.2 认证过程
•     4.2.1 描述错误
•     4.2.2 重放攻击
•     4.2.3 消息篡改攻击
• 5 提出的改进协议
• 6 改进协议的安全性分析
•   6.1 抗重放攻击
•   6.2 防篡改攻击
• 7 实验仿真与效率分析
•   7.1 实验仿真
•     7.1.1 发送端签名仿真
•     7.1.2 接收端验证签名仿真
•   7.2 效率分析
•     7.2.1 性能比较
•     7.2.2 运行效率分析
• 8 结语

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 邱帆,陈兰兰,林楠,左黎明

关键词: 配电网,国密算法,时戳机制,安全性分析

来源: 中国电力 2019年10期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,信息科技

专业: 电力工业,自动化技术

单位: 国网江西省电力公司吉安供电分公司,华东交通大学系统工程与密码学研究所,国网江西电力有限公司电力科学研究院

基金: 国家自然科学基金资助项目(11761033),国网江西省电力有限公司科技项目(52182017001L)~~

分类号: TM76

页码: 18-25

总页数: 8

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