面向IEC 61850/IEC 62351电子继流器的实时缓解技术评估
密码学与安全
2025-11-25 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
电子继流器的数字化扩大了网络攻击面，迫切需要在数字电子继流器中实现有效的网络攻击检测与缓解。虽然基于机器学习的入侵检测已广泛探索，但此类方法未能在所需的实时预算内实现检测与缓解。相比之下，基于密码学的身份验证因IEC 62351规范而成为一种实用的实时网络防御手段。此外，基于轻量级规则的入侵检测系统可通过验证IEC 61850语义，以最小处理延迟提供基于规范的异常或恶意流量检测。本文提出了三种针对GOOSE-based攻击的潜在实时缓解技术的设计逻辑与实现细节：（i）IEC 62351兼容的消息身份验证码（MAC）方案；（ii）基于IEC 61850语义强制的规则驱动入侵检测系统（IDS）；（iii）集成MAC验证和入侵检测系统（IDS）的混合方法。我们使用网络-物理系统（CPS）安全测试平台对这些实时缓解方法进行比较评估。结果表明，混合集成显著增强了缓解能力。此外，所有三种方法的处理延迟均在GOOSE通信的严格交付要求范围内。该研究还识别了这些技术无法完全解决的局限性，为未来工作指明了方向。
引用
@article{arxiv.2511.18748,
title = {Evaluation of Real-Time Mitigation Techniques for Cyber Security in IEC 61850 / IEC 62351 Substations},
author = {Akila Herath and Chen-Ching Liu and Junho Hong and Kuchan Park},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.18748},
year = {2025}
}
备注
CIGRE USNC Grid of the Future Symposium 2025