[发明专利]一种电力广域监视系统的授时安全性模糊测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及测试领域，尤其是涉及一种电力广域监视系统的授时安全性模糊测试方法。

背景技术

电力广域监视系统(Wide Area Monitoring System，WAMS)作为电网动态实时监控的重要手段，其信息安全水平已成为影响电网安全的重要因素之一。WAMS信息系统包括采集、传输和交换等多个子系统组成，构成了多层次的复杂网络结构。尤其是当系统的授时错误或故障时，将会严重影响到系统的服务质量，甚至还会对电网的安全稳定运行构成严重威胁。因此，开展WAMS系统的安全性分析和测试具有重要意义。

过去虽然有一些学者基于可信性理论、风险理论、复杂网络理论等对电力系统安全性进行研究，但缺乏对具有关键作用的电力WAMS系统授时安全性模糊测试研究。当带有错误时间戳信息的测量数据输送到控制中心时，控制中心将对偏测量，并将获得不正确的系统状态。虽然目前有一些关于测量的数据测试程序，但处理方案仅考虑了由噪声或丢包引起的测量误差，没有对系统时间的合理性、边界条件等因素进行充分地测试和分析判断。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种电力广域监视系统的授时安全性模糊测试方法，解决目前没有对电力WAMS系统授时安全性进行全方位测试的问题。

本发明的发明目的通过以下技术方案来实现：一种电力广域监视系统的授时安全性模糊测试方法，其特征在于，该方法为：构造电力广域监视系统的当前时间数据测试模板，并将其调制生成GPS信号注入电力广域监视系统中，利用监视程序观察授时接收机对异常报文的响应状态，实现模糊测试。

作为进一步的技术方案，调制生成GPS信号的方法为：基于数据测试模板对测试参数进行变形。

作为进一步的技术方案，测试参数包括：星历历书信息、卫星时钟修正项、电离层修正函数、卫星状态字段。

作为进一步的技术方案，该方法还包括：先实时地获取真实卫星星历数据、相位信息、速度信息后，再动态地调节所需构造的测试参数。

作为进一步的技术方案，该方法还包括：通过协议验证前时间数据测试模板的有效性。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、动态调整易，测试参数变形灵活

本发明通过对信号构造软件的优化，成功地建立起动态反馈机制，根据不同的实际场景将实时获取的GPS信号参数引入生成算法中分析、调整；数据变形模板种类丰富，并通过标准的报文格式确认其合理性。

2、生成速度快，无需设备先验知识

本发明基于软件无线电的信号数据处理思想，通过高性能的实时处理FPGA模块可快速实现复杂的扩频调制算法，并无需预先获取到所需分析的电力设备型号，是一种针对通用性的GPS协议实施的有效方法。

3、适用范围广，具备对多种工业控制系统的测试能力

本发明的方法适用范围广泛，前提条件较少，具有较强的工程实用价值，今后可进一步推广，对轨道交通、金融、石油、天然气等工业控制网络系统开展安全性测试验证。

附图说明

图1为本发明的方法流程图；

图2为本发明的原理框图；

图3为GPS报文的一个子帧的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

本发明主要解决在电力广域监视系统的授时安全性测试，验证授时和时间同步功能的接收机在处理无线导航电文和有线同步报文时，对异常报文的处理能力。可以对电力广域监视系统中授时接收机进行安全性的模糊测试验证，判断是否会存在导航报文在数据超出正常范围后的异常反应，判断是否会触发接收机和授时模块的异常重启等行为。

本发明基于的原理是模糊测试。模糊测试(Fuzzing Test)是目前一种比较先进的自动化软件测试技术，可扩展应用到系统的安全测试中。它把指定数据传输给相应组件，可以通过外部传输的有关数据对系统内部的一些行为进行控制，对存在有安全漏洞的网络系统的测试效果尤其明显。对网络系统测试时，一般首先建立与测试程序的联系，之后编制模糊数据，然后将数据传输至指定目标，并收集有异常现象的信息，之后针对异常对数据进行合理调整，最后完成对整个网络安全性的测试过程。