[发明专利]智能变电站的传感器数据被篡改的判断方法、系统、电子设备及存储介质

说明书

本发明提供一种智能变电站的传感器数据被篡改的判断方法、系统、电子设备及存储介质，该方法包括如下步骤：通过MMS协议发送网络通信数据包进行传感器数据上报并对其数据包进行分组；通过神经网络算法构建站点内每个传感器上报数据过程中所发送的网络通信数据包所对应的生成对抗模型；采用生成对抗模型中判别器来判断实时采集的所述每个传感器上报数据过程中所发送的网络通信数据包是否被篡改。本发明在不需要特别了解设备间网络通信协议规则的情况下能及时发现和检测出伪造和经过篡改的网络通信包，从而保障变电站以及电力系统的安全稳定运行。

技术领域

本发明涉及智能变电站的传感器数据安全管理技术领域，具体而言，涉及一种智能变电站的传感器数据被篡改的判断方法、系统、电子设备及存储介质。

背景技术

在智能变电站内部，为保障电网持续稳定运行，部署了大量的电力系统自动化装置。这些装置之间会进行大量的网络通信用于交换信息，上报数据，发送调控指令等。然而这些设备发送的数据存在中途被篡改的可能性，从而导致变电站内部的基本功能被干扰和破坏。如何建模，并通过模型判断网络通信数据是否被篡改，这是一个需要解决的问题。目前常见的识别是否存在数据篡改的方案具体为：获取大量相关设备的通信数据解析对应设备用到的通信协议，获取特定位置的字节码，一般是协议的版本号。或者是协议中连续的某几位字节是固定值。或者协议中所述的数据长度；根据上述的协议版本号，协议中连续出现的固定字节码，协议中记录的数据长度和实际的数据长度建立特征库；实时获取网络数据，通过特征库的识别经验来检测通信协议中特定的字节码是否正常来判定数据是否被篡改。

这些常见的识别篡改的方法，只能够识别一些比较粗制的篡改数据。攻击者如果了解这个通信协议，那么他也可能总结出识别篡改数据的特征库，那么他就可以基于这个特征库的规则进行数据篡改，从而达到修改了数据而不被发现的目的。而且这个特征库的建立需要对这些用到的通信协议有一定的了解，需要知道这些通信协议的结构。

发明内容

本发明旨在提供一种智能变电站的传感器数据被篡改的判断方法、系统、电子设备及存储介质，以解决在不需要特别了解设备间网络通信协议规则的情况下能及时发现和检测出伪造和经过篡改的网络通信包的技术问题，从而保障变电站以及电力系统的安全稳定运行。

本发明提供一种智能变电站的传感器数据被篡改的判断方法，包括如下步骤：

步骤S1、通过MMS协议发送网络通信数据包进行传感器数据上报并对其数据包进行分组；

步骤S2、通过神经网络算法构建站点内每个传感器上报数据过程中所发送的网络通信数据包所对应的生成对抗模型，所述生成对抗模型包括用于生成伪造数据的生成器和用于检验生成数据是否是伪造的判别器；

步骤S3、采用生成对抗模型中判别器来判断实时采集的所述每个传感器上报数据过程中所发送的网络通信数据包是否被篡改。

优选地，步骤S1中所述数据包的分组方法具体为：

步骤S11、对被抓取的每个传感器上报数据过程中所发送的网络通信数据包进行标注，所述被标注的网络通信数据包信息包括：发送设备的IP地址和接收设备的IP地址；

步骤S12、将发送设备IP地址与接收设备IP地址组合成一个分组ID，根据分组ID对网络通信数据包进行分组。

优选地，步骤S2中所述构建站点内每个传感器上报数据过程中所发送的网络通信数据包所对应的生成对抗模型的方法包括：

步骤S21、通过计算机随机生成的n个随机数作为生成器的输入，则训练生成器使能够产生与每个传感器上报数据过程中所发送的网络通信数据包相近的伪造网络通信数据包；

步骤S22、判别器接收站内每个传感器上报数据过程中所发送的网络通信数据包与生成器生成的伪造网络通信数据包进行判别器模型训练，使判别器能够区分每个传感器上报数据过程中所发送的网络通信数据包是否被篡改。