[发明专利]一种报文防篡改方法和装置

说明书

本发明公开了一种报文防篡改方法和装置，包括在待发送报文中通信双方约定的位置处插入约定的随机字符串，构建第一哈希字符串；计算出与所述第一哈希字符串对应的第一安全哈希值；将所述第一安全哈希值附加在所述待发送报文的指定位置，构建出新报文。本发明通过在待发送报文中通信双方约定的位置处插入约定的随机字符串构建第一哈希字符串，并将与所述第一哈希字符串对应的第一哈希值附加到原有待发送报文尾部的方式，构建新的安全报文，该新的安全报文的传输不仅能携带原有报文内容，同时还具有防报文被篡改的特征，不仅不依赖加密、认证算法，还实现了数据链路层传输与报文应用层的解耦。

技术领域

本发明属于电力系统通信领域，涉及一种报文防篡改方法和装置。

背景技术

在电力系统二次设备通信中，常采用基于标准协议的明文通信，虽然该方法能够很好地解决通信的互操作性问题，但也带来了二次设备通信报文被攻击篡改的风险，存在网络安全隐患。

在电力系统二次设备通信中，采用密码学加密、认证是最常见防止报文被篡改攻击的方法。但是，这些方法存在软件实现速度慢，加密硬件成本不容忽视的问题，在高实时、低成本的应用环境下存在应用困难的现象。另外，不同标准的通信协议采用的加密、认证方法也常有差异，如IEC 62351，其对报文的具体扩展也不相同。这些基于不同扩展与方法实现的安全协议，一方面存在经过安全加固的协议与原有协议间的兼容性存在不容忽视的问题，另一方面也存在不同通信协议需单独开发适配的问题，其开发与维护成本比较高。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种报文防篡改方法和装置，对不同通信协议提供通用的解决方案，简化系统复杂度的同时提升系统的实时性。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种报文防篡改方法，包括：

在待发送报文中通信双方约定的位置处插入约定的随机字符串，构建第一哈希字符串；

计算出与所述第一哈希字符串对应的第一安全哈希值；

将所述第一安全哈希值附加在所述待发送报文的指定位置，构建出新报文。

可选地，所述在待发送报文中通信双方约定的位置处插入约定的随机字符串，构建第一哈希字符串，具体包括以下步骤：

获取待发送报文Msg_m；

以通信双方约定的n节点为分隔点，将所述待发送报文分隔为两部分，并以Msg_m＝Msg_(1,n)|Msg_(n+1,m)表示，m表示所述待发送报文Msg_m包括的总节点数；

在所述待发送报文Msg_m的n节点处插入通信双方约定的随机字符串R_Str，构建第一哈希字符串Msgh_m＝Msg_(1,n)|R_Str|Msg_(n+1,m)。

可选地，所述计算出与所述第一哈希字符串对应的第一安全哈希值，具体为：

基于通信双方约定共享的安全哈希算法，计算出与所述第一哈希字符串对应的第一安全哈希值。

可选地，所述将所述第一安全哈希值附加在所述待发送报文的指定位置，构建新报文，具体为：

将所述第一安全哈希值附加在所述待发送报文的尾部，构建新报文。

可选地，所述构建新报文步骤之后，还包括：

计算新报文的CRC校验码，并附加到所述新报文尾部，然后将含有CRC校验码的新报文发送至交换网络。