WikiDer > IEC 60870-5

IEC 60870-5

IEC 60870 часть 5 [1] один из IEC 60870 набор стандартов, определяющих системы, используемые для телеуправления (диспетчерского управления и сбора данных) в электротехника и автоматизация энергосистемы Приложения. В части 5 представлен профиль связи для отправки базовых сообщений телеуправления между двумя системами, в котором используются постоянные каналы передачи данных с прямым подключением между системами. В Технический комитет МЭК 57 (Рабочая группа 03) разработали протокол стандарт телеуправления, телемеханики и связанных телекоммуникаций для электроэнергия системы. Результатом этой работы является IEC 60870-5. Пять документов определяют базовый стандарт IEC 60870-5:

  • МЭК 60870-5-1 Форматы кадров передачи
  • IEC 60870-5-2 Услуги передачи данных по каналу данных
  • IEC 60870-5-3 Общая структура данных приложения
  • IEC 60870-5-4 Определение и кодирование информационных элементов
  • IEC 60870-5-5 Основные прикладные функции
  • IEC 60870-5-6 Руководство по тестированию на соответствие сопутствующим стандартам IEC 60870-5
  • IEC TS 60870-5-7 Расширения безопасности для протоколов IEC 60870-5-101 и IEC 60870-5-104 (с применением IEC 62351)

Технический комитет МЭК 57 также разработал сопутствующие стандарты:

  • Протоколы передачи IEC 60870-5-101 - сопутствующие стандарты, особенно для основных задач телеуправления
  • Протоколы передачи IEC 60870-5-102 - сопутствующий стандарт для передачи интегрированных итогов в электроэнергетических системах (этот стандарт не используется широко)
  • Протоколы передачи IEC 60870-5-103 - Дополнительный стандарт для информационного интерфейса оборудования защиты.
  • Протоколы передачи IEC 60870-5-104 - Доступ к сети для IEC 60870-5-101 с использованием стандартных транспортных профилей
  • IEC TS 60870-5-601 Протоколы передачи - Сценарии проверки соответствия для сопутствующего стандарта IEC 60870-5-101
  • Сценарии проверки соответствия IEC TS 60870-5-604 сопутствующему стандарту IEC 60870-5-104

IEC 60870-5-101 / 102/103/104 - это сопутствующие стандарты, разработанные для основных задач телеуправления, передачи интегрированных итоговых данных, обмена данными от оборудования защиты и доступа к сети IEC101 соответственно.

МЭК 60870-5-101

IEC 60870-5-101 [IEC101] - это стандарт для мониторинга энергосистем, управления и связанных коммуникаций для телеуправления, телезащиты и связанных телекоммуникаций для электроэнергетических систем. Это полностью совместимо со стандартами IEC 60870-5-1 - IEC 60870-5-5 и использует стандартный асинхронный последовательный интерфейс канала телеуправления между DTE и DCE. Стандарт подходит для нескольких конфигураций, таких как точка-точка, звезда, многоточечный и т. Д.

Функции

  • Поддерживает несбалансированный (только сообщение, инициированное ведущим) и сбалансированный (может быть инициировано ведущее / ведомое устройство) режимы передачи данных.
  • Адрес ссылки и ASDU Адреса (Application Service Data Unit) предназначены для классификации конечная станция и разные сегменты под одним и тем же.
  • Данные классифицируются по различным информационным объектам, и каждому информационному объекту предоставляется определенный адрес.
  • Возможность классифицировать данные на высокий приоритет (класс 1) и низкий приоритет (класс 2) и передавать их с помощью отдельных механизмов.
  • Возможность классификации данных по различным группам (1-16) для получения данных по группам путем выдачи определенных команд группового опроса от ведущего и получения данных по всем группам путем выполнения общего запроса.
  • Предусмотрены схемы циклического и спонтанного обновления данных.
  • Устройство для синхронизации времени
  • Схемы для передачи файлов - Пример: ИЭУ сохранят файл регистратора аварийных процессов в памяти, когда в полевых условиях возникнут электрические помехи. Этот файл можно получить по протоколу IEC103 для анализа неисправностей.

Формат кадра

В символьном формате IEC 101 используется 1 стартовый бит, 1 стоповый бит, 1 бит четности и 8 бит данных. FT1.2 (определенный в МЭК 60870-5-1) используется для формата кадра МЭК 101, который подходит для асинхронный связь с расстояние Хэмминга из 4. Это использует 3 типа форматов кадров -Рама с переменной длиной ASDU, Рама фиксированной длины & одиночный персонаж. Один символ используется для подтверждений, кадры фиксированной длины используются для команд, а кадры переменной длины используются для отправки данных. Подробная информация о кадре переменной длины приведена ниже.

Формат кадра IEC 101, переменная длина
Блок данныхИмяФункция
Начальный кадрНачальный персонажУказывает начало кадра
Поле длины (*2)Общая длина рамы
Начальный символ (повтор)Повторите для надежности
Поле управленияОбозначает функции управления, такие как направление сообщения
Адрес ссылки (0,1 или 2)Обычно используется как адрес устройства / станции
Идентификатор блока данныхИдентификатор типаОпределяет тип данных, который содержит определенный формат информационных объектов
Квалификатор структуры переменныхУказывает, содержит ли тип несколько информационных объектов или нет
СОТ (1 или 2)Указывает на причины передачи данных, такие как спонтанная или циклическая
Адрес ASDU (1 или 2)Обозначает отдельные сегменты и их адрес внутри устройства
Информационный объектАдрес информационного объекта (1 или 2 или 3)Предоставляет адрес элемента информационного объекта
Информационные элементы (n)Содержит подробную информацию об элементе информации в зависимости от типа
Информационный объект-2-----
----------
Информационный объект-м
Остановить кадрКонтрольная суммаИспользуется для проверки ошибок
Остановить ЧарУказывает конец кадра

Поддерживаемые типы

  • Единичная индикация без / с 24 / с временными метками 56 бит.
  • Двойная индикация без / с 24 / с временными метками 56 бит.
  • Информация о позиции шага без / с 24 / с 56-битными временными метками.
  • Измеренное значение - нормализованное, масштабированное, с короткой плавающей точкой без / с отметками времени.
  • Битовая строка 32 бит без / с отметками времени.
  • Интегрированные суммы (счетчики) без / с отметками времени.
  • Пакетные события (запуск и отключение) оборудования защиты
  • Отдельные команды
  • Двойные команды
  • Регулирующая пошаговая команда
  • Команды задания уставок различных форматов данных
  • Команды Bitstring
  • Команды допроса
  • Команды синхронизации часов и задержки
  • Команды тестирования и сброса

--

МЭК 60870-5-103

IEC 60870-5-103 [IEC103] - это стандарт управления энергосистемой и связанный с ним коммуникации. Он определяет сопутствующий стандарт, который обеспечивает взаимодействие между защитным оборудованием и устройствами системы управления на подстанции. Устройство, соответствующее этому стандарту, может отправлять информацию двумя способами: Передача данных - либо с использованием явно заданных единиц данных службы приложений (ASDU), либо с использованием общих служб для передачи всей возможной информации. Стандарт поддерживает некоторые специальные функции защиты и предоставляет поставщику возможность включать свои собственные функции защиты в диапазоны частных данных.

Формат кадра

IEC 103 использует FT1.2 (определенный в IEC 60870-5-1) для формата кадра, имеющего варианты Рама переменной длины, Рама фиксированной длины & одиночный персонаж аналогичен IEC 101. Для подтверждений используется один символ, для команд используются кадры фиксированной длины, а для отправки данных используются кадры переменной длины. Однако формат кадра IEC 103 отличается от IEC 101 адресом информационного объекта, который разделен на тип функции (ftype) и информационный номер (inumber) в IEC 103. Также IEC 103 может иметь только один информационный объект в кадре, тогда как IEC 101 может иметь несколько информационных объектов. Многие размеры полей также ограничены в IEC 103. Подробная информация о кадре переменной длины приводится ниже.

Формат кадра IEC 103, переменная длина
Блок данныхИмяФункция
Начальный кадрНачальный персонажУказывает начало кадра
Поле длины (*2)Общая длина рамы
Начальный символ (повтор)Повторите для надежности
Поле управленияОбозначает функции управления, такие как направление сообщения
Адрес ссылки (1 или 2)Обычно используется как адрес устройства / станции
Идентификатор блока данныхИдентификатор типаОпределяет тип данных, который содержит определенный формат информационных объектов
Квалификатор структуры переменныхУказывает, содержит ли тип несколько информационных объектов или нет
СОТУказывает на причины передачи данных, такие как спонтанная или циклическая
Адрес ASDUОбозначает отдельные сегменты и их адрес внутри устройства
Информационный объектТип функцииОбеспечивает тип функции используемого защитного оборудования
Информационный номерОпределяет информационный номер в рамках данного типа функции
Информационные элементы (n)Содержит сведения об информационном элементе в зависимости от типа
Остановить кадрКонтрольная суммаИспользуется для проверки ошибок
Остановить ЧарУказывает конец кадра

Поддерживаемые типы

  • Тип 1 - сообщение с меткой времени
  • Тип 2 - сообщение с меткой времени и относительным временем
  • Тип 3 - Измерения I
  • Тип 4 - Измеряемые величины с привязкой ко времени и относительным временем
  • Тип 5 - Идентификация
  • Тип 6 - Синхронизация времени
  • Тип 7 - Начало общего допроса
  • Тип 8 - Общее прекращение допроса
  • Тип 9 - Меры II
  • Тип 10 - Общие данные
  • Тип 11 - Общая идентификация
  • Тип 23–31 - используется для передачи файлов анормальных режимов.

МЭК 60870-5-104

Протокол МЭК 60870-5-104 (МЭК 104) является расширением протокола МЭК 101 с изменениями в услугах транспортного, сетевого, канального и физического уровней для обеспечения полного доступа к сети. В стандарте используется открытый TCP / IP интерфейс к сети для подключения к локальной сети (Локальная сеть) и маршрутизаторы с разными возможностями (ISDN, X.25, Ретрансляция кадров и т. д.) можно использовать для подключения к WAN (Глобальная сеть). Уровень приложений IEC 104 остается таким же, как и уровень приложения IEC 101, но некоторые типы данных и средства не используются. В стандарте определены два отдельных уровня связи, которые подходят для передачи данных через Ethernet и последовательную линию (PPP - Протокол точка-точка). Данные поля управления IEC104 содержат различные типы механизмов для эффективной обработки сетевой синхронизации данных.

Безопасность IEC 104, как было доказано, является проблематичной.[2] как и многие другие протоколы SCADA, разработанные примерно в то же время. Хотя технический комитет (TC) 57 МЭК опубликовал стандарт безопасности IEC 62351, который реализует сквозное шифрование, которое предотвращает такие атаки, как повторное воспроизведение, посредничество и внедрение пакетов. К сожалению, из-за увеличения сложности поставщики не хотят внедрять это в своих сетях.

Рекомендации

  1. ^ Гордон Р. Кларк и др., Практичные современные протоколы SCADA: DNP3, 60870.5 и родственные системы, Новости, 2004 ISBN 0-7506-5799-5
  2. ^ Мейнард, Питер; Маклафлин, Киран; Хаберлер, Бертольд (11 сентября 2014 г.). «На пути к пониманию атак типа« злоумышленник посередине »в сетях SCADA IEC 60870-5-104». 2-й Международный симпозиум по исследованиям кибербезопасности ICS и SCADA 2014: 30–42. Дои:10.14236 / ewic / ics-csr2014.5. ISBN 9781780172866. Получено 30 июн 2015.

внешняя ссылка