一種Java優(yōu)化處理器的設(shè)計(jì)及其在變電站安全通信中的應(yīng)用.pdf

1、未來(lái)電力系統(tǒng)的發(fā)展中信息安全技術(shù)是電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障。需要設(shè)計(jì)合適的密碼機(jī)制，既能在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下適應(yīng)IED和PMU等變電站設(shè)備計(jì)算資源和存儲(chǔ)資源有限且實(shí)時(shí)性要求高的實(shí)際情況，又能有效的滿(mǎn)足廣域安全防御環(huán)境下變電站通信的同步性、可用性、可認(rèn)證性等需求，并實(shí)現(xiàn)與IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的有機(jī)結(jié)合。Java語(yǔ)言在嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)中也得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。Java語(yǔ)言具有簡(jiǎn)單性、面向?qū)ο蟆⒎植际?、解釋型、可靠、安全、平臺(tái)無(wú)關(guān)、可移植、高性

2、能、多線(xiàn)程、動(dòng)態(tài)性等優(yōu)良特點(diǎn)，在未來(lái)電力系統(tǒng)安全通信方面具有很大的應(yīng)用潛力，但如果采用通常軟件實(shí)現(xiàn)的Java虛擬機(jī)(JVM)來(lái)執(zhí)行，則速度較慢。 JOP(Java Optlmazed Processor， Java優(yōu)化處理器)是一種可以運(yùn)行Java字節(jié)碼程序的微處理器核，本文在討論了面向廣域安全防御體系下變電站密碼管理、交換協(xié)議的通信安全需求后，在低成本FPGA中實(shí)現(xiàn)JOP，一方面充分利用了Java具有的平臺(tái)無(wú)關(guān)、安全、動(dòng)態(tài)性等

3、優(yōu)良特性，滿(mǎn)足了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下變電站IED如密鑰交換、管理、分配及協(xié)議交換等需求；另一方面也提高了Java語(yǔ)言的執(zhí)行效率。 滿(mǎn)足了變電站安全通信的一些實(shí)時(shí)性需求。嚴(yán)格遵照國(guó)家密碼管理的有關(guān)規(guī)定和變電站通信規(guī)約的有關(guān)內(nèi)容，設(shè)計(jì)以JOP和國(guó)密辦提供的加密芯片為硬件基礎(chǔ)的密碼計(jì)算模塊。符合國(guó)家商用密碼管理規(guī)定的重要密碼計(jì)算組件應(yīng)該采用硬件密碼組件(HCM)而不應(yīng)采用軟件密碼組件(SCM)這一要求。從底層平臺(tái)、與廣域網(wǎng)絡(luò)的安全通信流程、應(yīng)用