DNP3.0报告教程.doc

2015-2016（2） 网络安全课程设计 PAGE 1  PAGE \* MERGEFORMAT 12 目 录 TOC \o 1-3 \h \u  HYPERLINK \l _Toc28152 1 绪论 2  HYPERLINK \l _Toc20762 1.1 DNP3.0 协议分析简介  PAGEREF _Toc20762 2  HYPERLINK \l _Toc28514 1.2 DNP3.0 协议的特点  PAGEREF _Toc28514 2  HYPERLINK \l _Toc5358 2 协议格式 3  HYPERLINK \l _Toc23762 2.1数据链路层规约  PAGEREF _Toc23762 3  HYPERLINK \l _Toc28287 2.2传输功能 4  HYPERLINK \l _Toc1182 2.3应用规约 4 2.3.1 应用报文格式……4 2.3.2 应用报文报头字段的定义……5 2.3.3 对象标题…5 3 通信规则……7 3.1链路层通讯规则……7 3.2应用层通讯规则……7  HYPERLINK \l _Toc2873 4 安全和防护 8 4.1安全性分析……8 4.2安全应对策略…9 5 Protocol Test Harness仿真DNP3.0协议…10 6 调试工具……11 7 结论……12  HYPERLINK \l _Toc23855 参考文献………………………………………………………………………………...………..13   1 本课程设计的目标 常用的SCADA系统工业总线协议主要包括IEC-60870、IEC-61850、Modbus、CIP（Common Industrial Protocol）、DNP3.0（Distributed Network Protocol Version3.0）等。其中IEC-60870、IEC-61850、DNP3.0总线协议比Modbus和CIP的功能全面，数据传输量较大，所以使用范围较广。欧洲主要使用IEC协议，而北美主要使用DNP3.0协议，另外澳大利亚、英国、中国的SCADA系统也大量使用DNP3.0协议。本文主要分析DNP3.0数据报文含义[1]。 1.1 DNP3.0 协议分析简介 DNP(Distributed Network Protocol，分布式网络规约)是一种应用于自动化组件之间的通讯协议，常见于电力、水处理等行业。SCADA可以使用DNP协议与主站、RTU、及IED进行通讯。DNP协议标准由IEEE提出，参考了IEC 870-5、以及其他一些IEC协议。主要为了解决SCADA行业中，协议混杂、没有公认标准的问题。DNP协议有一定的可靠性，这种可靠性可以用来对抗恶劣环境中产生的电磁干扰、元件老化等信号失真现象，但不保证在黑客的攻击下、或者恶意破坏控制系统的情况下的可靠性。DNP协议提供了对数据的分片、重组、数据校验、链路控制、优先级等一些列的服务，在协议中大量使用了CRC校验来保证数据的准确性。 1.2 DNP3.0 协议的特点 ? DNP3.0规约是一种分布式网络协议，适用于要求高度安全、中等速率和中等吞吐量的数据通信领域。? DNP3.0规约以IEC870-5标准为基础，该规约非常灵活，满足目前和未来发展的要求，且与硬件结构无关。? DNP3.0规约采用网络通信方式。? DNP3.0规约支持点对点、一点多址、多点多址和对等的通信方式。? DNP3.0规约支持问答式和自动上报数据传输方式。? DNP3.0规约支持通信冲突碰撞避免/检测方式，能保证数据传输的可靠性。? DNP3.0规约支持传送带时标的量，尤其有利于配电自动化系统采集分时电度值和分析事故原因。? 灵活采取适当的扫描方式，DNP3.0规约可以在一定程度上实现实时优先级。  2 协议格式 DNP3.0规约的文本共分4部分：数据链路层规约，传输功能，应用层规约及数据对象库。 2.1数据链路层规约 数据链路层规约文件规定了DNP3.0版的数据链路层，链路规约数据单元(LPDU)以及数据链路服务和传输规程。数据链路层采用一种可变帧长格式：FT3。 FT3 帧长格式：一个FT3帧被定义为一个固定长度的报头，随后是可以选用的数据块，每个数据块附有一个 l6 位的 CRC 校验码。固定的报头含有2个字节的起始字，一个字节的长度(LENGH)，一个字节的链路层控制字 (CONTROL)，一个l6位的目的地址，一个16位的源地址和一个l6位的CRC校验码。 块0