VPP加密芯片撑起虚拟电厂安全

电子发烧友网综合报道
虚拟电厂作为关键的信息基础设施，根据国家《密码法》的规定，这些关键信息基础设施必须通过密评，且其等保测评需与密评协同推进。同时，国家密码管理局明确二级及以上等保系统需使用国密算法（SM2/SM3/SM4），并采用通过认证的密码产品，因此，加密芯片是满足这些要求的重要硬件基础。

而在实际应用中，包括保障数据安全，以及确保设备身份认证的准确性等，都需要用到安全加密芯片。

同时，VPP对于安全加密芯片的需求远超通用型安全芯片，核心差别体现在“电”级可靠性、实时性、算法合规、组网规模和生命周期管理五大维度。国内市场已形成国密算法+高可靠车规/工规+专用加速的细分赛道。

并且VPP的应用场景较为复杂，涉及大量分布式设备的接入和管理，数据交互频繁且实时性要求高，因此其安全加密芯片需要能够适应这种复杂的环境，保证系统的稳定性和可靠性。

而VPP中的安全加密芯片方案一般分为两种，一个是外置硬件安全加密装置/模块，作为一种独立设备，通过标准接口（如USB、网口、RS-485等）与终端设备连接，提供“即插即用”的安全防护，无需改动终端内部电路。

另一种则是嵌入式安全加密芯片，将安全芯片以贴片等形式直接嵌入到终端设备的电路板中，集成度更高，体积更小，更适合大规模量产的新设备。

例如三未信安的XS100密码安全芯片基于自主可控RISC-V指令集CPU设计，具有完全的自主知识产权。它支持主流对称、非对称和杂凑算法，包括国密算法SM1、SM2、SM3、SM4、SM7、SM9等，以及国际算法AES、DES、3DES等。

该芯片采用PCI-E高速接口，支持硬件虚拟化功能，最高工作频率400MHz，主流国密算法性能达到国际先进水平，如SM1/SM4加解密速度可达10Gbps，SM2签名速度为30万次/秒。

南瑞信通的NRSEC3000专为电力系统等高安全需求场景设计，支持SM2、SM1、SM3、SM4等国密算法，可实现数据全流程加密、身份认证和密钥管理。

在数据传输环节，能通过SM4对称加密、SM2非对称加密对线路电压、电流等实时监测数据进行加密。在身份认证方面，芯片预置基于SM2算法的X.509数字证书，实现双向认证。此外，芯片具备抗物理与侧信道攻击能力，检测到外壳非法开启时，触发密钥自毁机制。

虚拟电厂把电网级安全压缩到每一颗边缘芯片里，因此VPP专用安全芯片相当于国密算法+功能安全+高实时+宽温+大规模密钥管理的综合载体。国内已形成国芯、南瑞、智芯、华大等为代表的完整供应链，性能覆盖从1万次/s到100万次/s的签名需求，终端芯片成本也降到10元级，为VPP百万级终端接入提供了可落地的安全底座。