工业控制系统的信息安全问题越来越受到关注,尤其是核电产业信息安全问题,当其受到威胁时,将会影响工业生产以及造成重大经济损失。伊朗核设施中检测出的Stuxne“震网”病毒,使得核电界的信息安全受到了极度重视。当前,国内外在核电数字化仪控系统中的信息安全相关标准及技术的研究都处于初期阶段。本课题从反应堆安全级DCS系统的信息安全需求出发,尝试引入国际加密标准算法实现数据传输的安全性,在引入信息安全保障技术的同时,保障原系统的实时性、确定性与可靠性,以期获得安全性能提升的同时,仍能满足原系统的设计技术指标要求。本文首先阐述了核电厂安全级仪控系统信息安全研究背景、意义,和目的,以及工业领域和核电领域信息安全研究现状。接着,分析核电站安全级仪控系统信息安全需求和面临的问题,对相关技术进行概述。重点分析了国内某安全级DCS系统平台的结构功能、通信组成,并对信息传输路线进行安全分级。从信息安全角度出发,深入分析系统平台的脆弱性,主要包括控制站、传输站、安全显示站、网关站及工程师站。以现场控制站为例,提出一种基于攻击树的信息安全脆弱性分析方法对其进行定量的脆弱性分析。根据对系统平台进行脆弱性分析的结果,设计了一种基于安全组件的数据传输安全机制。首先对密码算法进行测试,选择AES算法和CMAC算法来实现安全组件模块的加密和认证两大功能。然后在实际系统平台上对安全组件的功能和性能进行测试,从安全组件的执行时间和资源占用两个方面验证了安全组件的适用性。最后,模拟中间人攻击测试,测试结果证明了安全组件能提高数据通信的安全性,在一定程度上提升了系统的信息安全防范能力,降低了系统的脆弱性。