Nowe zagrożenia wynikające z cyfryzacji sieci elektroenergetycznych
Postępująca transformacja energetyczna czyni sieci elektroenergetyczne nowocześniejszymi i bardziej cyfrowymi, co otwiera nowe możliwości inteligentnego usieciowienia i efektywniejszego zaopatrzenia. Jednocześnie znacznie rośnie jednak powierzchnia ataku dla cyberprzestępców. TU Darmstadt i e-netz Südhessen opracowały w projekcie badawczym CyberStress innowacyjną metodykę testów warunków skrajnych, aby uczynić sieci elektroenergetyczne odporniejszymi na takie cyberataki.
Szczególnie krytyczne są scenariusze, w których manipulowane są usieciowione urządzenia u klientów. Przykładem jest wrogie przejęcie wszystkich stacji ładowania jednego producenta, przez co hakerzy mogliby wyprowadzić sieć elektroenergetyczną z równowagi. Choć te punkty ładowania nie leżą w bezpośrednim obszarze wpływu operatorów sieci, ich masowe, niezgodne z normami zachowanie może znacznie zagrozić stabilności sieci.
Metodyka testów warunków skrajnych wzorowana na bankach
Projekt CyberStress opracował metodykę testów warunków skrajnych dla sieci elektroenergetycznych, wzorowaną na ugruntowanych już procedurach w sektorze bankowym. To systematyczne podejście umożliwia sprawdzanie odporności sieci elektroenergetycznych na ataki informatyczne i zwiększanie bezpieczeństwa zaopatrzenia.
Konsorcjum przekazało na podstawie wyników projektu konkretne rekomendacje dotyczące ustawowego zakotwiczenia testów warunków skrajnych Federalnej Agencji Sieci jako organowi regulacyjnemu. Celem jest wzmocnienie ochrony społecznej i systematyczne sprawdzanie, jak odporna jest infrastruktura krytyczna na nowoczesne cyberzagrożenia.
Demonstrator w realnych warunkach w stacji transformatorowej
Szczególnym kamieniem milowym projektu jest opracowany demonstrator działający w realnych warunkach, zamontowany w stacji transformatorowej operatora sieci dystrybucyjnej e-netz Südhessen. Opracowany przez TU Darmstadt algorytm rozpoznaje anomalie w sieci elektroenergetycznej i przed nimi ostrzega, na przykład przy nagle występujących zmianach obciążenia wskutek manipulowanych procesów ładowania samochodów elektrycznych, które w bardzo krótkim czasie silnie podnoszą moc elektryczną.
Znaczenie dla bezpieczeństwa dostaw energii
Profesor Florian Steinke z katedry Energy Information Networks and Systems TU Darmstadt wyjaśnia istotność demonstratora: "Demonstrator w realnych warunkach pozwala nam odtwarzać rzeczywiste scenariusze ataków i sprawdzać strategie detekcji oraz obrony w realistycznych warunkach. Tworzymy w ten sposób podstawy, aby operatorzy sieci mogli wcześnie rozpoznawać przyszłe ryzyka i niezawodnie zapewniać zaopatrzenie w energię także w coraz bardziej cyfrowym świecie."
Znaczenie takich środków ochronnych staje się wyraźne na tle przeszłych zdarzeń. W styczniu 2021 roku doszło do ogromnego zakłócenia w europejskim systemie zaopatrzenia w energię elektryczną, które omal nie doprowadziło do blackoutu, przy czym odbiorcy nic z tego nie zauważyli.
Znaczenie praktyczne dla operatorów sieci
Ines Schultze, członkini zarządu ds. handlowych e-netz Südhessen, podkreśla praktyczny pożytek: "CyberStress pomaga nam celowo testować naszą sieć pod kątem cyberataków i wyprowadzać działania, aby uczynić ją jeszcze odporniejszą. Szczególnie cenna była ścisła współpraca z TU Darmstadt, partnerami projektu i Federalną Agencją Sieci jako naszym organem regulacyjnym."
Współpraca interdyscyplinarna jako czynnik sukcesu
Projekt CyberStress wyróżnia się obszerną współpracą interdyscyplinarną. Uczestniczą w nim TU Darmstadt, e-netz Südhessen AG, Q-Group GmbH oraz Uniwersytet w Kolonii z katedrą prawa cyfryzacji. Jako partnerzy stowarzyszeni występują Federalna Agencja Sieci i operator sieci przesyłowej Amprion.
Ta konstelacja umożliwia połączenie ekspertyzy naukowej, praktycznego doświadczenia eksploatacyjnego i perspektywy regulacyjnej. Projekt jest finansowany przez Federalne Ministerstwo Badań, Technologii i Przestrzeni Kosmicznej pod numerem 13N16628 i nadzorowany przez VDI Technologiezentrum GmbH.
Perspektywy przyszłości bezpieczeństwa sieci
Opracowanie CyberStress wyznacza ważny krok w zabezpieczaniu infrastruktury krytycznej przed nowoczesnymi cyberzagrożeniami. Wraz z postępującą cyfryzacją transformacji energetycznej takie prewencyjne środki bezpieczeństwa stają się coraz ważniejsze.
Przeniesienie sprawdzonych procedur testów warunków skrajnych z sektora finansowego na infrastrukturę energetyczną pokazuje, jak uczenie się ponad sektorami może przyczyniać się do poprawy cyberbezpieczeństwa. Konkretne rekomendacje dla Federalnej Agencji Sieci mogłyby doprowadzić do zakotwiczenia regulacyjnego, które uczyni testy warunków skrajnych wiążącymi dla wszystkich operatorów sieci.
Dla branży techniki zabezpieczeń rozwój ten otwiera nowe perspektywy: integracja algorytmów wykrywania anomalii z istniejącymi systemami nadzoru staje się coraz bardziej istotna. Przedsiębiorstwa eksploatujące lub nadzorujące infrastrukturę krytyczną powinny włączyć wnioski z CyberStress do swoich strategii bezpieczeństwa i wdrożyć odpowiednie systemy detekcji.
