والمهندسون الكهربائيون هم المهندسون المعماريون والموجهون للهياكل الأساسية التي تقوم عليها شبكات الطاقة الحديثة ونظم النقل إلى شبكات الاتصالات السلكية واللاسلكية والتشغيل الآلي الصناعي، حيث أن هذه النظم أصبحت أكثر ترابطاً ورقمنة، فإنها تصبح أكثر عرضة للتهديدات الإلكترونية، وقد أدى تقارب التكنولوجيا التشغيلية وتكنولوجيا المعلومات إلى إيجاد حدود جديدة لا يجب أن يتحكم فيها المهندسون الكهربائيون في نظم الطاقة التقليدية وفي تصميم الدوائر الكهربائية فحسب.

The Intersection of Electrical Engineering and Cybersecurity

وقد اعتُبر الهندسة الكهربائية وأمن الفضاء الإلكتروني في الماضي تخصصات منفصلة، إذ أن المهندسين الكهربائيين يركزون على مبتكري النظم المادية، والمحولين، والمواصلات، والمهنيين العاملين في مجال أمن الفضاء الإلكتروني، في حينه، يعالجون البرامجيات والشبكات وحماية البيانات، وقد لا يُستهان بها تماماً، واليوم، يمكن أن يؤدي وجود مجموعة من المواد الإلكترونية على شبكة الكهرباء إلى إلحاق أضرار مادية بالمحولين، كما يمكن لمهندس المراقبة الصناعية المُ المُ المُضلة أن يُخلِّقِّلِّل عمليات التصنيع أو حتى يعرض حياة الإنسان للخطر.

لماذا المهندسون الكهربائيون حرج في أمن السيبر

ويملك المهندسون الكهربيون معرفة فريدة بالمنطق الأساسي للمعدات والمراقبة الذي قد يفتقر إليه أخصائيو الأمن السيبراني العامون، فهموا القيود التي تفرضها نظم الرقابة الصناعية في الوقت الحقيقي، والقيود المفروضة على الأجهزة المتروكة، وفيزياء نظم الطاقة، وهذا المنظور لا يقدر بثمن عند تقييم المخاطر، فعلى سبيل المثال، فإن مجموعة برامجيات تعمل على حاسوب خدمة شركة قد تسبب عدم قبولها في نقل حمائي، ومن خلال مواصلة التعليم في أمن الفضاء الإلكتروني، يمكن للمهندسين الكهربائيين سد الفجوة بين الأجهزة.

▪ ازدهار التهديد وآثاره

وقد تزايدت التهديدات التي تستهدف مجالات المهندسين الكهربائيين في التواتر والتطور والأثر، حيث أن أفضل برامج التعليم المستمر تبقي المهنيين على علم بهذه التطورات حتى يتمكنوا من توقع و الدفاع عن ناقلات الهجوم الناشئة.

الهجمات الأخيرة على الهياكل الأساسية الحيوية

وقد أظهرت الحوادث البارزة مثل هجمات عامي 2015 و2016 على شبكة الطاقة في أوكرانيا أن الخصوم المتطورين يمكن أن يتسببوا في انقطاع عن بعد عن طريق تقويض نظم الوكالة الألمانية للتنمية المستدامة، وفي الولايات المتحدة، أدى الهجوم على الفدية في عام 2021 إلى إعاقة عمليات الإنتاج الصناعي، مما أدى إلى اضطرار منظمات إنتاجية متنقلة في إطار نموذج عام 2020 إلى تعطيل العديد من المواهب.

ناقلات هجوم جديدة في النظم الكهربائية الحديثة

كما أن انتشار أجهزة الإنترنت، والمقاييس الذكية، وأجهزة الاستشعار التي تستخدمها 5G في الشبكات الكهربائية والمرافق الصناعية يوسع نطاق سطح الهجوم، ويمكن أن تكون كل جهاز متصل نقطة دخول للجهات الفاعلة الخبيثة، ويجب على المهندسين أن يتعلموا عن توفير الأجهزة الآمنة، وبروتوكولات الاتصالات المشفرة، وآليات تحديث الشبكة السحابية، بالإضافة إلى أن التحول إلى موارد الطاقة غير الموزعة (ألوحات الزينة، ومنهجيات تخزين البطاريات).

Core Domains of Cybersecurity Education for Electrical Engineers

وتركز برامج التعليم المستمر الفعالة على عدة مجالات رئيسية تتواءم مع مسؤوليات المهندسين الكهربائيين، وهذه المجالات ليست ثابتة؛ وتتطور مع تغير التكنولوجيات والتهديدات، مما يجعل دورات التجديد الدوري ومنح شهادات متقدمة قيمة.

أمن الشبكات والاتصالات

(و) تصميم وصيانة شبكات الاتصالات للمراقبة الإشرافية واقتناء البيانات، والتشغيل الآلي للاستبدال، وإعادة الشحن الواقي، وكثيرا ما تستخدم هذه الشبكات بروتوكولات مثل شبكة الكهرباء IEC 61850, DNP3, وMedbus TCP، التي صُممت أصلا دون مراعاة الأمن، وما زال التعليم المستمر في مجال أمن الشبكات يشمل مواضيع مثل التجزئة، والحواجز الواقية من الحرائق، ونظم الكشف عن الدخول، وتأمين الوصول عن بعد، وتنفيذ الأهداف الأساسية للتشفير.

نظم الرقابة الصناعية والأمن في الوكالة السويدية للتنمية الزراعية

ويوفر معهد جنوب السودان والوكالة الدولية للطاقة الذرية مناهج مكرسة لأمن المركز الدولي للإحصاء، ويتعلم المهندسون نقاط الضعف المحددة للنظم القديمة، وكيفية إجراء تقييمات للضعف في البيئات الصناعية الحية، ويضعون نظماً معيارية للتصنيف المصممة للنظم المتعلقة بالأخطار في إطار العمل المتكامل للرصد والتحقق من صحة البيانات.

النظم المدمجة والأمن في مجال البرمجيات

ويعمل العديد من المهندسين الكهربائيين مع متحكمين مصغرين مدمجين وأجهزة مجهزة بالميدان في أجهزة تتراوح بين نقل الذكاء ولافتات، وتدير هذه الأجهزة برامج ثابتة يمكن أن تكون مصممة عكسيا أو محصورة برمز مضلل، كما أن مواصلة التعليم في إطار الأغطية الأمنية المدمجة تُعد أحذية آمنة، وتُوقّع على تحديثات للموجات، وتُعدّد أجهزة الأمن.

إدارة المخاطر والامتثال التنظيمي

ويجب على المهندسين الكهربائيين في قطاع الطاقة أن يمتثلوا للمعايير الإلزامية مثل متطلبات مؤسسة أمريكا الشمالية للكهرباء من أجل حماية الهياكل الأساسية الحيوية، وفي صناعات أخرى، تشمل معايير مثل المعيار ISO 27001، والوثيقة NIST SP 800-82، والرقم 62443 يسترشد بها في ممارسات الأمن السيبراني، وكثيرا ما تساعد برامج التعليم على تفسير هذه الأنظمة، وإجراء تقييمات للمخاطر، وتنفيذ ضوابط تكفل فعالية وكفاءة عمليات مراجعة الحسابات.

استحقاقات التعليم المستمر

ويسفر الاستثمار في الوقت والموارد في مجال التثقيف في مجال الأمن السيبراني عن عائدات ملموسة للمهندسين الكهربائيين وأرباب عملهم، بالإضافة إلى الفوائد الواضحة للوضع الأمني المعزز، هناك عدة مزايا أخرى.

  • Improved Threat Dection and Response:] Engineers trained in cybersecurity can recognize anomalies in network traffic, control system behavior, or firmware integrity earlier, reducing dwell time and mitigating damage. They can also participate effectively in incident response teams, knowing how to isolate compromised systems without causing unnecessary downtime.
  • Professional Relevance and Career Growth:] The demand for electrical engineers with cybersecurity expertise is high and growing. Engineers who demonstrate these skills are more likely to be considered for leadership roles, specialized positions (e.g. OT security architect), and higher compensation. Certifications often correlate with salary increases.
  • Enhanced Job Security:] As critical infrastructure owners invest heavily in cybersecurity, engineers who possess these competencies become indispensable. They are less likely to be outsourced or automated out of a role.
  • Contributing to Public Safety and National Security:] Reliable power grids, water systems, and transportation networks are vital to society. By securing these systems, electrical engineers directly protect communities from the disruptive and potentially dangerous consequences of cyberattacks.
  • Innovation Enablement:] Understanding cybersecurity allows engineers to integrate new technologies -like AI-based monitoring or cloud-based analytics -without compromising safety. they can lead digital transformation initiatives with confidence.

مسارات التعليم المستمر

ولدى المهندسين الكهربائيين خيارات عديدة لمواصلة التعليم في مجال أمن الفضاء الإلكتروني، تتراوح بين الدورات الدراسية الإلكترونية ذاتية السرعة وبرامج التصديق المكثفة، ويتوقف أفضل الخيارات على مرحلة الحياة الوظيفية للفرد، والدور الحالي، وتوافر الوقت.

الشهادات المهنية

وتوفر الشهادات مساراً تعليمياً منظماً ويعترف به أرباب العمل على نطاق واسع، وتشمل الشهادات الرئيسية للمهندسين الكهربائيين ما يلي:

  • CISSP (Certified Information Systems Security Professional): ] A broad certification covering security domains like asset security, network security, and risk management. Useful for engineers moving into broader security roles.
  • GICSP (Global Industrial Cyber Security Professional): Offered by SANS, this certification is specifically designed for engineers and IT professionals working in industrial control systems. It covers ICS structure, protocols, and risk mitigation.
  • ISA/IEC 62443 Cybersecurity Expert or Specialist:] This certification focuses on the international standard for industrial functioning functioning auto security. It is highly relevant for those designing or assessing security in process industries and power generation.
  • CompTIA Security+:] An entry-level certification that can serve as a foundation for those new to cybersecurity.
  • NERC CIP Compliance Certifications:] Some organizations offer targeted training on meeting NERC CIP requirements, which is essential for engineers in bulk power systems.

برامج التعلم على الإنترنت ودوراته

وتتيح خيارات التعلم المرنة على الإنترنت للمهندسين أن يدرسوا على سرعتهم الخاصة، وتشمل المصادر الجديرة بالملاحظة ما يلي:

  • SANS Institute:] Offers both live and on-demand courses on ICS security, network security, and cyber defense. Their GIAC certifications are industry-respected.
  • IEE eLearning Library:] Provides modules on cybersecurity for power systems,elli grid security, and secure communications. IEEE also hosts webinars and conference recordings.
  • NIST National Initiative for Cybersecurity Education (NICE): ] Offers free resources and a framework for competency development.
  • University MOOCs:] Platforms like Coursera, edX, and Udacity offer courses from top universities on cybersecurity fundamentals and specialization tracks in industrial control systems.
  • ISA Training Courses:] The ISA provides comprehensive training on the IEC 62443 standard, risk assessment, and secure system design.

البرامج الجامعية وحلقات العمل

ومن أجل إجراء دراسة متعمقة، تقدم بعض الجامعات شهادات تخرج أو شهادات درجة الماجستير في أمن الفضاء الإلكتروني مع التركيز على الهياكل الأساسية الحيوية، كما توفر حلقات العمل والمختبرات العملية، مثل تلك التي تجري في شبكة " سانغ " أو في آخر عمليات أمن الفضاء الإلكتروني التي يقوم بها مختبر إيداهو الوطني، خبرة عملية في الهجوم على نظم المراقبة المحاكاة والدفاع عنها.

:: التغلب على الحواجز أمام التعليم المستمر

وعلى الرغم من الفوائد الواضحة، يواجه العديد من المهندسين الكهربائيين عقبات في سبيل مواصلة التعليم، وتشمل التحديات المشتركة قيود الوقت الناجمة عن طلب الوظائف، وتكاليف برامج التصديق، وعدم الوعي بالموارد المتاحة، ويمكن لأصحاب العمل أن يساعدوا في توفير سداد الرسوم الدراسية، وتخصيص الوقت للتدريب، وخلق ثقافة تقدر التعلم المستمر، ويمكن للمهندسين أن يبدأوا بموارد منخفضة التكلفة أو مجانية (مثلا، دليل الدراسات المتعلقة بالأنواع، وحدث الخاص بالرجال على الإنترنت) وأن يستثمروا تدريجيا في إصدار الشهادات.

مستقبل التثقيف في مجال الأمن السيبرى للمهندسين الكهربائيين

ومع تطور التهديدات السيبرانية، فإن ذلك سيتطور أيضاً محتوى التعليم في مجال أمن الفضاء الإلكتروني وتقديمه، وتشمل الاتجاهات الناشئة إدماج الاستخبارات الاصطناعية في الكشف عن التهديدات، والحاجة إلى تأمين الترميز الكمي في النظم المقبلة، وزيادة أهمية أمن سلسلة الإمداد بالنسبة للمكونات الحاسوبية والبرمجيات، ومن المرجح أن تشمل برامج التعليم المستمر تدريباً أكثر استناداً إلى المحاكاة، باستخدام التوأم الرقمية لنظم الطاقة في اختبار سيناريوهات الهندسة الكهربائية المأمونة.

خاتمة

إن استمرار التعليم في مجال أمن الفضاء الإلكتروني هو استثمار استراتيجي للمهندسين الكهربائيين الذين يصممون ويعملون ويحميون الهياكل الأساسية الحيوية، ويطالب تطور مشهد الخطر بأن يظل المهنيون في حالة وجود أمن الشبكات ونظم الرقابة الصناعية والامتثال التنظيمي، ومن خلال متابعة التصديقات والدورات الإلكترونية والتدريب العملي، يمكن للمهندسين الكهربائيين أن يعززوا حياتهم الوظيفية، ويصون النظم الحيوية، ويسهموا في إيجاد مجتمع أكثر مرونة.