همانطور که اینترنت اشیا (IoT) همچنان در حال گسترش است، امنیت شبکه های برق نسبت به همیشه حیاتی تر شده است. ماهیت متصل دستگاه های IoT هر دو مزایا و آسیب پذیری را ارائه می دهد، و امنیت سایبری اولویت اصلی برای ارائه دهندگان ابزار، تنظیم کنندگان و اپراتورهای سیستم است.

درک IoT در Power Grid

شبکه های برق مدرن در حال تکامل به "شبکه های هوشمند" هستند که به شدت به دستگاه های IoT متکی هستند، این شامل سنسورهای پیشرفته، متر های هوشمند، واحدهای ترمینال از راه دور (RTUs)، کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) و دستگاه های الکترونیکی هوشمند (IEDs) است که هر جزء تولید داده برای نظارت بر زمان واقعی، اتوماسیون و پاسخ تقاضا، و خدمات اجازه می دهد تا به طور موثر و به سرعت از بین برود.

انواع دستگاه های IoT در عملیات شبکه

  • Smartlum: اطلاعات استفاده از انرژی را به اشتراک بگذارید و اجازه دهید قطع یا اتصال مجدد از راه دور.
  • واحدهای اندازه گیری (PMUs): ولتاژ زمان بالا و اندازه گیری های فعلی برای آگاهی گسترده از وضعیت گسترده فراهم می کند.
  • واحد های ترمینال از راه دور (RTUs): رابط با تجهیزات میدان و انتقال داده ها به مراکز کنترل.
  • ] کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی (PLCs): سوئیچ های زیر ایستگاه اتوماتیک و عملیات ترانسفورماتور.
  • توزیع منابع انرژی (DER) کنترل کنندگان: مدیریت پنل های خورشیدی، توربین های بادی و سیستم های ذخیره سازی باتری.

مزایای و تقویت ریسک

دستگاه های IoT هزینه های عملیاتی را کاهش می دهند، تشخیص قطعی را بهبود می بخشند و ادغام انرژی های تجدید پذیر را فعال می کنند، هر دستگاه سطح حمله را گسترش می دهد. بسیاری از نقاط انتهایی اینترنت اشیا فاقد امنیت داخلی هستند، از اعتبارهای پیش فرض استفاده می کنند یا بر حملات سیستم عامل قدیمی اجرا می شوند که می توانند از این ضعف ها برای تزریق داده های نادرست، ارتباطات، یا حتی دسترسی به شبکه های کنترل اصلی استفاده کنند.

استراتژی های کلیدی امنیت سایبری

محافظت از شبکه ای که هزاران مایل مربع را در خود جای می دهد و میلیون ها نقطه انتهایی را شامل می شود نیازمند یک رویکرد عمیق دفاعی است.استراتژی های زیر به حیاتی ترین لایه های امنیتی می پردازد.

تایید اعتبار و کنترل دسترسی

خط اول دفاع تایید می کند که تنها پرسنل مجاز و دستگاه ها می توانند با سیستم های شبکه ای تعامل داشته باشند. احراز هویت چند عاملی (MFA) باید برای تمام دسترسی از راه دور به سیستم های کنترلی اجباری باشد.علاوه بر این، تایید دستگاه مبتنی بر گواهی تضمین می کند که تنها نقطه های تأیید شده IoT می توانند داده ها را به شبکه خصوصی (IP) ارسال کنند.

به روز رسانی های نرم افزار منظم و مدیریت پچ

سیستم عامل خارج شده یکی از رایج ترین نقاط ورود برای مهاجمان است. Utilities باید یک سیستم مدیریت پچ خودکار را پیاده سازی کند که تست ها و به روز رسانی برای تمام دستگاه های IoT و سرورهای کنترل را اعمال می کند، زیرا برخی تجهیزات شبکه بر سیستم عامل میراث اجرا می شود، پچ مجازی و قوانین پیشگیری از نفوذ می توانند آسیب پذیری ها را کاهش دهند تا زمانی که یک به روز رسانی دائمی در دسترس باشد.

بخش بندی شبکه و معماری Zero Trust

حل اجزای شبکه بحرانی - مانند کنترل نظارتی و سیستم های جذب داده (SCADA) - از شبکه های شرکت و بخش های IoT امن تر ضروری است. [ECTA] معماری اعتماد به اطمینان (ZTA) [FLT 1 با فرض اینکه هیچ کاربر، دستگاه یا شبکه به طور ذاتی قابل اعتماد است، همه ترافیک مورد بررسی قرار می گیرد و دسترسی به بسته به طور مداوم در شبکه کنترل شبکه های هوشمند، برای جلوگیری از جدا شدن از یک شبکه های هوشمند به طور مداوم از یک نمونه از جدا شده است.

نظارت مستمر و تشخیص تهدید

قابلیت مشاهده در تمام ارتباطات IoT غیر قابل مذاکره است. [FLT] [FLT]:0 [سیستم های تشخیص درونتروسی (IDS) و اطلاعات امنیتی 24/7 و مدیریت رویداد (SIEM) [FLT3] اجازه می دهد تا خدمات برای شناسایی الگوهای ترافیک غیر عادی، مانند یک افزایش ناگهانی در درخواست های داده از یک سیستم های نظارت بر سیستم های غیر منتظره (CSO) که در حال حاضر می تواند به روز رسانی سیستم های امنیتی را شناسایی کند.

آموزش کارکنان و آگاهی امنیتی

خطای انسانی همچنان یک علت اصلی نقض است.برنامه های آموزشی باید فراتر از ماژول های انطباق سالانه باشند و شامل حملات فیشینگ، آزمایشگاه های دستی برای شناسایی دستگاه های دستکاری شده، و روش های روشن برای گزارش فعالیت های مشکوک مهندسی اجتماعی که کارکنان ابزار را هدف قرار می دهند - مانند فروشنده جعلی که خواستار دسترسی از راه دور هستند - به طور فزاینده ای رایج هستند.

رمزگذاری داده ها و ارتباطات امن

داده های سفر بین دستگاه های IoT، دروازه ها و مراکز کنترل باید هر دو در استراحت و در پروتکل های حمل و نقل مانند TLS 1.3، IPsec و MACsec باید جایگزین های قدیمی تر و ناامن برای سنسورهای ذخیره شده منابع، استانداردهای رمزنگاری سبک (به عنوان مثال، NIST’s Ascon) رمزگذاری کارآمد بدون تخلیه عمر و بوت سخت افزار امن است که تنها اطمینان از سیستم عامل های اتصال دهنده کد اتصال دهنده را در جلوگیری از تزریق کد های مخرب.

تکنولوژی های نوظهور

نوآوری در امنیت سایبری در حال حرکت است تا با پیچیدگی رو به رشد تهدیدات مطابقت داشته باشد. چندین تکنولوژی در حال تغییر هستند که چگونه خدمات از شبکه های خود دفاع می کنند.

هوش مصنوعی و یادگیری ماشین

مدل های AI /ML در تجزیه و تحلیل جریان های داده عظیم تولید شده توسط دستگاه های IoT برتری دارند، آنها می توانند ناهنجاری های ظریف را که نشان دهنده حملات در حال توسعه است را تشخیص دهند - مانند یک تفسیر آهسته از داده های متر یا خواندن ولتاژ نامنظم که پیش از حمله هماهنگ شده است. پیش بینی مدل های پیش بینی شده با ارزیابی احتمال بهره برداری برای هر آسیب پذیری، با این حال سیستم های AI می توانند از طریق ورودی های آموزشی یکپارچه حمله کنند؛ و تحقیق فعال است.

بلاک چین برای معاملات امن

فناوری بلاک چین یک دفتر مرکزی مقاوم برای مدیریت هویت دستگاه و معاملات انرژی در شبکه های غیرمتمرکز ارائه می دهد.هر دستگاه IoT می تواند یک هویت دیجیتال منحصر به فرد و غیر قابل تغییر داشته باشد که قبل از اجرای هر دستور تایید شده است، این رویکرد به ویژه در بازارهای انرژی ترانس فعال که میلیون ها دستگاه هوشمند در مورد تجارت انرژی مذاکره می کنند، مفید است.در حالی که بلاک چین تأخیر و تاخیر محاسباتی را معرفی می کند، بهبود مداوم در الگوریتم های اجماع برای گسترش شبکه های شبکه ای پایدار است.

Edge Computing و Distributed Intelligence

تصمیمات امنیتی پردازش نزدیک به دستگاه های IoT وابستگی به سرورهای مرکزی را کاهش می دهد و تأخیر را به حداقل می رساند. گیت های Edge می توانند قوانین فایروال محلی را اجرا کنند، فیلترینگ ترافیک را انجام دهند و ناهنجاری ها را در زمان واقعی تشخیص دهند، حتی اگر اتصال به ابر قطع شود، این مدل توزیع شده همچنین شعاع حمله را محدود می کند - سنسور به خطر افتاده در یک منطقه، کل خدمات شبکه را افشا نمی کند.

تنظیم مقررات و ملاحظات انطباق

امنیت سایبری برای شبکه های برق نه تنها یک چالش فنی است؛ بلکه به طور فزاینده ای یک تنظیم کننده است.در ایالات متحده، شرکت اطمینان سنجی الکتریکی آمریکای شمالی (NERC) حفاظت از زیرساخت های بحرانی (CIP) استانداردهای امنیت سایبری حفاظت از وضعیت خاص برای سیستم های الکتریکی عمده را فراهم می کند.

نگاهی به Ahead: آینده امنیت سایبری شبکه

سرعت پذیرش IoT تنها به عنوان وسایل نقلیه الکتریکی، ساختمان های هوشمند و منابع انرژی توزیع شده افزایش می یابد. امنیت سایبری باید از یک نظم واکنشی به یک جزء فعال و داخلی معماری شبکه تکامل یابد، ما احتمالاً پذیرش گسترده تر رمزنگاری مقاوم در برابر کوانتومی را برای محافظت از اسرار بلند مدت، ادغام عمیق تر از به اشتراک گذاری اطلاعات تهدید در میان خدمات، و استفاده از دیجیتال برای تست خودکارسازی مجازی - گاهی اوقات پاسخ به معنای "پاسخ شبکه های اتوماسیون" است.

همکاری بین صنعت خصوصی، سازمان های دولتی و نهادهای بین المللی ضروری است.هیچ ابزار واحدی نمی تواند در برابر بازیگران دولتی به تنهایی دفاع کند.سیستم عامل های اشتراک گذاری اطلاعات مانند توزیع اطلاعات برق و تجزیه و تحلیل مرکز (E-ISAC) به اعضای کمک کند تا شاخص های تهدید را به سرعت منتشر کنند.