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モノのインターネット(IoT)が拡大し続けています。電力網のセキュリティはこれまで以上に重要になっています。IoTデバイスの相互接続された性質は、サイバーセキュリティをユーティリティプロバイダ、規制当局、およびシステム事業者にとって最優先事項として提供し、両メリットと脆弱性の両方を提供し、単一の妥協センサーが広範囲にわたる破壊に陥ることができる環境では、測定された多層防衛はオプションではありません。それは不可欠です。
パワーグリッドにおけるIoTの理解
現代の電力網は、IoTデバイスに大きく依存する「スマートグリッド」に進化しています。これらには、高度なセンサー、スマートメーター、リモートターミナルユニット(RTU)、プログラマブルロジックコントローラ(PLC)、インテリジェント電子機器(IED)が含まれます。各コンポーネントは、リアルタイム監視、自動化、および要求応答のデータが生成され、ユーティリティがより効率的に動作し、迅速に障害を隔離することを可能にします。
グリッドオペレーションにおけるIoTデバイスの種類
- スマートメーター:]]エネルギー使用データを伝達し、リモートの切断または再接続を許可します。
- 蛍光測定ユニット(PMUs):[]] 広範囲の状況認識のための高速タイムスタンプ電圧と電流測定を提供します。
- []リモートターミナルユニット(RTU):[]フィールド機器とリレーデータとセンターを制御するインターフェイス。
- [プログラム可能な論理のコントローラー(PLCs):[]]]はサブステーションのスイッチおよび変圧器操作を自動化します。
- []分散エネルギー資源(DER)コントローラ:[[]ソーラーパネル、風力タービン、および蓄電池システムを管理する。
利点とリスク増幅
IoTデバイスは、運用コストを削減し、停電検知を改善し、再生可能エネルギーの統合を有効にします。しかし、各デバイスは攻撃面を拡大します。多くのIoTエンドポイントは、組み込みのセキュリティが欠如し、デフォルト認証情報を使用して、または古いファームウェアで実行します。攻撃者は、これらの弱点を悪用して、偽のデータを注入したり、通信を中断したり、コアコントロールネットワークへのアクセスを増加させることができます。2015年のウクライナの電力網攻撃は、洗練された広告が、IoT脆弱性をどのように活用してブラックアウトを引き起こすかを実証しました。このシナリオは、世界的な懸念を起こさせます。
サイバーセキュリティの重要な戦略
数千平方マイルに及ぶ格子を保護し、何百万ものエンドポイントを組み込むには、防衛的徹底的なアプローチが必要です。次の戦略は、セキュリティの最も重要な層に対処します。
堅牢な認証とアクセス制御
防衛の最初の行は、権限のある人員とデバイスだけがグリッドシステムとやり取りできることを検証しています。 []マルチファクタ認証(MFA)は、制御システムのすべてのリモートアクセスのために必須である必要があります。 さらに、証明書ベースのデバイス認証は、事前承認されたIoTエンドポイントだけがネットワークにデータを送信できることを保証します。 特権アクセス管理(PAM)は、必要なフィールド機能に管理アカウントを制限します。 例えば、証明書ベースのデバイス認証は、データのみを読み取り、データのみがネットワークにデータを送信できることを確認してください。 プリビレッジアクセス管理(PAM)は、必要なフィールド機能が最小限に制限されます。
定期的なソフトウェア更新とパッチ管理
外部ファームウェアは、攻撃者にとって最も一般的なエントリポイントの1つです。ユーティリティは、すべてのIoTデバイスと制御サーバーのアップデートをテストおよびデプロイする自動化されたパッチ管理システムを実装しなければなりません。一部のグリッド機器は、従来のオペレーティングシステムで実行されるため、仮想パッチおよび侵入防止ルールは、永続的な更新が利用可能なまで脆弱性を緩和することができます。 []]CISA StopRansomwareガイドは、現在のソフトウェアを基盤として維持することを強調します。
ネットワークのセグメンテーションとゼロトラストアーキテクチャ
企業のネットワークやセキュリティの少ないIoTセグメントから、スーパーバイザー制御やデータ取得(SCADA)システムなどの重要なグリッドコンポーネントを分離することは不可欠です。 []]]ゼロトラストアーキテクチャ(ZTA)は、ユーザー、デバイス、ネットワークが不本意に信頼されるという想定をさらに進めています。 すべてのトラフィックは検査され、アクセスは継続的な検証でパーセッションベースで付与されます。 例えば、スマートメーターネットワークは、水平方向の制御からグリッドを分離する必要があります。 この製品は、このネットワークは、水平方向の制御を遮断するの構成から構成します。
連続監視と脅威検出
すべてのIoT通信への可視性は、非交渉可能です。 [ 侵入検知システム(IDS)]および[]セキュリティ情報とイベント管理(SIEM)]プラットフォームを使用すると、ユーティリティは、単一のIPや予期しないファームウェア更新リクエストのデータリクエストの突然のスプイクなどの異常なトラフィックパターンを検出することができます。 行動分析、機械によって供給されたセキュリティは、ITS(ISO-S)を監視することを可能にします。 これらは、両方の機能を監視することができます。
従業員のトレーニングとセキュリティ意識
ヒューマンエラーは、侵害の大きな原因です。トレーニングプログラムは、毎年恒例のコンプライアンス・モジュールを超えて行って、シミュレートされたフィッシング攻撃、改ざんされたデバイスを識別するためのハンズオンラボ、疑わしい活動報告のための明確な手順を含まなければなりません。偽のベンダーがリモートアクセスを要求するユーティリティ・スタッフをターゲットとするソーシャル・エンジニアリング・戦術はますます一般的です。フィールド・オペレーション、エンジニアリング、および管理の従業員は、IoT資産を保護するために、役割固有のサイバーセキュリティ意識を必要とします。
データ暗号化とセキュアな通信
IoTデバイス、ゲートウェイ、およびコントロールセンター間でのデータ転送は、残りとトランジットの両方で暗号化されなければなりません。 TLS 1.3、IPsec、MACsecなどのプロトコルは、古い、無担保代替手段を置き換えるべきです。 リソース制約センサー、軽量暗号化基準(NISTのAsconなど)は、バッテリ寿命を排出することなく効率的な暗号化を提供します。 安全なブートとハードウェアの信頼のルートは、署名されたファームウェアがグリッド接続デバイスで実行できるだけでなく、悪意のあるインジェクションコードを防ぐことができます。
新興技術
サイバーセキュリティのイノベーションは、成長する脅威の高度化に合わせるためにペースで移動しています。ユーティリティがグリッドをどのように守っているかをいくつか把握しています。
人工知能と機械学習
IoTデバイスによって生成された膨大なデータストリームを分析するAI/MLモデル。それらは、メートルのデータや、調整されたアサルトを予測する不規則な電圧読み取りの遅い浸入など、開発攻撃を示す微妙な異常を検出することができます。予測モデルは、各脆弱性の悪用の可能性を評価することによってパッチを優先するのに役立ちます。しかし、AIシステムは、広告主の入力を介して攻撃することができます。パイプラインの確保とモデルの積極的な研究領域は、アクティブな研究領域です。
ブロックチェーンで安全な取引
ブロックチェーン技術は、分散型グリッドにおけるデバイスアイデンティティ管理とエネルギー取引のための改ざん防止の耐性レジャーを提供します。各IoTデバイスは、任意のコマンドが実行される前に検証されるユニークで公平なデジタルアイデンティティを持つことができます。このアプローチは、特に、数百万のスマートデバイスがエネルギー取引を交渉する、トランスアクティブエネルギー市場で有用です。ブロックチェーンは、遅延と計算上のオーバーヘッドを導入する一方で、コンセンサスアルゴリズムの継続的な改善は、グリッドスケールのために有効になっています。 [[FLTLT]:[FLT]:[EEF]:いくつかのスマートデバイスが公開されています[:]:[:[FLT]:[F]:[F]]:[F]]:[F]]]:[F]:[F]:[F]:[F]:[F]:[F]]]:[F]:[F]:[:[:[:[F]]:[:[[[F]]]]]]]]:[:[:[:[:[:[:[:[:[:[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[
エッジコンピューティングと分散型インテリジェンス
IoTデバイスに近いセキュリティ決定を処理することで、中央サーバーへの接続が低下し、遅延を最小限に抑えます。 Edge ゲートウェイは、ローカルファイアウォールのルールを強制し、トラフィックフィルタリングを実行し、クラウドへの接続が中断される場合でも、異常をリアルタイムに検出できます。 この分散モデルは、攻撃の爆破を制限します。 1 つの領域で妥協されたセンサーは、ネットワーク全体が露出しません。 多くのユーティリティは、ソフトウェア定義されたネットワーク(SDN)をエッジに展開して、動的デバイスに感染しています。
規制・コンプライアンスの検討
電力網のサイバーセキュリティは単なる技術的な課題ではありません。規制の1つがますますますますますますます。米国では、 []]北アメリカの電気信頼性(NERC)クリティカルインフラストラクチャ保護(CIP)[] バルク電気システムに対する具体的な保護を義務付けています。これらには、電子セキュリティの境界、インシデントレポート、脆弱性評価の要件が含まれます。欧州連合のNIS2指令と更新されたネットワークは、サイバーセキュリティの仕組みを拡張する際の仕組みを優先します。
先見:グリッドサイバーセキュリティの未来
IoT導入のペースは、電気自動車、スマートビル、分散エネルギーリソースの有望なものだけ加速します。サイバーセキュリティは、反応的な規準から、グリッドアーキテクチャの有能な組み込みコンポーネントまで進化しなければなりません。長期の秘密を保護するために量子耐性暗号化の採用が広く見られます。サイバーセキュリティは、ユーティリティ間で脅威インテリジェンス共有のより深い統合、およびサイバー犯罪検査のデジタルツインの使用につながります。自動応答と監視の停止 - 回復時間 - 自分自身を削減する」
民間産業、政府機関、国際機関とのコラボレーションは不可欠です。 単独のユーティリティは、単独でスポンサーされた俳優から守ることができます。 電力情報共有および分析センター(E-ISAC)などの情報共有プラットフォームは、メンバーが脅威インジケータを迅速に普及させるのに役立ちます。 人々、プロセス、およびテクノロジーに投資することにより、今日、ユーティリティプロバイダは、明日のサイバー脅威に対してスマートで弾力性のあるグリッドを構築することができます。