Grid Assets를 위한 Cybersecure 원격 모니터링 솔루션 설계

사이버보안망 모니터링을 위한 성장의 임의

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그리드 자산을위한 Evolving 위협

공격 벡터

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최근의 Incidents 및 그들의 영향

콜로니얼 파이프 라인의 랜섬웨어 공격은 미국 동부 해안에서 연료를 중단했습니다. OT 시스템이 담보 손상 될 수 있는지 강조하는 것은 OT 시스템이 어떻게 강조하는지 강조합니다. 더 직접적으로, 2015 및 2016 우크라이나 전력 그리드에 대한 공격은 청약자가 정전을 일으키는 원인이 원격으로 변전소 차단기를 조작 할 수 있음을 보여줍니다. 이러한 사건은 원격 모니터링 솔루션이 공격자가 그들을 관통하려고 시도하는 가정과 함께 설계되어야합니다. [0] [0]] [0]] [0]] [0]] [0] [0]] [0]] [0]] [0]] [0]] [0]]] [0]]]] [0]]] [0]] [0]] [0]]] [0] [0] [0] [0] [0] [0] [0] [0] [0] [0] [0] [0] [0] [0] [0] [0]]] [0] [0] [0] [0] [0] [0]]]] [0]]]]]] [0] [0]]

Grid Monitoring의 핵심 사이버 보안 원칙

보안 원격 감시 시스템은 모든 레이어의 솔루션에 걸쳐 지속적으로 적용해야 하는 기초 원칙으로 시작합니다.

방어력

단일 보안 측정은 적절합니다. 계층 접근 방식은 한 가지 제어가 실패하면 여전히 보호 기능을 제공합니다. 그리드 모니터링을 위해 네트워크 세그먼트, 암호화, 액세스 제어 및 지속적인 모니터링을 결합하는 수단입니다.

Least Privilege 및 역할 기반 액세스 제어

모든 사용자 및 장치는 자신의 기능을 수행하는 데 필요한 권한만해야합니다. 역할 기반 액세스 제어 (RBAC) 구현은 허가 된 행동을 방지하고 타협 된 계정의 폭발 반경을 제한합니다. 멀티 요인 인증 (MFA)은 더 정체성 검증을 강화합니다. NIST Cybersecurity Framework]은 이러한 정책을 정의하고 대리하기위한 구조 접근 방식을 제공합니다.

데이터 보호 및 Transit

전압 판독, 파손 상태 및 구성 매개 변수를 포함하여 그리드 자산의 민감한 데이터는 저장 및 전송 될 때 모두 암호화되어야합니다. 통신 및 AES-256의 사용은 표준 연습입니다. 또한 암호화 키 관리는 ]IEEE] 스마트 그리드 보안을위한 지침을 따라 설립 된 표준을 따르야합니다.

네트워크 세그먼트 및 영역

중요한 그리드 자산은 엄격한 액세스 제어 목록과 격리 된 네트워크 영역에서 다시 나아야한다. 산업 자동화 및 제어 시스템에 대한 ISA / IEC 62443 표준은 보안 수준 및 세그먼트 네트워크 영역을 영역과 도관으로 정의하기위한 견고한 프레임 워크를 제공합니다. 원격 모니터링 솔루션은 시스템 장치를 제어하기 위해 직접적인 인터넷 연결을 허용하지 않아야합니다. 대신, 호스트, 분지 서버 또는 과립 방화벽 규칙이있는 VPN을 사용하여 점프하십시오.

연속 모니터링 및 Incident 탐지

OT 환경에 맞게 구성되는 IMS(IDS) 및 보안 정보 및 이벤트 관리(SIEM) 도구. IT 네트워크와 달리 OT 네트워크는 안정적이고 예측 가능한 트래픽 패턴을 전시하고, 분석하기 쉬운 영향을 줍니다. 물리적 자산 상태와 원격 모니터링 인터페이스 및 상관 관계 이벤트에 대한 모든 액세스가 조기 공격을 보여줄 수 있습니다. 정기적 인 침투 테스트 및 탁상 운동은 이러한 통제의 효과를 검증하는 데 도움이됩니다.

보안 원격 모니터링을위한 설계 전략

건축 선택

OT 네트워크는 OT 네트워크와 OT 네트워크 사이의 명확한 분리로 시작한다. 원격 모니터링 시스템은 모든 데이터 흐름을 미디어화하는 데 몰리타드 영역 (DMZ)에 배포되어야한다. 단방향 게이트웨이 또는 데이터 다이오드를 사용하여 OT 네트워크에서 흐름을 모니터링 할 수 있도록 OT 네트워크에서 흐름을 방지하기 위해 물리적으로 트래픽을 방지하기 위해. 양방향 제어 명령을 위해, 강력한 인증 및 세션 타임 아웃과 암호화를 구현합니다. 모든 장치가 네트워크 내에서 지속적으로 검증된 네트워크 내에서 지속적으로 검증된 네트워크 환경에서 모든 기기가 네트워크 환경에서 지속되는 제로 신뢰 아키텍처를 고려한다.

보안 통신 프로토콜

Modbus 및 DNP3와 같은 레거시 프로토콜은 종종 암호화 및 인증을 중단합니다. 가능한 한, TLS 또는 DNP3 보안 인증을 통해 Modbus / TCP와 같은 안전한 변형을 사용합니다. 새로운 배포를 위해 내장 된 보안 확장 기능을 갖춘 IEC 61850을 채택합니다. 암호화 터널을 위해 모든 원격 모니터링 엔드포인트는 VPN (WireGuard 또는 IPsec)을 사용해야합니다. 또한, 상호 TLS (mTLS)을 구현하여 클라이언트 및 서버 모두 인증합니다.

장치 경화 및 펌웨어 Integrity

원격 모니터링 장치 - RTUs, PLCs, 스마트 미터 - 배포하기 전에 경화해야합니다. 불필요한 서비스를 제거하고 기본 자격 증명을 변경하고 펌웨어 서명을 검증하는 보안 부팅을 가능하게합니다. 서명 된 업데이트와 중앙화 된 업데이트 메커니즘을 사용하여 타당성을 방지합니다. 모든 장치의 정기 취약 스캔은 중요합니다. [DHS 및 NIST] 보안 기반 리소스를 제공합니다.

인증 및 인증

MFA를 넘어, 머신-to-machine 통신에 대한 인증서 기반 인증을 구현합니다. 모든 장치 및 사용자를위한 공개 키 인프라 (PKI)를 사용하여 인증서를 발행하고 수정합니다. 웹 기반 모니터링 대쉬보드를 위해 강력한 암호 정책 및 세션 관리. 기본 계정 및 수행 주기적 액세스 리뷰. 역할 기반 권한은 읽기 전용 사업자, 유지 보수 엔지니어 및 시스템 관리자와 구별하기에 충분한 과립이어야합니다.

보안 운영 및 사용성 응답

보안 원격 모니터링 솔루션은 지원 프로세스로만 좋습니다. 산업용 프로토콜에 훈련된 직원과 함께 전용 OT 보안 운영 센터(SOC)를 설치합니다. 모니터링 시스템 자체가 손상된 경우 수동 오버라이드 절차를 포함하여 그리드 자산에 대한 문제 응답 계획을 특별히 만들었습니다. 모든 구성과 데이터를 오프라인 스토리지로 백업합니다. IT 및 OT 팀과 함께 테이블탑 운동을 수행합니다.

계획

준수 및 표준

이 유틸리티는 북미, 유럽, 유럽, 북미, 유럽 및 지역 그리드 코드의 NERC CIP (Critical Infrastructure Protection)와 같은 규제 요건을 준수해야합니다. NERC CIP 표준은 대량 전기 시스템 자산에 대한 특정 사이버 보안 제어를 위임합니다. 원격 모니터링을 설계 할 때 솔루션은 수락을 위해 감사 로그 및 보고서를 생산할 수 있습니다. NERC CIP 웹 사이트는 자세한 지침을 제공합니다.

공급 및 공급망 위험

클라우드 플랫폼에 운영 체제에서 타사 구성 요소에 의존하는 많은 원격 모니터링 솔루션. 안전 개발 관행의 철저한 공급 업체 위험 평가, 수요 증거를 실시하고 적시 패치에 대한 계약적 투입이 필요합니다. 장치가 en 노선으로 탬퍼되지 않도록 신뢰할 수있는 공급망 검증의 하드웨어 루트를 사용하십시오. CISA Secure by Design]는 소스에서 위험 감소를위한 이니셔티브 원칙을 제공합니다.

교육 및 인식

인간적인 오류는 보안 사고의 주요 원인을 남아 있습니다. 현장 기술자에서 사이버 보안 기본에 방 통신 사업자를 제어하는 모든 직원을 훈련하십시오. 범죄의 적절한 취급, 그리고 의심스러운 활동을보고하는 피싱의 위험을 강조하십시오. 정기적인 드릴은 좋은 습관을 강화할 수 있습니다. 보안 인식 문화는 방어의 중요한 층입니다.

Grid Cybersecurity의 미래 방향

인공지능과 기계 학습

AI/ML은 실시간 그리드 자산과 기동 탈선의 정상적인 행동을 학습함으로써 무독한 탐지를 향상시킬 수 있습니다. 이 기술은 타협된 장치와 같은 응답 작업을 자동화 할 수 있습니다. 그러나, 그들은 신중하게 작업을 혼란시킬 수있는 거짓 긍정적 인 긍정적 인 영향을 방지하기 위해 검증되어야합니다. 연구자들은 AI 기반 검출기에서 공격자를 방지하기 위해 Adversarial 견고성을 탐구하고 있습니다.

Quantum-Resistant 암호화

퀀텀 컴퓨팅 발전으로 현재 공개 키 암호화 시스템은 취약하게 될 것입니다. 표준 및 기술 (NIST)의 국립 연구소는 포스트 양자 알고리즘을 표준화합니다. 긴 수명을 가진 그리드 모니터링 솔루션은 표준이 최종화 될 때 양자 저항하는 알고리즘에 대한 암호화 민첩성으로 설계되어야합니다. 이것은 수십 년 동안 분야에서 남아있는 장치에 특히 중요합니다.

분산 에너지 자원과 통합 (DERs)

옥상 태양, 배터리 저장 및 전기 자동차 충전기의 확산으로 원격 모니터링은 수백만 개의 작은 자산을 확장해야합니다. 규모에서 이러한 엔드 포인트를 고정하려면 경량 암호화, 자동화 장치 내장 및 강력한 액세스 제어를 갖춘 클라우드 기반 모니터링이 필요합니다. DER와 유틸리티 간의 IEEE 2030.5 표준 주소 통신 및 보안 규정이 일찍 채택되어야합니다.