Pasaulio energetikos sistemų saugumas: išsamus kibernetinio saugumo vadovas

Energetikos sistemos yra šiuolaikinės visuomenės gyvybės šaltinis. Jos aprūpina energija mūsų namus, verslą ir kritinę infrastruktūrą, leisdamos veikti viskam – nuo sveikatos apsaugos iki transporto. Tačiau didėjanti priklausomybė nuo tarpusavyje susietų skaitmeninių technologijų padarė šias sistemas pažeidžiamas kibernetinėms atakoms. Sėkminga ataka prieš energetikos tinklą, pavyzdžiui, gali turėti pražūtingų pasekmių: sukelti masinius elektros energijos tiekimo sutrikimus, ekonominius nuostolius ir net pareikalauti žmonių gyvybių. Šiame vadove pateikiama išsami energetikos sistemoms kylančių kibernetinio saugumo iššūkių apžvalga ir strategijos, kaip sukurti atsparesnę ir saugesnę energetikos ateitį.

Unikalūs energetikos sistemų kibernetinio saugumo iššūkiai

Energetikos sistemų saugumo užtikrinimas kelia unikalių iššūkių, palyginti su tradicinėmis IT aplinkomis. Šie iššūkiai kyla dėl pačių sistemų pobūdžio, jose naudojamų technologijų ir teisinio reguliavimo, kuriame jos veikia.

Operacinė technologija (OT) vs. informacinė technologija (IT)

Energetikos sistemos labai priklauso nuo operacinės technologijos (OT), kuri skirta fiziniams procesams valdyti ir stebėti. Skirtingai nuo IT sistemų, kuriose prioritetas teikiamas konfidencialumui ir vientisumui, OT sistemose dažnai pirmenybė teikiama prieinamumui ir veikimui realiuoju laiku. Šis esminis prioritetų skirtumas reikalauja kitokio požiūrio į kibernetinį saugumą.

Pavyzdžiui, apsvarstykite programuojamąjį loginį valdiklį (PLV) elektrinėje. Jei kibernetinio saugumo priemonė paveikia jo veikimą realiuoju laiku ir gali išjungti elektrinę, tokia priemonė laikoma nepriimtina. Priešingai, IT sistemoje lėtesnis veikimas yra priimtinesnis nei duomenų praradimas. Tai paaiškina, kodėl pataisų diegimo ciklai, įprasti IT srityje, dažnai atidedami arba praleidžiami OT srityje, taip sukuriant pažeidžiamumo langą.

Pasenusios sistemos ir protokolai

Daugelyje energetikos sistemų naudojamos pasenusios technologijos ir protokolai, kurie nebuvo sukurti galvojant apie saugumą. Šiose sistemose dažnai trūksta pagrindinių saugumo funkcijų, tokių kaip autentifikavimas ir šifravimas, todėl jos yra pažeidžiamos išnaudojimui.

Pavyzdžiui, „Modbus“ protokolas, plačiai naudojamas pramonės valdymo sistemose (PVS), buvo sukurtas aštuntajame dešimtmetyje. Jam trūksta įgimtų saugumo mechanizmų, todėl jis yra jautrus pasiklausymui ir manipuliavimui. Atnaujinti šias pasenusias sistemas dažnai yra brangu ir trikdo veiklą, o tai energetikos operatoriams kelia didelį iššūkį.

Paskirstyta architektūra ir sujungiamumas

Energetikos sistemos dažnai yra paskirstytos dideliuose geografiniuose plotuose ir susideda iš daugybės tarpusavyje sujungtų komponentų. Ši paskirstyta architektūra padidina atakos paviršių ir apsunkina visos sistemos stebėjimą bei apsaugą.

Saulės elektrinių parką, pavyzdžiui, gali sudaryti šimtai ar tūkstančiai atskirų saulės modulių, kurių kiekvienas turi savo valdymo sistemą. Šios sistemos dažnai yra prijungtos prie centrinės stebėjimo stoties, kuri savo ruožtu yra prijungta prie platesnio tinklo. Šis sudėtingas tinklas sukuria daugybę potencialių patekimo taškų užpuolikams.

Įgūdžių trūkumas ir išteklių apribojimai

Kibernetinio saugumo srityje visame pasaulyje trūksta specialistų, o energetikos sektorius yra ypač paveiktas. Rasti ir išlaikyti kvalifikuotus kibernetinio saugumo specialistus, turinčius patirties OT saugumo srityje, gali būti sudėtinga.

Ypač mažesnėms energetikos įmonėms gali trūkti išteklių tvirtoms kibernetinio saugumo programoms įgyvendinti ir palaikyti. Dėl to jos gali tapti pažeidžiamos atakoms ir potencialiai sukurti silpnąją grandį platesniame energetikos tinkle.

Teisinio reguliavimo sudėtingumas

Teisinis energetikos kibernetinio saugumo reguliavimas yra sudėtingas ir nuolat kinta. Skirtingose šalyse ir regionuose galioja skirtingi reglamentai ir standartai, todėl energetikos įmonėms sunku laikytis visų taikomų reikalavimų.

Pavyzdžiui, Šiaurės Amerikos elektros patikimumo korporacijos (NERC) Kritinės infrastruktūros apsaugos (CIP) standartai yra privalomi elektros energijos gamintojams, perdavimo savininkams ir skirstymo tiekėjams Šiaurės Amerikoje. Kituose regionuose galioja savi reglamentai, pavyzdžiui, ES Tinklų ir informacinių sistemų (TIS) direktyva. Naršyti šiame sudėtingame teisinio reguliavimo labirinte gali būti didelis iššūkis pasauliniu mastu veikiančioms energetikos įmonėms.

Dažniausios kibernetinio saugumo grėsmės energetikos sistemoms

Energetikos sistemos susiduria su įvairiomis kibernetinio saugumo grėsmėmis – nuo sudėtingų valstybių remiamų atakų iki paprastų sukčiavimo apsimetant aferų. Suprasti šias grėsmes yra labai svarbu kuriant veiksmingas apsaugos priemones.

Valstybių remiami veikėjai

Valstybių remiami veikėjai yra vieni iš sudėtingiausių ir atkakliausių kibernetinių priešininkų. Jie dažnai turi išteklių ir pajėgumų vykdyti itin tikslines atakas prieš kritinę infrastruktūrą, įskaitant energetikos sistemas. Jų motyvai gali būti šnipinėjimas, sabotažas ar veiklos sutrikdymas.

2015 m. ataka prieš Ukrainos elektros tinklą, priskiriama Rusijos vyriausybės remiamiems programišiams, parodė galimą valstybių remiamų atakų poveikį. Dėl atakos įvyko masinis elektros energijos tiekimo nutraukimas, paveikęs šimtus tūkstančių žmonių.

Kibernetiniai nusikaltėliai

Kibernetinius nusikaltėlius motyvuoja finansinė nauda. Jie gali taikytis į energetikos sistemas su išpirkos reikalaujančiomis programomis, reikalaudami išpirkos už prieigos prie kritinių sistemų atkūrimą. Jie taip pat gali vogti slaptus duomenis ir parduoti juos juodojoje rinkoje.

Pavyzdžiui, išpirkos reikalaujančios programos ataka prieš vamzdyno operatorių galėtų sutrikdyti kuro tiekimą ir sukelti didelę ekonominę žalą. „Colonial Pipeline“ ataka JAV 2021 m. yra puikus pavyzdys, kokį chaosą gali sukelti išpirkos reikalaujančios programos.

Vidinės grėsmės

Vidinės grėsmės gali būti tyčinės arba netyčinės. Piktavališki darbuotojai gali tyčia sabotuoti sistemas ar vogti duomenis. Netyčiniai darbuotojai gali netyčia įdiegti pažeidžiamumų dėl neatsargumo ar žinių stokos.

Pavyzdžiui, nepatenkintas darbuotojas galėtų įdiegti loginę bombą į valdymo sistemą, dėl kurios ji vėliau sugestų. Darbuotojas, paspaudęs ant sukčiavimo el. laiško nuorodos, galėtų netyčia suteikti užpuolikams prieigą prie tinklo.

Haktyvistai

Haktyvistai yra asmenys ar grupės, kurie naudoja kibernetines atakas politinei ar socialinei darbotvarkei propaguoti. Jie gali taikytis į energetikos sistemas, siekdami sutrikdyti veiklą arba atkreipti dėmesį į aplinkosaugos problemas.

Haktyvistai galėtų surengti paslaugos trikdymo ataką prieš anglimis kūrenamą elektrinę, sutrikdydami jos veiklą ir atkreipdami dėmesį į savo pasipriešinimą iškastiniam kurui.

Dažniausi atakos vektoriai

Norint sukurti veiksmingas apsaugos priemones, būtina suprasti dažniausius atakos vektorius, naudojamus prieš energetikos sistemas. Kai kurie dažniausi atakos vektoriai apima:

• Fišingas: Vartotojų apgaudinėjimas, siekiant išgauti slaptą informaciją arba priversti paspausti kenkėjiškas nuorodas.
• Kenkėjiška programinė įranga: Kenkėjiškos programinės įrangos diegimas sistemose siekiant pavogti duomenis, sutrikdyti veiklą arba gauti neteisėtą prieigą.
• Pažeidžiamumų išnaudojimas: Pasinaudojimas žinomomis programinės ar techninės įrangos silpnybėmis.
• Paslaugos trikdymo (DoS) atakos: Sistemų perkrovimas srautu, kad jos taptų nepasiekiamos teisėtiems vartotojams.
• „Man-in-the-middle“ atakos: Komunikacijos tarp dviejų šalių perėmimas, siekiant pavogti arba pakeisti duomenis.

Geroji praktika energetikos sistemų kibernetiniam saugumui

Tvirtos kibernetinio saugumo programos įgyvendinimas yra būtinas norint apsaugoti energetikos sistemas nuo kibernetinių atakų. Ši programa turėtų apimti techninių, administracinių ir fizinių saugumo kontrolės priemonių derinį.

Rizikos vertinimas ir valdymas

Pirmasis žingsnis kuriant kibernetinio saugumo programą yra atlikti išsamų rizikos vertinimą. Šis vertinimas turėtų nustatyti kritinius turtus, galimas grėsmes ir pažeidžiamumus. Rizikos vertinimo rezultatai turėtų būti naudojami nustatant saugumo investicijų prioritetus ir kuriant mažinimo strategijas.

Pavyzdžiui, energetikos įmonė galėtų atlikti rizikos vertinimą, kad nustatytų kritines sistemas, kurios yra būtinos tinklo stabilumui palaikyti. Tada ji įvertintų galimas grėsmes šioms sistemoms, tokias kaip valstybių remiamos atakos ar išpirkos reikalaujančios programos. Galiausiai, ji nustatytų bet kokius šių sistemų pažeidžiamumus, tokius kaip neatnaujinta programinė įranga ar silpni slaptažodžiai. Ši informacija būtų naudojama rizikos mažinimo planui parengti.

Saugumo architektūra ir projektavimas

Gerai suprojektuota saugumo architektūra yra būtina energetikos sistemoms apsaugoti. Ši architektūra turėtų apimti kelis gynybos sluoksnius, tokius kaip ugniasienės, įsilaužimų aptikimo sistemos ir prieigos kontrolė.

• Segmentavimas: Tinklo padalijimas į mažesnius, izoliuotus segmentus, siekiant apriboti sėkmingos atakos poveikį.
• Gynyba giliai: Kelių saugumo kontrolės sluoksnių įgyvendinimas siekiant užtikrinti pertekliškumą ir atsparumą.
• Mažiausių privilegijų principas: Vartotojams suteikiamas tik minimalus prieigos lygis, reikalingas jų darbo funkcijoms atlikti.
• Saugi konfigūracija: Tinkamas sistemų ir įrenginių konfigūravimas siekiant sumažinti pažeidžiamumus.

Pažeidžiamumų valdymas

Reguliarus pažeidžiamumų nuskaitymas ir taisymas yra būtinas siekiant išvengti kibernetinių atakų. Tai apima operacinių sistemų, programų ir programinės aparatinės įrangos taisymą visose sistemose, įskaitant OT įrenginius.

Energetikos įmonės turėtų sukurti pažeidžiamumų valdymo programą, kuri apimtų reguliarų pažeidžiamumų nuskaitymą, taisymą ir konfigūracijos valdymą. Jos taip pat turėtų prenumeruoti grėsmių žvalgybos kanalus, kad būtų informuotos apie naujausius pažeidžiamumus ir išnaudojimus.

Reagavimas į incidentus

Net ir turint geriausias saugumo kontrolės priemones, kibernetinės atakos vis tiek gali įvykti. Būtina turėti gerai apibrėžtą reagavimo į incidentus planą, kad būtų galima greitai ir veiksmingai reaguoti į saugumo incidentus.

Šiame plane turėtų būti nurodyti veiksmai, kurių reikia imtis saugumo incidento atveju, įskaitant incidento identifikavimą, žalos apribojimą, grėsmės pašalinimą ir sistemų atkūrimą. Planas turėtų būti reguliariai testuojamas ir atnaujinamas.

Saugumo supratimo mokymai

Saugumo supratimo mokymai yra būtini darbuotojams šviesti apie kibernetinio saugumo grėsmes ir gerąją praktiką. Šie mokymai turėtų apimti tokias temas kaip fišingas, kenkėjiška programinė įranga ir slaptažodžių saugumas.

Energetikos įmonės turėtų reguliariai rengti saugumo supratimo mokymus visiems darbuotojams, įskaitant OT personalą. Šie mokymai turėtų būti pritaikyti prie specifinių rizikų ir grėsmių, su kuriomis susiduria energetikos sektorius.

Tiekimo grandinės saugumas

Energetikos sistemos priklauso nuo sudėtingos tiekėjų ir pardavėjų grandinės. Būtina užtikrinti, kad šie tiekėjai ir pardavėjai turėtų tinkamas saugumo kontrolės priemones, apsaugančias nuo kibernetinių atakų.

Energetikos įmonės turėtų atlikti savo tiekėjų ir pardavėjų deramą patikrinimą, kad įvertintų jų saugumo būklę. Jos taip pat turėtų įtraukti saugumo reikalavimus į sutartis su tiekėjais ir pardavėjais.

Fizinis saugumas

Fizinis saugumas yra svarbi bendro kibernetinio saugumo dalis. Fizinės prieigos prie kritinių sistemų ir objektų apsauga gali padėti išvengti neteisėtos prieigos ir sabotažo.

Energetikos įmonės turėtų įgyvendinti fizinio saugumo kontrolės priemones, tokias kaip prieigos kontrolės sistemos, stebėjimo kameros ir perimetro tvoros, kad apsaugotų savo objektus.

Naujos technologijos energetikos sistemų kibernetiniam saugumui

Keletas naujų technologijų padeda pagerinti energetikos sistemų kibernetinį saugumą. Šios technologijos apima:

Dirbtinis intelektas (DI) ir mašininis mokymasis (MM)

DI ir MM gali būti naudojami kibernetinėms atakoms aptikti ir į jas reaguoti realiuoju laiku. Šios technologijos gali analizuoti didelius duomenų kiekius, kad nustatytų anomalijas ir modelius, kurie gali rodyti kenkėjišką veiklą.

Pavyzdžiui, DI gali būti naudojamas anomaliems tinklo srauto modeliams aptikti, kurie gali rodyti paslaugos trikdymo ataką. MM gali būti naudojamas kenkėjiškai programinei įrangai identifikuoti pagal jos elgesį, net jei tai yra anksčiau nežinomas variantas.

Blokų grandinė (Blockchain)

Blokų grandinės technologija gali būti naudojama duomenims ir transakcijoms energetikos sistemose apsaugoti. Blokų grandinė gali suteikti nuo klastojimo apsaugotą įvykių įrašą, todėl užpuolikams sunku pakeisti ar ištrinti duomenis.

Pavyzdžiui, blokų grandinė gali būti naudojama duomenims iš išmaniųjų skaitiklių apsaugoti, užtikrinant, kad atsiskaitymo informacija būtų tiksli ir patikima. Ji taip pat gali būti naudojama kritinių komponentų tiekimo grandinei apsaugoti, užkertant kelią padirbtos ar pažeistos techninės įrangos patekimui.

Kibernetinių grėsmių žvalgyba (CTI)

CTI teikia informaciją apie esamas ir kylančias kibernetines grėsmes. Ši informacija gali būti naudojama proaktyviai gintis nuo atakų ir pagerinti reagavimo į incidentus pajėgumus.

Energetikos įmonės turėtų prenumeruoti CTI kanalus ir dalyvauti informacijos dalijimosi iniciatyvose, kad būtų informuotos apie naujausias grėsmes. Jos taip pat turėtų naudoti CTI savo rizikos vertinimams ir saugumo kontrolės priemonėms pagrįsti.

Nulinio pasitikėjimo architektūra

Nulinis pasitikėjimas yra saugumo modelis, kuris daro prielaidą, kad joks vartotojas ar įrenginys nėra patikimas pagal numatytuosius nustatymus, net jei jis yra tinklo viduje. Šis modelis reikalauja, kad visi vartotojai ir įrenginiai būtų autentifikuoti ir autorizuoti prieš gaudami prieigą prie bet kokių išteklių.

Nulinio pasitikėjimo architektūros įgyvendinimas gali padėti užkirsti kelią užpuolikams gauti prieigą prie jautrių sistemų, net jei jie pažeidė vartotojo paskyrą ar įrenginį.

Energetikos sistemų kibernetinio saugumo ateitis

Kibernetinio saugumo aplinka nuolat kinta, o energetikos sistemoms kylantys iššūkiai tampa vis sudėtingesni. Energetikos sistemoms tampant vis labiau susietoms ir priklausomoms nuo skaitmeninių technologijų, tvirtų kibernetinio saugumo priemonių poreikis tik didės.

Energetikos sistemų kibernetinio saugumo ateitis greičiausiai apims:

• Didesnis automatizavimas: Saugumo užduočių, tokių kaip pažeidžiamumų nuskaitymas, taisymas ir reagavimas į incidentus, automatizavimas.
• Glaudesnis bendradarbiavimas: Dalijimasis grėsmių žvalgybos informacija ir gerąja praktika tarp energetikos įmonių ir vyriausybinių agentūrų.
• Proaktyvesnis saugumas: Perėjimas nuo reaktyvaus prie proaktyvaus saugumo požiūrio, sutelkiant dėmesį į atakų prevenciją prieš joms įvykstant.
• Griežtesni reglamentai: Vyriausybės visame pasaulyje greičiausiai įgyvendins griežtesnius energetikos sistemų kibernetinio saugumo reglamentus.

Išvados

Pasaulio energetikos sistemų saugumo užtikrinimas yra kritinis iššūkis, reikalaujantis bendrų vyriausybių, pramonės ir akademinės bendruomenės pastangų. Suprasdami unikalius iššūkius, įgyvendindami gerąją praktiką ir pasitelkdami naujas technologijas, galime sukurti atsparesnę ir saugesnę energetikos ateitį visiems.

Pagrindinės išvados:

• Energetikos sistemos susiduria su unikaliais kibernetinio saugumo iššūkiais dėl OT aplinkų pobūdžio ir pasenusių technologijų.
• Dažniausios grėsmės apima valstybių remiamus veikėjus, kibernetinius nusikaltėlius ir vidines grėsmes.
• Geroji praktika apima rizikos vertinimą, saugumo architektūrą, pažeidžiamumų valdymą ir reagavimą į incidentus.
• Naujos technologijos, tokios kaip DI, blokų grandinė ir CTI, gali pagerinti saugumą.
• Proaktyvus, bendradarbiavimu pagrįstas požiūris yra būtinas norint užtikrinti energetikos sistemų ateitį.

Šis vadovas suteikia pagrindą suprasti ir spręsti energetikos sistemų kibernetinio saugumo problemas. Nuolatinis mokymasis ir prisitaikymas yra labai svarbūs šioje nuolat kintančioje aplinkoje. Norint apsaugoti kritinę infrastruktūrą, kuri maitina mūsų pasaulį, būtina būti informuotam apie naujausias grėsmes, pažeidžiamumus ir gerąją praktiką.