Proteggere la rete elettrica: strategie di sicurezza informatica per sistemi energetici intelligenti
Come spina dorsale dei moderni sistemi energetici, le reti intelligenti e le sottostazioni digitali promettono efficienza e sostenibilità, ma aprono anche la strada a crescenti minacce informatiche. Questo articolo approfondisce una strategia di sicurezza informatica a più livelli che combina valutazioni integrate della vulnerabilità, protocolli robusti e tattiche di difesa approfondita. Ricco di spunti pratici e di uno sguardo a tecnologie innovative, consente alle utility di proteggere le infrastrutture critiche e costruire un futuro energetico più sicuro e resiliente.
Reti e sottostazioni intelligenti stanno trasformando il settore energetico, fornendo elettricità efficiente, affidabile e sostenibile attraverso sistemi avanzati di gestione dell'energia. Tuttavia, la loro interconnettività digitale le rende obiettivi privilegiati per attacchi informatici (Figura 1) che possono interrompere i servizi e destabilizzare le economie. Con un aumento del 70% degli attacchi informatici ai servizi di pubblica utilità nel 2024, guidato da spionaggio, profitto o geopolitica, questi attacchi minacciano i servizi essenziali e la fiducia del pubblico.
Le reti intelligenti e le sottostazioni sono sempre più vulnerabili a minacce informatiche sofisticate a causa della loro dipendenza da tecnologie digitali e sistemi interconnessi. La complessità e la portata di questi sistemi amplificano la loro superficie di attacco, rendendo la sicurezza completa (vedi riquadro "Definizioni") una sfida ardua.
Che cosa è una rete intelligente? Le reti intelligenti, consentendo la comunicazione bidirezionale tra fonti energetiche e utenti finali come abitazioni e aziende, ottimizzano le operazioni attraverso sistemi avanzati di gestione dell'energia, supportando le risorse energetiche distribuite (DER) come i pannelli solari. Che cosa è la sicurezza informatica? La sicurezza informatica protegge sistemi, reti, dispositivi e dati digitali da accessi non autorizzati, attacchi informatici o danni. Comprende tecnologie, processi e policy progettati per garantire la riservatezza, l'integrità e la disponibilità di informazioni e sistemi. |
La natura dispersa delle reti intelligenti, con migliaia di dispositivi interconnessi come contatori intelligenti, sensori e risorse energetiche distribuite (DER), crea una vasta superficie di attacco. Per quanto riguarda le sottostazioni, molte utilizzano sistemi legacy (come i sistemi di supervisione, controllo e acquisizione dati [SCADA]), essenziali per il monitoraggio e il controllo e bersagli primari. La Figura 2 riassume i principali vettori di attacco, le vulnerabilità specifiche e i loro potenziali impatti sull'affidabilità della rete e sulla stabilità sociale.
Oltre alle sfide sopra menzionate, vulnerabilità specifiche mettono a repentaglio la protezione della sicurezza informatica delle infrastrutture energetiche, come ad esempio:
- Vulnerabilità delle reti intelligenti. La natura dispersa delle reti intelligenti, con migliaia di dispositivi interconnessi, crea una vasta superficie di attacco. Questi dispositivi spesso non dispongono di robuste funzionalità di sicurezza, il che li rende punti di ingresso per gli aggressori. Inoltre, la comunicazione bidirezionale nelle reti intelligenti aumenta il rischio di intercettazione o manipolazione dei dati, il che può portare a una cattiva gestione o a decisioni inadeguate.
- Vulnerabilità delle sottostazioni. Molte sottostazioni utilizzano sistemi obsoleti, non progettati con i più moderni standard di sicurezza informatica e privi di meccanismi di crittografia o autenticazione. I sistemi SCADA sono obiettivi primari. Uno SCADA compromesso può fornire dati errati e destabilizzare la rete. Anche le reti di comunicazione all'interno delle sottostazioni sono vulnerabili alle intercettazioni, dove trasmissioni di dati alterate possono interrompere le operazioni o consentire attività di spionaggio (Figura 3).
- Sfide di integrazione. L'integrazione di sistemi legacy con tecnologie moderne nelle infrastrutture energetiche crea lacune nella sicurezza. Ad esempio, il collegamento di apparecchiature di sottostazioni obsolete a piattaforme basate su cloud può esporre vulnerabilità che gli aggressori sfruttano per ottenere l'accesso alla rete.
Le conseguenze sono gravi. Le interruzioni compromettono la produttività economica, bloccano servizi come l'assistenza sanitaria e minano la fiducia del pubblico. Le violazioni dei dati portano a cattiva gestione, perdite finanziarie e sanzioni normative, compromettendo i programmi di risposta alla domanda. Affrontare queste sfide richiede una strategia di sicurezza informatica proattiva e multilivello.
Strategie di sicurezza informatica di difesa in profonditàL'approccio di difesa in profondità è una strategia di sicurezza informatica completa che beneficia di più livelli di protezione, incorporando i principi di ridondanza, diversità e compartimentazione. Ogni livello di difesa (Figura 4) ha uno scopo specifico nella protezione da diverse minacce informatiche, garantendo che, se un livello di sicurezza informatica viene compromesso, gli altri livelli di sicurezza informatica rimangano attivi per fornire protezione.
Il layering si riferisce all'utilizzo di molteplici meccanismi di protezione informatica per affrontare diverse tipologie di minacce informatiche. Grazie alla stratificazione delle difese, il team di sicurezza informatica della sottostazione può ridurre il rischio che un singolo punto di errore possa compromettere l'intera sottostazione. Il livello di sicurezza della tecnologia operativa (OT) migliora la resilienza dei sistemi OT, che gestiscono le operazioni essenziali della rete.
La ridondanza garantisce l'implementazione di controlli di sicurezza informatica di backup per proteggere le funzioni critiche (ad esempio, due è uno e uno è nessuno). La compartimentazione suddivide la rete in segmenti isolati, garantendo che una violazione informatica in un'area non si propaghi facilmente ad altre, limitando così la portata e l'impatto di un attacco informatico. I sei livelli strategici di un framework di sicurezza informatica di difesa approfondita multilivello sono elencati nella Figura 5. Ognuno affronta un aspetto specifico della protezione per reti intelligenti e sottostazioni. La tabella definisce la struttura generale e le best practice di alto livello per contrastare le vulnerabilità e garantire la resilienza.
La conformità a standard come la North American Electric Reliability Corporation Critical Infrastructure Protection (NERC CIP), la Commissione Elettrotecnica Internazionale (IEC) 62443 e la Direttiva 2 sui Sistemi Informativi e sulle Reti (NIS2) non è solo un requisito legale, ma anche un pilastro fondamentale di una solida sicurezza informatica. Questi framework impongono rigorose pratiche di sicurezza, garantendo che le aziende di servizi pubblici evitino sanzioni e mantengano l'integrità operativa.
Implementazione di solide pratiche di sicurezza informaticaL'implementazione di solide misure di sicurezza informatica per reti intelligenti e sottostazioni richiede un approccio strategico che integri le migliori pratiche, sfrutti strumenti avanzati e promuova una cultura della sicurezza. Le seguenti pratiche chiave, riassunte nella Figura 6, affrontano il complesso panorama delle minacce e migliorano la resilienza delle infrastrutture energetiche.
Queste tattiche operative integrano i livelli di difesa in profondità, sfruttando strumenti avanzati e promuovendo una cultura della sicurezza. Un esempio concreto, la Dubai Electricity and Water Authority (DEWA), ne illustra l'applicazione (vedi riquadro "Applicazione delle migliori pratiche").
Dubai Electricity and Water Authority (DEWA) è un'azienda di proprietà governativa che fornisce servizi di elettricità e acqua nell'Emirato di Dubai. L'azienda genera elettricità principalmente da turbine a gas e a vapore e da impianti solari fotovoltaici, che dovrebbero raggiungere una capacità installata di 5 GW entro il 2030. DEWA gestisce anche la trasmissione e la distribuzione (T&D) in tutta Dubai, gestendo diverse centrali elettriche, impianti di desalinizzazione e ampie reti di trasmissione. L'analisi della protezione informatica di DEWA condotta da GE Vernova ha portato alla creazione di una soluzione personalizzata basata sulla norma IEC 62443 e sulle best practice di GE Vernova per ridurre la superficie di attacco ed eliminare il rischio di accessi non autorizzati e problemi operativi, tra le altre raccomandazioni. Gli strumenti impiegati includono virtualizzazione, controllo degli accessi centralizzato (Active Directory), controllo degli accessi basato sui ruoli, whitelisting delle applicazioni, progettazione di reti segmentate per zona, soluzione di rilevamento delle intrusioni Nozomi, ispezione approfondita dei pacchetti sui servizi di messaggistica multimediale (DPI su MMS) e server di registrazione dei dispositivi e dei log di sistema centrali (syslog). La soluzione ha migliorato significativamente la sicurezza e le procedure interne di DEWA. |
Le tecnologie emergenti rafforzeranno la sicurezza informatica delle reti intelligenti e delle sottostazioni. L'intelligenza artificiale (IA) e il machine learning consentono il rilevamento delle minacce in tempo reale analizzando le anomalie di rete, riducendo i tempi di risposta. Le utility devono integrare queste innovazioni (Figura 7) con le difese esistenti, adottando soluzioni scalabili per anticipare l'evoluzione delle minacce informatiche e garantire la resilienza della rete a lungo termine.
Proteggere reti e sottostazioni intelligenti è essenziale per sostenere infrastrutture energetiche affidabili e sostenibili. Un approccio alla sicurezza informatica multilivello, che integri valutazioni della vulnerabilità, protocolli sicuri e strategie di difesa approfondita, contrasta diverse minacce.
Le utility devono adottare quadri di riferimento completi, investire in tecnologie emergenti come l'intelligenza artificiale e la blockchain e unirsi a consorzi di settore, collaborando con le autorità di regolamentazione e il mondo accademico per affrontare i rischi in continua evoluzione. Stanziando fondi per la formazione del personale, dando priorità alla sicurezza informatica e aggiornando costantemente le difese, le utility possono proteggere le risorse essenziali, garantire la stabilità della rete e salvaguardare le comunità. È il momento di agire: ogni passo verso una sicurezza informatica più solida contribuisce a costruire un futuro energetico resiliente per tutti.
— John (JB) Bedrick è responsabile senior della linea di prodotti per la sicurezza informatica a livello globale presso GE Vernova. Per ulteriori informazioni su questo argomento, sono disponibili i seguenti white paper completi: Migliorare la resilienza informatica nelle sottostazioni e proteggere le reti intelligenti: strategie e best practice .
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