Axborot xavfsizligi elektr energetika nazorat tizimlari: texnologiyalar va ilovalar

Электр энергияни мониторинг қилиш тизимлари реал вақтда тармоқларни кузатиш, зиндаланганликди ташxis этиш ва иштаси оптималлаштириш асосий вазифаларин амалга оширатади. Уларнинг хавфсизлиги электр энергия тизимларининг стабиллиги ва ишончлигига тескари таасир этади. Булут технологияси, Интернет нинг бутун объектларига (IoT) ва кatta маълумотлар (big data) электр энергия секторидаги жамьия таффакурдани кенгайтириш билан, электр энергияни мониторинг қилиш тизимларидаги маълумотлар хавфсизлиги рискалари ёйилдан йойилдан ўзгармоқда.

Бу тизимлар ко'п чаллашларга учрашади, шунингdek, интеллектуалли жараёнлар (APT), xizmat беришни рад этиш (DoS) урушилар ва вирус инфицияларига. Традицион хавфсизлик архитектуралари бир катта защищениетактикаларга тегишли болади, бу анча муносаллашган урушиларга карши эффектив эмас. Керакки, бир неча катта защищениетактикаларни киритиш ва тизимнинг урушига карши туриш имкониятини кўтариш керак.

1. Электр энергияни мониторинг қилиш тизимларининг тузилиши ва функциялари

Электр энергияни мониторинг қилиш тизими - бу электр энергия системасининг иштасини реал вақтда кузатиш, боздоштириш ва оптималлаштириш учун колдониладиган кумулятив автоматикалаштирилган босқич. Бу тизим адатта мониторинг маркази, маълумотларни жамилаш ва юбориш қураллари, акли терминаллар, коммуникация тармоги ва илова программаларидан иборат. Мониторинг маркази, асосий хуб карактерида, катафалк маълумотларни ишлаб чыкаш, иштасини ташxis этиш ва боздоштириш командаларини амалга оширатиш учун масъулиятдор.

Маълумотларни жамилаш қураллари, масалан, Ремонт ёрдамчи терминаллар (RTU) ва Интеллектуалли электрон қураллар (IED-Business), датчиклар ва коммуникация интерфейслар ёрдамида зарур параметрларни, масалан, ампер, вольт ва френвенсни юбориш ва башкы бошқариш тизимига юбориш. Коммуникация тармоклари адатта IEC 61850, DNP3 ва Modbus протоколларини колдониш орқали маълумотларни юборишning эффективлиги ва ишончлигин камиллаштириш.

Илова программалар расмий боздоштириш, юкланишни баҳо қилиш, холатни ташxis этиш ва зиндаланганликди ташxis этиш функцияларига эга, тармоқ иштасини оптималлаштириш ва номалум холатларга алда-кунаро хабар беришга ёрдам беради. Замонавий электр энергияни мониторинг қилиш тизимлари маълумотларни ишлаб чыкарish imkoniyatini va qaror qilish effektivligini oshirish uchun bulut hisob-kitoblarini, chetki hisob-kitoblarini va tez intellekt (AI) texnologiyalarini keng tarzda qo'llab-quvvatlaydi. Tizim elektr energiyasini boshqarish, qurilma boshqarish va ma'lumotlarni tahlil qilishga ega, uning xavfsizligi tarmoqning stabiilligiga va milliy energiya xavfsizligiga to'g'ridan-to'g'ri bog'liq.

2. Elektr energiyani monitoring qilish tizimlari uchun ma'lumotlar xavfsizligi himoyasi tizimi

2.1 Tarmoq xavfsizligi himoya strategiyasi

Elektr energiyani monitoring qilish tizimlari uchun tarmoq xavfsizligi himoya strategiyasi fizik yoki logik ajratish, protokol xavfsizligi, trafikni kuzatish va faollashtirilgan himoya kabi bir necha bosqichlardan iborat mustahkamlashtirilgan tizimni qurish orqali jinoonaviy hujumlarga va ma'lumotlarni o'g'irlashga oid xavflarni samarali bartaraf etish talab qiladi. Avvalo, elektr energiyani monitoring qilish tizimlari tarmog'i arxitekturasi bo'lganda, boshqaruv tarmog'i, boshqaruv tarmog'i va ofis tarmog'ini fizik yoki logik ravishda ajratish orqali tarmoqni zo'hirlovchi maydonni kamaytirish va asosiy boshqaruv signalini o'zgartirib bo'lmaydigan yo'nalishda ma'lumotlar oqimini ishlatish kerak.

Ikkinchi, kommunikatsiya protokollari xavfsizligi bo'yicha, mahalliy manzillar (MACsec, IEEE 802.1AE) bilan birga, IEC 61850 va DNP3 kabi muhim protokollarining ma'lumotlarni o'tkazish xavfsizligini himoya qilish uchun shifrlangan tunnel texnologiyalari (masalan, TLS 1.3) ishlatilishi kerak, bu orqali o'rtadagi hujum va ma'lumotlarni o'g'irlashdan himoya qilinadi. Trafikni kuzatish bo'yicha, dastlabki paket xususiyatlari va aniq emas harakatlarini aniqlash uchun juda chuqur o'qitish algoritmlaridan foydalanadigan AI-asosidagi anormallik trafikni aniqlash tizimini (AI-IDS) joylashtirish kerak, bu orqali aniqlash aniqlikni 99% dan yuqoriga oshirish mumkin.

Ayni paytda, DDoS himoya tizimini, o'qim cheklash va avtomatik taqsimlash mekanizmlari bilan birga, elektr energiyasini boshqarish markazlariga trafik hujumlari ta'sirini kamaytirish mumkin. Nihoyat, faollashtirilgan himoya bo'yicha, Zero Trust Arxitekturasini (ZTA) barcha trafikka davom etib ishonch tekshirish va ruxsat berish usullarini ishlatish orqali ichki hujumlarning tarqalishini oldini olish, shuning uchun elektr energiyani monitoring qilish tizimlari tarmog'ining xavfsizligini oshirish mumkin.

2.2 Shaxslik tasdiqlash va kirish ruxsati

Elektr energiyani monitoring qilish tizimlari uchun shaxslik tasdiqlash va kirish ruxsati tizimi foydalanuvchilar, qurilmalar va ilovalar haqidagi nazoratni ta'minlash, bevosita kirish va huquq noto'g'riliklarini oldini olish kerak. Biroq, shaxslik tasdiqlash bo'yicha, Umumiy kalit infrakturasiga (PKI) asoslangan raqamli sertifikat tasdiqlash mekanizmini ishlatish kerak, operativ boshqaruv xodimlari, SCADA tizim komponentlari va akli terminal qurilmalariga unikal shaxslik belgilari beriladi.

Ikki faktorli tasdiqlash (2FA), bir marta parollar (OTP) va biometrik identifikatsiya texnologiyalari (masalan, ot ko'zi yoki irisdan tan olish) orqali shaxslik tasdiqlash xavfsizligini oshirish mumkin. Masofada kirish holatlarda, FIDO2 protokoli ishlatilishi mumkin, bu orqali parol yo'q tasdiqlashni qo'llab-quvvatlash, kreditlar o'g'irlash xavfsizligini pasaytirish mumkin. Ikkinchi tomondan, kirish ruxsati bo'yicha, Ro'yxatga olingan vazifaga asoslangan kirish ruxsati (RBAC) va Xususiyatlarga asoslangan kirish ruxsati (ABAC) kombinatsiyasi amalga oshirilishi kerak, shunda foydalanuvchi huquqlari ularning mas'uliyatlari bilan to'liq mos keladi, bevosita kirishni oldini oladi.

Masalan, substantsiya operativ boshqaruv xodimlari faqat maxsus qurilmalarga kirish olishi mumkin, boshqaruvchilar esa ma'lumotlarni monitoring qilish va buyruqlarni yuborishga cheklanadi. Kirish strategiyasini yanada rafinatsiya qilish uchun, foydalanuvchi harakat shakllari va mohiyot o'zgaruvchilari (masalan, geografik joylashuv, qurilma turi kabi) asosida vaqtinchalik ruxsat o'zgartirish mekanizmlari ishlatilishi mumkin. Kirish so'rovlari va birga mashina o'qitish texnikalari orqali aniq emas kirish harakatlarni tahlil qilish uchun kirish jurnalini audirish tizimini (SIEM) ishlatish kerak, bu orqali ichki xavf-xatarlarini aniqlash imkoniyatini oshirish, elektr energiyani monitoring qilish tizimlari xavfsiz va stabiil ishlashini ta'minlash mumkin.

2.3 Ma'lumotlar xavfsizligi va shifrlash texnologiyalari

Elektr energiyani monitoring qilish tizimlari ma'lumotlar xavfsizligi saqlash, o'tkazish, ishlash va zaxira qilish bosqichlariga ega. Ma'lumotlar xavfsizligini ta'minlash uchun ma'lumotlarning gizlilik, butunlik va mavjudligini ta'minlash uchun yuqori darajadagi shifrlash algoritmlari va kirish ruxsati mekanizmlaridan foydalanish kerak.

Avvalo, ma'lumotlarni saqlash bosqichi bo'lganda, AES-256 ishlatilishi kerak, istirioda ma'lumotlarni shifrlash uchun, va Shamirning sirli ulash (SSS) bilan birga, kalitlarni ajratish va saqlash, bu orqali bitta nuqta bo'yicha yetkazib berishdan himoya qilinadi. Ikkinchi, ma'lumotlarni o'tkazish jarayonida, SCADA tizimlari va akli terminal o'rtasidagi aloqa uchun endi-end shifrlashni amalga oshirish uchun TLS 1.3 protokoli ishlatilishi kerak, va Elliptic Curve Cryptography (ECC) ishlatilishi kerak, bu orqali shifrlash effektivligini oshirish va hisoblash resurslarini kamaytirish mumkin.

Nihoyat, ma'lumotlarning butunligini ta'minlash uchun, SHA-512 hash funksiyasidan foydalanib, hash qiymatlarni hosil qilish va HMAC bilan birga ma'lumotlarni tekshirish uchun, bu orqali o'zgartirish hujumlardan himoya qilinadi. Ma'lumotlarni saqlash xavfsizligi bo'yicha, blockchain asosidagi o'zgarmas jurnal saqlash texnologiyasini qo'llash mumkin, smart kontraktlar orqali avtomatik ravishda kirish ruxsatini bajarish va ma'lumotlarning ishonchini oshirish mumkin. Ma'lumotlarni zaxira qilish bo'yicha, 3-2-1 strategiyasidan foydalanish kerak: kamida uch nusxa ma'lumotlarni saqlash, ikki turli media ustida, bir nusxa esa tashqi katastrofa qarshi tiklash markazida saqlanadi, bu orqali ma'lumotlarni tiklash imkoniyatlarini oshirish va elektr tizimining tez va normal ishlashga qaytishini ta'minlash mumkin.

2.4 Xavfsizlikni monitoring qilish va kirishni aniqlash

Xavfsizlikni monitoring qilish va kirishni aniqlash elektr energiyani monitoring qilish tizimining himoya tizimining asosiy komponentlari, tarmoq trafikini va tizim jurnallarini real vaqt hamda tahlil qilish orqali jinoonaviy hujumlarini aniqlash, tarmoq xavfsizligini oshirish.

Avvalo, tarmoq darajasida, Deep Packet Inspection (DPI) asosidagi kirishni aniqlash tizimini (IDS) joylashtirish, trafik anormalliklari tahlil modellari (masalan, K-Means klasterlash yoki LSTM takrorlanuvchi neiron tarmog'i) bilan birga, DDoS va ma'lumotlarni o'g'irlash kabi hujumlarni aniqlash, noto'g'ri musbat natijalar foizini 5% dan past qilish kerak.

Ikkinchi, host xavfsizligini monitoring qilish darajasida, User and Entity Behavior Analytics (UEBA) orqali foydalanuvchi va qurilma harakat shakllarini tahlil qilish, aniq emas kirish, huquq noto'g'riliklari va virus joylashtirishini aniqlash uchun harakat tahliliga asoslangan Endpoint Detection and Response (EDR) tizimini ishlatish kerak. 

Nihoyat, SCADA tizimlari uchun, Modbus va IEC 104 kabi protokollardan kelib chiqqan buyruqlarning qonuniyligini tahlil qilish uchun Cheklangan Holat Mashinalari (FSM) orqali industriy protokol anormalliklari aniqlash texnologiyasini kiritish mumkin, bu orqali protokol ishlatish hujumlardan himoya qilinadi. Jurnalni audirish va bog'liq tahlil bo'yicha, ELK arxitekturasi orqali jurnal ma'lumotlarini jamlash va real vaqt tahlil qilish uchun Security Information and Event Management (SIEM) tizimini ishlatish kerak, bu orqali xavfsizlikni vizual qilish imkoniyatini oshirish mumkin.

2.5 Chiperoni javob berish va xavfsizlik hadisalarini boshqarish

Elektr energiyani monitoring qilish tizimlari uchun chiperoni javob berish va xavfsizlik hadisalarini boshqarish ohangni aniqlash, hadisani ishlash, izlash tahlili va tiklash mekanizmlarini qamrab oladi, bu orqali xavfsizlik hadisalarining elektr tizimining ishlashiga ta'siri kamayadi. Avvalo, ohangni aniqlash bosqichi bo'lganda, SOAR platformasiga asoslangan holda, xavf-xatar ma'lumotlari bilan birga, xabar hadisalarini avtomatik ravishda tahlil qilish va hujum turlarini baholash, bu orqali hadisalar klassifikatsiyasining to'g'riligini oshirish kerak.

Ikkinchi, hadisani ishlash bosqichi bo'lganda, I dan IV gacha xavfsizlik hadisalarini sinflarga ajratish va hadisa darajasiga qarab mos tadbirlar qabul qilish kerak, masalan, infektsiyaga tutilgan terminalni ajratish, jinoonaviy IP manzillarini blok qilish yoki zaxira boshqaruv markaziga o'tish. Advanced Persistent Threats (APT) uchun, YARA qoidalari orqali yashirin orqondozlarni aniqlash va hujumni aniqlash darajasini oshirish uchun hujumga qarshi faollashtirilgan strategiyani ishlatish mumkin. Nihoyat, izlash tahlili bosqichi bo'lganda, Cyber Kill Chain hujum grafikasi bilan birga, hadisaning yo'lini qayta tiklash, hujumchining taktikalarini, usullarini va jarayonlarini (TTPs) aniqlash, keyingi xavfsizlikni mustahkamlash uchun asos tayyorlash kerak.

3. Asosiy ma'lumotlar xavfsizligi texnologiyalari qo'llanilishi

3.1 Blockchain asosidagi elektr energiyasi ma'lumotlari izlash yechimi

Blockchain texnologiyasi, decentralizatsiya, o'zgarmaslik va izlash xususiyatlariga ega, elektr energiyani monitoring qilish tizimlari uchun yuqori ishonchli ma'lumotlarni izlash yechimini taqdim etadi. Elektr energiyasi ma'lumotlari boshqarishida, ma'lumotlarning butunligi va ishonchli bo'lishi muhim savollar. Traditsion qoshma bazalar singil nuqtada yoki o'zgartirish xavflariga ega. Blockchain tarmoqda saqlangan ma'lumotlarning xavfsizligini ta'minlash uchun tarmoq ro'yxatlarini ishlatadi.

Avvalo, ma'lumotlarni saqlash darajasida, hash chainlar ishlatiladi, elektr energiyani monitoring qilish ma'lumotlari shifrlanadi va saqlanadi, har bir ma'lumot unikal hash qiymatini hosil qiladi va oldingi blokka bog'lanadi, bu orqali ma'lumotlarning vaqt oralig'ida butunligi va o'zgarmasligi ta'minlanadi. Ikkinchi, ma'lumotlarni ulashish darajasida, consortium chain arxitekturasi ishlatiladi, tarmoq boshqaruv markazlari, substantsiyalar va nazorat organlari consortium nodlari sifatida belgilanadi, Byzantine Fault Tolerance konsensus mekanizmlari orqali ma'lumotning autentikligini tekshirish, faqat ro'yxatga olingan nodlar ma'lumotlarni o'zgartirishi mumkin, ma'lumotlarning xavfsizligini oshirish.

Nihoyat, ma'lumotlarni kirish ruxsati bo'yicha, smart kontraktlar asosidagi ruxsat beringan boshqaruv mekanizmi bilan birga, kirish qoidalarni belgilash, foydalanuvchi ruxsatlarini siyosatlar bilan cheklash, bevosita ma'lumotlarni chaqirishdan himoya qilish. Masalan, Hyperledger Fabric ramkasida smart kontraktlarni joylashtirish orqali, operativ boshqaruv xodimlari qurilmaning ishlash holatini tekshirishga cheklanadi, nazorat organlari esa to'liq tarixiy ma'lumotlarga kirish olishi mumkin, ma'lumotlarning maxfiy va muvofiqlikini ta'minlash.

3.2 5G va chetki hisob-kitoblar mavjudligida elektr tizimlari uchun ma'lumotlar xavfsizligi himoyasi

5G va chetki hisob-kitoblar elektr energiyani monitoring qilish tizimlarida integratsiya ma'lumotlarni ishlash effektivligini va real vaqt javob berish imkoniyatlarini oshiradi, lekin yangi ma'lumotlar xavfsizligi chalovlarini ham keltiradi. Avvalo, aloqa xavfsizligi bo'yicha, 5G tarmog'lar tarmoq kesimlari arxitekturasini ishlatadi, shuning uchun turli xizmat trafiklari uchun mustaqil xavfsizlik siyosatlarini sozlash kerak, bu orqali kesimlar orasidagi hujumlarni oldini oladi.

Endi-end shifrlash (E2EE) texnologiyasidan foydalanish kerak, Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA) bilan birga, bu orqali elektr energiyasini boshqarish ma'lumotlari o'tkazilish jarayonida o'zgartirilishi yoki o'g'irlanishi mumkin emas. Ikkinchi, chetki hisob-kitoblar xavfsizligi bo'yicha, Trusted Execution Environment (TEE) joylashtirilishi kerak, masalan, Intel SGX yoki ARM TrustZone, chetki nodlarni xavfsiz ajratish va xavfsiz kodlar qurilishga kirishini oldini oladi.

Decentralized identity authentication (DID) mekanizmi ishlatilishi kerak, chetki qurilmalar kirish ruxsatini Decentralized Identifier (Decentralized Identifier) orqali boshqarish, bu orqali kreditlar o'g'irlanish xavfsizligini kamaytirish. Nihoyat, chetki hisob-kitob nodlari fizik hujumlarga oddiy bo'lgan masalani hal qilish uchun, Hardware Root of Trust (RoT) texnologiyasi ishlatilishi kerak, bu orqali qurilma firmwarening xavfsizligini masofadan tekshirish, qurilmalar xavfsiz emasligini tekshirish.

4. Yakuniy

Elektr energiyani monitoring qilish tizimlari uchun ma'lumotlar xavfsizligi texnologiyalari tarmoqning stabiil ishlashini ta'minlash va internet hujumlardan himoya qilishda muhim rol o'ynaydi. Bir necha katli xavfsizlik himoya tizimini qurish va blockchain, 5G, chetki hisob-kitoblar va shifrlash algoritmlari kabi asosiy texnologiyalarni qo'llash orqali, ma'lumotlar xavfsizligi, tarmoq himoyasi imkoniyatlari va kirish ruxsati aniqligini samarali oshirish mumkin.

Ayniqsa, tez ishonchli hujumlarni aniqlash va tez ishlashni ta'minlash uchun, tarmoqning digital va intellektual ishlashining rivojlanishi bilan, ma'lumotlar xavfsizligi texnologiyalari murakkab internet hujumlari ga javob berish uchun davom etadi, bu orqali elektr energiyani monitoring qilish tizimlari uzun muddatda xavfsiz, stabiil va samarali ishlashi ta'minlanadi.