Kybernetická ochrana a cesta k implementaci pro systémy sledování větrných farm

S rychlým rozvojem větrné energetiky se systémy pro monitorování elektrické energie ve větrných farma staly klíčovou podporou pro provoz elektřinové sítě. Avšak s rostoucím stupněm informatizace a inteligence se kybernetické hrozby zvyšují – zejména v kritické infrastruktuře, kde jsou požadavky na kybernetickou bezpečnost nejstriktnější jak kdy předtím.

1. Klíčové výzvy, kterým čelí systémy pro monitorování elektrické energie ve větrných farmách

• Rostoucí kybernetické hrozby: Počet škodlivých útoků, jako jsou viry, trojáni a ransomware, se zvyšuje.

• Nedostatečná izolace zón: Nedostatečná izolace a řízení přístupu mezi produkční kontrolní zónou a zónou správy informací může vést k bočnímu šíření hrozeb.

• Nedostatečná bezpečnost přenosu dat: Přenos dat uvnitř monitorovacího systému a s vyššími dispečerskými centry vyžaduje silnější šifrování a bezpečnostní mechanismy.

• Nedostatek ochrany koncových bodů: Inženýrské pracoviště, operátorská stanice a jiné koncové zařízení jsou zranitelné a často slouží jako vstupní body pro kybernetické útoky.

Pro řešení těchto výzev tento projekt uplatňuje princip kybernetické ochrany "Bezpečné zóny, speciální síť, horizontální izolace, vertikální autentizace", kombinovaný s rámecem "Jeden střed, tři vrstvy obrany", aby byla vytvořena komplexní architektura kybernetické ochrany.

2. Aplikace a nasazení inteligentních síťových zařízení

V tomto projektu slouží inteligentní síťová zařízení jako klíčová komponenta. Jejich vysoké výkony, flexibilní síťovací schopnosti a průmyslový design poskytují robustní podporu pro zabezpečení systémů pro monitorování elektrické energie ve větrných farmách.

Klíčové technické vlastnosti inteligentních síťových zařízení

• Vysokorychlostní připojení dat: Podpora technologií 5G a Wi-Fi 6, s maximálními přenosovými rychlostmi až 1800 Mbps, splňuje potřeby vysokopásmové a nízké latence komunikace ve větrných farmách.

• Průmyslový design: Funkce v teplotním rozsahu od -20°C do 70°C, vhodné pro tvrdé prostředí větrných farm.

• Flexibilní síťování: Podpora distribuovaného bezdrátového síťování a funkcí VLAN, umožňující bezpečné zonování a logickou izolaci.

• Rozšiřitelnost a kompatibilita: Vybavení USB, M.2 rozhraní a více síťových portů, podporující budoucí rozšíření a aktualizace zařízení.

• Bezpečný přenos dat: Vestavěné šifrovací moduly zajišťují bezpečnost komunikačních odkazů.

Strategie nasazení

• Produkční kontrolní zóna: Nasazena v kontrolním centru větrné farmy, poskytující vysokorychlostní připojení a integrovaná s jinými bezpečnostními zařízeními (např. průmyslové brány firewall) pro ochranu produkční kontroly sítě.

• Zóna správy informací: Využívá funkce VLAN a logické izolace pro bezpečné oddělení od produkční kontrolní zóny, zabránění šíření hrozeb napříč zónami.

• Podpora vzdáleného monitorování: Umožňuje bezpečnou komunikaci s vyšším dispečerským systémem přes síť 5G, zajistí stabilní a spolehlivý přenos dat.

3. Integrovaný návrh systému kybernetické ochrany

Integrací inteligentních síťových zařízení s jinými bezpečnostními komponentami byl navržen následující rámec ochrany:

3.1 Bezpečná komunikační síť

Využitím vysokorychlostních technologií 5G a Wi-Fi 6 poskytovaných síťovými zařízeními je interní a externí přenos dat zajištěn bezpečně a spolehlivě. Kombinováním s technologií VPN je vytvořen speciální kanál pro vzdálenou údržbu, prevence úniku dat.

3.2 Bezpečné hranice zón

Mezi produkční kontrolní zónou a zónou správy informací jsou nasazeny průmyslové brány firewall a bezpečnostní izolační brány. Kombinováním s funkcemi VLAN síťových zařízení se dosahuje hybridní přístup fyzické a logické izolace pro robustní ochranu hranic zón.

3.3 Bezpečné výpočetní prostředí

Na inženýrská a operátorská pracoviště je nainstalován software pro ochranu průmyslových hostitelů, umožňující zásady whitelist a kontrolu periferních zařízení, aby se zabránilo infiltrace malware.

3.4 Centrum bezpečnostní správy

Systém pro sledování kybernetické bezpečnosti nepřetržitě analyzuje síťový provoz a bezpečnostní události, provádí analýzu protokolů a korelaci událostí, což umožňuje centralizovanou a unifikovanou bezpečnostní správu.

4. Hodnocení efektivity

• Výrazně zlepšená síťová bezpečnost: Vícevrstvý obranný systém efektivně brání viry, trojáky a jiné škodlivé útoky.

• Spolehlivější přenos dat: Vysoká šířka pásma a nízká latence síťových zařízení zajišťují stabilní interní a externí přenos dat.

• Dosáhnutí souladu s regulací: Úspěšně prošlo čínskou hodnocením kybernetické bezpečnosti (Level Protection), splňuje národní regulační požadavky na kybernetickou bezpečnost.

5. Závěr a perspektiva

Praxe kybernetické ochrany systémů pro monitorování elektrické energie ve větrných farmách založená na inteligentním síťovém zařízení AuroWan-B1 poskytuje efektivní a praktické řešení pro bezpečnost větrných farm. Jeho modulární design a silná škálovatelnost nejen splňují aktuální bezpečnostní požadavky, ale také klade pevný základ pro budoucí aktualizace a rozšíření systému.