Une nouvelle technologie qui peut empêcher les cyberattaques d’avoir un impact sur le réseau électrique national

Visgence Inc, basée à Idaho National Laboratory et au Nouveau-Mexique. Les chercheurs ont conçu et démontré des technologies qui peuvent empêcher les cyberattaques d’affecter le réseau électrique du pays.

Au cours d’une récente démonstration en direct au Critical Infrastructure Test Range Complex de l’INL, un dispositif de cybercommunication contraint (C3D) a été testé contre une série de tentatives d’accès à distance démontrant une cyberattaque. L’appareil a alerté l’opérateur des commandes anormales et les a automatiquement bloquées pour empêcher les attaques d’accéder et d’endommager les composants critiques du réseau électrique.

« La protection de notre infrastructure critique contre les ennemis étrangers est un élément important du système de sécurité nationale du ministère », a déclaré Patricia Hoffman, sous-secrétaire adjointe du ministère américain de l’Énergie. « Ces réalisations étendent nos efforts pour renforcer nos systèmes électriques contre les menaces tout en atténuant les vulnérabilités. Moderniser le matériel du réseau en tirant parti des capacités du laboratoire national de l’Idaho et d’autres laboratoires nationaux. Accélère la transformation et nous protège des cyberattaques. « 

Les chercheurs de l’INL sont installés dans une sous-station dans le cadre d’un projet de communication admissible par relais de protection, un estimateur d’état maître qui évalue séparément les informations cyber et physiques et rapporte l’état en temps réel de l’état du système électrique (photo ci-dessus). ) Également développé et testé. ..Crédits : Chris Morgan, Idaho National Laboratory

Les dispositifs C3D utilisent des capacités de communication avancées pour examiner et filtrer de manière autonome les commandes envoyées aux dispositifs de relais de protection. Les relais sont au cœur du réseau électrique du pays et sont conçus pour demander rapidement aux disjoncteurs de couper le flux d’électricité lorsqu’une panne est détectée. Par exemple, les relais peuvent empêcher des équipements coûteux d’être endommagés si une ligne électrique tombe en panne en raison d’un violent orage.

Un dispositif de cybercommunication contraint connecté à un relais de protection avant la manifestation.Crédits : Chris Morgan, Idaho National Laboratory

Cependant, les relais n’ont traditionnellement pas été conçus pour bloquer la vitesse et la furtivité des cyberattaques. Les cyberattaques peuvent envoyer des commandes sauvages aux appareils du réseau en quelques millisecondes. Des techniques de filtrage intelligentes et automatisées sont nécessaires pour empêcher ce type d’attaque.

« Alors que les cyberattaques contre les infrastructures critiques du pays deviennent de plus en plus sophistiquées, nous avons besoin d’appareils qui fournissent la dernière ligne de défense contre les menaces », a déclaré Jake Gentle, responsable du programme INL. « Les appareils C3D sont profondément ancrés dans le réseau des services publics et surveillent et bloquent les cyberattaques avant qu’elles n’affectent les opérations de relais. »

Pour tester l’efficacité de la technologie, les chercheurs ont passé près d’un an à collaborer avec des experts de l’industrie, y compris un partenaire de longue date de la société internationale d’ingénierie et de conseil en environnement PowerEngineers. L’INL et le ministère de l’Énergie ont également mis en place un conseil consultatif de l’industrie composé d’experts en réseau électrique et en cybersécurité du gouvernement fédéral, du secteur privé et du milieu universitaire dans son ensemble.

Après une évaluation approfondie des besoins de l’industrie et une analyse des dernières configurations de cybermenaces, les chercheurs ont conçu des dispositifs électroniques pouvant être acheminés vers des réseaux de communication de relais de protection. Il a ensuite construit une sous-station mobile de 36 pieds et l’a connectée au banc d’essai du réseau électrique à grande échelle de l’INL pour établir un grand environnement de réseau électrique.

Plusieurs membres de l’équipe de recherche chargée de concevoir et de tester le dispositif Master State Estimator se tiennent à côté de l’invention.Crédits : Chris Morgan, Idaho National Laboratory

Avec l’ensemble du système en ligne, les chercheurs ont envoyé des commandes de pic de puissance soudaines aux relais des sous-stations pour surveiller les effets des centres de commande à proximité. Immédiatement, le dispositif C3D a bloqué la commande et empêché l’attaque d’endommager la plus grande grille.

Le développement de l’appareil a été financé par le Département de l’alimentation du DOE dans le cadre du projet Protection Relay Allowed Communications. Les progiciels associés à cette technologie seront encore testés au cours des prochains mois avant de pouvoir être concédés sous licence au secteur privé.

Un site de démonstration de projet pour les dispositifs de cybercommunication contraints.Crédits : Chris Morgan, Idaho National Laboratory

L’INL est le laboratoire national du Département de l’énergie des États-Unis (DOE), qui travaille dans chacun des domaines d’objectifs stratégiques du DOE que sont l’énergie, la sécurité nationale, la science et l’environnement. L’INL est un centre national de recherche et développement nucléaire. La gestion et l’exploitation quotidiennes du laboratoire sont sous la responsabilité de Battelle Energy Alliance.