“沙虫”组织试图破坏电网设备，工程师该如何应对？

2024-01-24 17:01:42 | 来源: 互联网整理

以上的攻击可能已经足够令人震惊了。 但请相信，黑客的能力比你想象的要强大得多——2007年进行的一项秘密实验证明，黑客只需一个不超过GIF的文件就可以摧毁一个国家的电网设备并使其非法。 它无法修复。

调查带来意想不到的发现

2016年，试图利用恶意软件和恶意软件破坏乌克兰的电网。 这次袭击造成了有史以来最严重的后果，不仅造成大范围停电，还对电气设备造成物理损坏。

然而，当一位名叫迈克的网络安全研究员深入研究这次攻击的细节时，他惊讶地发现这次攻击并非源自俄罗斯黑客，而是美国政府发明的电网入侵方案。 而早在十年前，美国就测试了这一计划。

巧合的是，他是十年前该程序的测试人员之一，也是传奇的工控系统安全先驱。 十多年前，一位前海军军官转行的网络安全工程师，早就敏锐地意识到黑客攻击电网的问题。

然而，大多数网络安全工程师并没有认真对待此类攻击。 因为当黑客闯入公用事业网络并打开断路器，导致网络崩溃时，当时业界的普遍反应是将入侵者踢出网络并重新启动供电。 这是一个非常简单的操作。

但他被一个更微妙的想法所困扰：如果攻击者不只是破坏电网运营商的控制系统、关闭开关并造成短暂停电，而是直接对系统自动化流程进行重新编程并控制电网运行，会怎样？网格。 工程师如何处理不需要检查的组件？

对电网安全至关重要的另一个设备是继电保护。 保护继电器通常被认为是电网救星，可以防止电气系统中出现危险的物理状况。 例如，当电路过热或发电机内部工作频率不同步时，保护继电器会​​检测到异常并打开断路器，从而断开故障点，避免损坏昂贵的硬件破坏发电机，甚至防止事故的发生。火。

但是，如果保护继电器被禁用（或彻底损坏），从而成为攻击者的有效负载，该怎么办？

测试实验

因此，2007年，他和同事进行了一项代号为“”的秘密实验，研究美国电网系统的安全性能。

该实验是在爱达荷国家实验室进行的。 为了测试目的，爱达荷国家实验室提前建立了一个相当大的电网系统，电线总长61英里，有7个变电站。

此外，美国政府还传唤了美国国土安全部、能源部和北美电力可靠性公司（NERC）的官员，以及全国各地电力公司的高管，以及像这样的研究人员和工程师一个要观察的。 每个人都在一个装满显示器的房间里，显示器从几个不同的角度显示大型柴油发电机的实时视频。

发电机有校车那么大，由巨大的薄荷绿钢制成。 它重27吨，相当于一辆M3坦克的重量。 它被放置在一个变电站中，发出持续的轰鸣声，距离房间里的观众一英里。 它产生的电力足以为医院或海军舰艇供电。

研究人员计划彻底摧毁这个非常昂贵且坚固的机械装置，但不是使用任何物理工具或武器，而是使用约 30 行代码和约 140 KB 的数据，这甚至比网上非常流行的 GIF 还要大。今天上网。 袋子甚至更小。

在袭击发生之前，发电机的内部一直与连接的电网顺利工作。 机器内的柴油被雾化，推动活塞使发动机每分钟旋转约 600 次。 然后，一根缠绕在两个大磁铁之间的铜线棒旋转，每次旋转都会在铜线中感应出电流，该电流是60赫兹的交流电，最后将其电力馈入更大的电网。

此时发电机保护继电器的作用是防止其在未首先与精确节奏（60 Hz）同步的情况下连接到电力系统的其余部分。

然而，他领导的黑客刚刚对安全装置进行了重新编程，从而改变了原来的逻辑——保护继电器观察到发电机完全同步，但由于逻辑被“翻转”，它打开了断路器，断开了发电机的连接。机器。

然后，由于负载减少，发电机旋转得越来越快，一旦保护继电器发现发电机的旋转加速完全与电网的其他部分不同步，它就会立即将其重新连接到电网。

然后，当发电机重新连接到更大的系统时，它会受到电网上所有其他旋转发电机的扭转冲击。 巨大的机器顿时剧烈震动起来。 最终，连接发电机轴两端的橡胶垫圈被撕裂，机器内部燃烧并产生巨大的烟雾。 这表明黑客攻击成功，27吨发电机彻底报废。

从恶意代码被触发到机器开始剧烈振动，整个过程不到一秒。

随着显示器上清晰显示机器的残骸，工程师们毫无疑问地证明，攻击电力公司的黑客不仅可以暂时扰乱目标的工作流程，还可以摧毁其最关键的物理设备，无法修复。

一本关于网格黑客实验的书

上周，出版了一本名为《新时代和寻找最多者》的书，详细介绍了这次测试的故事。 直到今天，它仍然是对网络攻击对现实世界潜在影响的有力警告，并预示着即将发生的“沙虫”攻击。

正如他在实验结束时所说：“那是一个发人深省的时刻。你可以想象它发生在实际工厂的一台机器上。这将是非常可怕的。这意味着，只需几行代码，你就可以创造侵入性条件并严重损害我们所依赖的物理机器系统。”