КИБЕРБЕЗОПАСНОСТЬ УСТРОЙСТВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ

ВВЕДЕНИЕ 8
1 Анализ научно-технической литературы по теме кибербезопасности цифровых электроподстанций 10
1.1 Энергетический сектор как критическая инфраструктура 11
1.2 Существующие подходы к обеспечению кибернетической безопасности 14
1.3 Сравнение цифровых и традиционных электрических подстанций по критериям надежности и живучести 18
1.4 Основные направления повышения кибербезопасности цифровых подстанций 22
1.5 Основные технические требования к проектированию кибербезопасных цифровых электроподстанций 24
1.6 Проблема обеспечения кибербезопасности релейной защиты цифровых электрических подстанций 34
Выводы по главе 37
2 Кибербезопасность устройств релейной защиты и автоматики 39
2.1 Основные известные уязвимости релейной защиты 40
2.2 Аппаратный метод обеспечения релейной защиты от преднамеренных дистанционных деструктивных воздействий 49
Выводы по главе 53
3 Реализация кибербезопасной цифровой релейной защиты трансформаторной подстанции Кожино 110/35/6 кВ 54
3.1 Характеристика защищаемого объекта. Выбор аппаратной реализации релейной защиты трансформатора 58
3.2 Расчет продольной дифференциальной токовой защиты трансформатора 62
3.3 Выбор программно-технического комплекса обеспечения информационной безопасности 82
Выводы по главе 87
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 88
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 89

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность темы. Согласно Стратегии национальной безопасности Российской Федерации, утвержденной Указом Президента РФ от 2 июля 2021 г. № 400 (далее – Стратегия) на современном этапе выделено восемь национальных интересов РФ [43]. Одним из них является устойчивое развитие российской экономики на новой технологической основе.
Обеспечение и защита национальных интересов Российской Федерации осуществляются за счет концентрации усилий и ресурсов на реализации ряда стратегических национальных приоритетов, среди которых выделяются четвертый и шестой: информационная безопасность; научно-технологическое развитие.
Стратегия отмечает, что на современном этапе быстрое развитие информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) сопровождается повышением вероятности возникновения угроз безопасности граждан, общества и государства, использование в Российской Федерации иностранных информационных технологий и телекоммуникационного оборудования повышает уязвимость объектов критической информационной инфраструктуры (ОКИИ) Российской Федерации, к воздействию из-за рубежа. Реальность угроз подтверждается тем, что вооруженные силы иностранных государств отрабатывают действия по выведению из строя ОКИИ РФ.
Планомерный процесс выполнения положений Стратегии [43] позволит достичь цели обеспечения информационной безопасности, в том числе, за счет решения следующих задач: предотвращения деструктивного информационно-технического воздействия на российские информационные ресурсы, включая объекты критической информационной инфраструктуры Российской Федерации; совершенствования средств и методов обеспечения информационной безопасности на основе применения передовых технологий, включая технологии искусственного интеллекта и квантовые вычисления; обеспечения приоритетного использования в информационной инфраструктуре Российской Федерации российских информационных технологий и оборудования, отвечающих требованиям информационной безопасности, в том числе при реализации национальных проектов (программ) и решении задач в области цифровизации экономики и государственного управления.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Анализ научно-технической литературы по теме кибербезопасности цифровых электроподстанций

В 2010 г. в Иране в результате атаки вируса win32/Stuxnet были выведены из строя сотни центрифуг, используемых для обогащения урана. В последствие атакам вируса были подвержены и другие сложные системы, в первую очередь автоматические, управляющие целыми заводами, а также объектами городской инфраструктуры, включая водопровод и системы электроснабжения [14]. Это был первый известный компьютерный червь, перехватывающий и модифицирующий информационный поток между программируемыми логическими контроллерами марки SIMATIC S7 и рабочими станциями SCADA-системы SIMATIC WinCC фирмы Siemens. Этот червь был специально разработан в качестве средства несанкционированного сбора данных (шпионажа) и диверсий в АСУ ТП промышленных предприятий, электростанций, аэропортов и т.п. Путём изменения кода логических контроллеров (Programmable Logic Controllers – PLC) вирус Suxnet пытается перепрограммировать устройства управления промышленных систем, в особенности, контроллеры фирмы Siemens, чтобы, незаметно от операторов систем, захватить над ними контроль. По некоторым опубликованным данным этот вирус совершает по всему миру несколько тысяч атак в сутки на контроллеры, работающие под управлением программ Siemens.
На эти факты следовало бы обратить пристальное внимание руководителей энергетической отрасли, восхищенно и без оглядки ринувшихся в освоение технологий так называемых Интеллектуальных Сетей (Smart Grid), широкое развитие которых в России приобрело статус Государственной программы. Тем более, что случай с заражением опасным вирусом системы управления энергосистемой уже имел место. В 2009 году власти США признали, что обнаружили вирус, который мог отключить энергетические объекты страны [9].

Весь текст будет доступен после покупки

1. Безопасность и надежность технических систем : учебное пособие / Л. Н. Александровская, И. З. Аронов, В. И. Круглов [и др.] - Москва : Логос, 2020. - 376 с: ил. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1211589 (дата обращения: 12.05.2024). – Режим доступа: по подписке.
2. Белоус, А. И. Кибербезопасность объектов топливно-энергетического комплекса. Концепции, методы и средства обеспечения : практическое пособие / А. И. Белоус. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2020. - 644 с. - ISBN 978-5-9729-0512-6. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1167734 (дата обращения: 13.05.2024). – Режим доступа: по подписке.
3. Блинов, А. О. Теория менеджмента: учебник для бакалавров / А. О. Блинов, Н. В. Угрюмова. - 2-е изд., стер. - Москва: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К°», 2020. - 298 с. - ISBN 978-5-394-03550-0. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1091530 (дата обращения: 25.04.2022). - Режим доступа: Электронно-библиотечная система Znanium.com - Текст: электронный
4. Блудова, С. Н. Экономика : учебное пособие / С. Н. Блудова, А. П. Новосельцева, М. А. Эренценова, В. А. Гладилин. - Москва : Русайнс, 2022. - 239 с.
5. Борисов, Е. Ф. Экономика : учебник и практикум / Е. Ф. Борисов. - 7-е изд., перераб. и доп. - Москва : Издательство Юрайт, 2021. - 383 с.
6. Булычев, А. В. Релейная защита в распределительных электрических сетях : пособие для практических расчетов / А. В. Булычев, А. А. Наволочный. – Москва : ЭНАС, 2011. – 206, [1] с. : ил., таблица; 21 см.; ISBN 978-5-4248-0006-1 – Текст : непосредственный.
7. Бушуев, В. В. Энергетика России : избранные статьи, доклады, презентации 2014-2018 гг. / В. В. Бушуев. Том 4. – Москва : ООО "Издательско-аналитический центр Энергия", 2018. – 740 с. – ISBN 978-5-98908-479-1. – EDN YANQLR.
8. Власенко, С. А. Информационно-техническое обеспечение цифровой подстанции / С. А. Власенко, И. В. Игнатенко, Е. Ю. Тряпкин. – Хабаровск : Дальневосточный государственный университет путей сообщения, 2022. – 107 с. – EDN GMFMAA.
9. Воропай, Н. И. Проблемы повышения киберустойчивости цифровой подстанции / Н. И. Воропай, И. Н. Колосок, Е. с. Коркина // Релейная защита и автоматизация. – 2019. – № 1(34). – С. 78-83. – EDN ELLPYX.
10. Гаськова, Д. А. Методы, модели и комплекс программ анализа киберситуационной осведомленности энергетических объектов : диссертация ... кандидата технических наук : 05.13.18 / Гаськова Дарья Александровна; [Место защиты: ФГБУН Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева Сибирского отделения Российской академии наук]. - Иркутск, 2020. - 172 с. : ил
11. Головщиков, В. О. Цифровая подстанция - основной элемент цифровой электроэнергетической системы / В. О. Головщиков // Современные технологии и научно-технический прогресс. – 2019. – Т. 1. – С. 224-225. – EDN ZTCEYH.
12. Горелик, Т. Г. Цифровая подстанция: подходы к реализации / Т. Г. Горелик, О. В. Кириенко // Энергетик. – 2013. – № 2. – С. 15-17. – EDN QAMDNF.
13. Гуревич, В. И. Снижение уязвимости микропроцессорных устройств релейной защиты к преднамеренным дистанционным деструктивным воздействиям / В. И. Гуревич // Релейная защита и автоматизация. – 2013. – № 4(13). – С. 40-42. – EDN RHWLPR
14. Гуревич, В.И. Уязвимости микропроцессорных реле защиты [Электронный ресурс] / В.И. Гуревич. - Москва : Инфра-Инженерия, 2014. - 256 с. - ISBN 978-5-9729-0077-0. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/521408 (дата обращения: 13.05.2024). – Режим доступа: по подписке.
15. Захаров, О. Г. Надежность цифровых устройств релейной защиты. Показатели. Требования. Оценки : учебное пособие / О. Г. Захаров. — Вологда : Инфра-Инженерия, 2018. — 128 с. — ISBN 978-5-9729-0073-2. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/108702 (дата обращения: 12.05.2024). — Режим доступа: для авториз. пользователей.

Весь текст будет доступен после покупки