Cybersecurity für kritische Infrastrukturen: Angriffs- und Abwehrmodellierung

Die Störung des elektrischen Leistungsbetriebs kann katastrophale Auswirkungen auf die nationale Sicherheit und die Wirtschaft haben. Aufgrund der Komplexität weit vernetzter Vermögenswerte und der gegenseitigen Abhängigkeiten zwischen Computer-, Kommunikations- und Energieinfrastrukturen ist die Anforderung, Sicherheits- und Qualitätsstandards im Betrieb einzuhalten, eine herausfordernde Aufgabe. In den letzten Jahren hat die North American Electric Reliability Corporation (NERC) einen Cybersecurity-Standard etabliert, der die Einhaltung von Versorgungsunternehmen in Bezug auf die Cybersicherheit von Kontrollsystemen vorschreibt. Dieser Standard identifiziert mehrere cyberbezogene Schwachstellen in Kontrollsystemen und empfiehlt mehrere Abhilfemaßnahmen (z. B. bewährte Verfahren). In diesem Papier wird eine umfassende Untersuchung zur Cybersicherheit kritischer Infrastrukturen berichtet. Ein Sicherheitsrahmen für Überwachungssteuerung und Datenerfassung mit den folgenden vier Hauptkomponenten wird vorgeschlagen: (1) Echtzeitüberwachung; (2) Anomalieerkennung; (3) Auswirkungsanalyse; und (4) Minderungstrategien. Darüber hinaus wird eine methodische Vorgehensweise zur Auswirkungsanalyse basierend auf Angriffsbäumen entwickelt. Die Angriffbaumformulierung basierend auf Kontrollnetzwerken des Stromsystems wird verwendet, um System-, Szenario- und Blatt-Level-Schwachstellen zu bewerten, indem die Ziele des Gegners des Systems identifiziert werden. Die Blattanfälligkeit ist grundlegend für die Methodik, die Portüberprüfungen oder die Bewertung der Passwortstärke umfasst. Das Maß an Schwachstellen im Steuerrahmen des Stromsystems wird basierend auf den bestehenden Cybersecurity-Bedingungen bestimmt, und dann werden die Anfälligkeitsindizes bewertet.