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O surgimento de recursos de energia distribuída (DERs) — instalações pertencentes a indivíduos ou pequenas empresas que podem gerar, armazenar e devolver energia às redes de energia — está transformando a maneira como a energia é usada em todo o mundo.
A tecnologia está se tornando mais prevalente à medida que a sociedade busca fontes alternativas de energia, mas seu rápido crescimento traz consigo um novo campo de vulnerabilidades aberto a ataques cibernéticos.
DERs, como painéis solares domésticos ou carregadores de veículos elétricos, dependem de dispositivos de campo conhecidos como inversores inteligentes para interagir com as redes elétricas. Como mostra um novo estudo dos pesquisadores da Concordia, a dependência desses dispositivos de informação digital e tecnologia de comunicação pode ser atacada de várias maneiras por agentes mal-intencionados, com sérias repercussões para o público.
O jornal, publicado no IEEE: Transações em Eletrônica de Potência journal, examina o cenário da segurança cibernética do inversor inteligente e identifica estratégias de ataque no nível do dispositivo e da rede. Também analisa maneiras de se defender, mitigar e prevenir.
“Ainda estamos na primeira década tentando entender o problema e identificar os riscos mais proeminentes”, disse o coautor do artigo, Jun Yan, professor associado do Concordia Institute for Information Systems Engineering.
“Ameaças são inevitáveis. Temos tantos proprietários de residências e terceiros usando esses dispositivos que é impossível ter uma linha de defesa perfeita. Devemos examinar nossas prioridades estratégicas para começar.”
Yuanling Li, estudante de doutorado em Concordia e estagiário de pesquisa no Global Artificial Intelligence Accelerator (GAIA) da Ericsson, é o principal autor do artigo.
Riscos nos níveis de dispositivo e rede
Os pesquisadores descrevem como os ataques a inversores inteligentes podem assumir várias formas, desde ameaças a dispositivos individuais até toda a rede. Os ataques aos dispositivos podem interromper as comunicações entre o dispositivo e o utilitário que regula o fluxo de energia ou com outros dispositivos, mas também são possíveis ataques ao hardware.
Eles identificam reconhecimento, replay, DDoS e Man-in-the-Middle como possíveis estratégias de ataque aos links de comunicação entre os inversores e os dispositivos. Táticas como ataques físicos de firmware e falsificação de hall, que envolvem a manipulação de campos eletromagnéticos em torno de um dispositivo, hardware de destino.
No nível da microrrede, os pesquisadores observam a possibilidade de ataques cibernéticos em arquiteturas de controle centralizado e sistemas de controle distribuído. Muitos desses ataques são projetados para injetar dados falsos no fluxo de comunicação entre o dispositivo e o regulador ou bloquear comandos do controle para os dispositivos.
Isso pode levar a oscilações de potência, tensão e frequência e impedir severamente a capacidade da microrrede de distribuir energia.
Parte de uma rede global
A pesquisa foi realizada como parte da iniciativa de pesquisa multi-institucional Mitacs-Ericsson GAIA que conecta uma rede de pesquisadores no Canadá, Estados Unidos, Índia e Europa. Como um dos 25 alunos de pós-graduação da Concordia que participam da iniciativa, Li tem pesquisado mais técnicas de hacking ético para identificar vulnerabilidades em infraestrutura crítica.
“Usamos tecnologias de IA em testes de penetração de redes inteligentes ciberfísicas”, diz ele. “O objetivo é usar o aprendizado de reforço profundo para encontrar maneiras eficientes e automáticas de penetrar nas redes inteligentes e criar um impacto físico negativo”.
Como membro líder do Consórcio Nacional de Segurança Cibernética, recentemente criado e financiado pelo governo federal, Yan aponta que Concordia é qualificada de maneira única para liderar a luta contra essa ameaça emergente.
“Este documento nos fornecerá um bom ponto de partida para nossos muitos projetos de pesquisa. Para a comunidade de pesquisa mais ampla, ele apresenta as soluções que existem e onde estão as lacunas que ainda exigem uma”, diz ele.
“Também pode ajudar a indústria a revisar suas práticas e melhorar sua segurança básica.”
Fonte da história:
Materiais fornecidos por Universidade de Concórdia. Original escrito por Patrick Lejtenyi. Observação: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e tamanho.
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