El sector energético está experimentando una importante transformación con la creciente integración de los recursos energéticos distribuidos (DER) en la red. Este cambio requiere una comunicación sólida y segura entre los operadores de los sistemas de distribución (DSO) y los DER para garantizar la estabilidad y el rendimiento de la red. Sin embargo, la transmisión de datos en este contexto es muy vulnerable a los ciberataques, debido a su naturaleza crítica. Para mitigar estos riesgos, es crucial desplegar equipos especializados que incluyan tecnologías avanzadas como PTPv2 con Power Profile, cifrado MACsec, IPsec o cortafuegos de hardware. En este artículo analizamos su papel en la seguridad de las redes de comunicación del sector energético.

La seguridad de las comunicaciones es una prioridad

La integración de DER, como parques fotovoltaicos, turbinas eólicas, sistemas de almacenamiento de energía, etc., introduce complejidad en la gestión de las redes. Estas fuentes, a menudo distribuidas en grandes áreas geográficas, requieren el intercambio de datos en tiempo real con los gestores de redes de distribución para un funcionamiento óptimo, por lo que la comunicación segura es una prioridad. Más aún cuando la infraestructura de comunicación se convierte en objetivo prioritario de ciberataques que pueden perturbar el buen funcionamiento de la red, provocando cortes de suministro y pérdidas económicas.

El papel fundamental de la sincronización horaria con PTPv2 y Power Profile

PTPv2 (Precision Time Protocol), definido por IEEE 1588-2008, es un protocolo utilizado para la sincronización de relojes en sistemas de medición y control de redes. En el sector energético, la sincronización precisa de la hora es fundamental para coordinar las actividades de los distintos componentes de la red. Power Profile (IEEE 1588 Power Profile) mejora aún más PTPv2 para satisfacer las necesidades específicas de los sistemas de energía. La alta precisión alcanzada por PTPv2 con Power Profile, con una exactitud de sincronización en nanosegundos, es esencial para las unidades de medición fasorial (PMU) y otras aplicaciones sensibles al tiempo. Este protocolo admite la sincronización en redes grandes y complejas, típicas de las redes eléctricas modernas, y garantiza la compatibilidad con la infraestructura de red existente y con diversos DER. La sincronización horaria precisa contribuye a la detección y el aislamiento de fallos, la respuesta a la demanda y la gestión de la estabilidad de la red, por lo que es una piedra angular de las redes inteligentes modernas.

Comunicación segura gracias al cifrado MACsec

La comunicación segura en redes Ethernet está garantizada por MACsec (Media Access Control Security), un protocolo de seguridad que protege los datos de una amplia gama de ataques, como la manipulación, las escuchas o los ataques de intermediario. MACsec utiliza el cifrado AES-256 bits para proteger los datos en la capa 2, garantizando que no se alteren ni falsifiquen durante la transmisión. Es ideal para redes de alta velocidad, sin introducir una latencia significativa. Mediante la implantación de MACsec, las redes de comunicación del sector energético pueden mantener la confidencialidad e integridad de los datos, lo que es fundamental para la seguridad operativa. El cifrado MACsec tiene la ventaja de que, aunque se intercepten los paquetes de datos, no se pueden leer ni alterar, protegiendo así la información sensible de la red.

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Protección de datos con IPsec

IPsec (Internet Protocol Security) es un conjunto de protocolos diseñados para proteger las comunicaciones IP (Internet Protocol) autenticando y cifrando cada paquete IP en una sesión de comunicación. Ofrece una seguridad completa, protegiendo los datos desde el origen hasta el destino. Es muy flexible, puede utilizarse en distintos tipos de redes, incluidas las WAN y las VPN, y funciona bien con otros protocolos de seguridad. En el contexto de las redes de energía, IPsec garantiza la seguridad de los datos transmitidos entre los gestores de redes de distribución y los DER, incluso a través de redes públicas o menos seguras. Los mecanismos de cifrado y autenticación de IPsec protegen contra el acceso no autorizado y garantizan la integridad de los datos, clave para un funcionamiento fiable de la red.

Cortafuegos de hardware para protección adicional

Los cortafuegos de hardware proporcionan una capa adicional de seguridad al supervisar y controlar el tráfico de red entrante y saliente, basándose en reglas de seguridad predefinidas. Son esenciales para defenderse de amenazas externas y accesos no autorizados. Filtran el tráfico para bloquear las transmisiones ilegales y permitir las comunicaciones legítimas basándose en reglas de seguridad. Identifican y mitigan las amenazas potenciales en tiempo real y segmentan la red en segmentos seguros para limitar la propagación de los ataques.

Los cortafuegos de hardware pueden configurarse para proporcionar protecciones específicas a distintos segmentos de la red, como aislar las infraestructuras críticas de las zonas menos seguras. Esta segmentación es clave para evitar la propagación de programas maliciosos y garantiza que, aunque se infrinja una parte de la red, las demás permanezcan seguras.

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Comunicación segura a través de los dispositivos especializados de BitStream

La combinación de las tecnologías mencionadas en dispositivos especializados proporciona una solución integral diseñada para las comunicaciones seguras en el sector energético. Los dispositivos de las series Hyperion y Magnetar de BitStream S.A. ejemplifican dicha integración, garantizando soluciones de comunicación robustas y seguras adaptadas a las aplicaciones energéticas.

Los dispositivos de las series Hyperion y Magnetar son compatibles con PTPv2 y Power Profile para garantizar una sincronización horaria precisa en toda la red. También incluyen cifrado MACsec para una sólida seguridad de los datos en la Capa 2 y protocolos IPsec para la seguridad de los datos de extremo a extremo a través de los segmentos de red en la Capa 3. A su vez, los cortafuegos de hardware mejoran la seguridad filtrando el tráfico e impidiendo el acceso no autorizado. Además, los dispositivos admiten fuentes de alimentación redundantes y transmisión PRP/HSR sin pérdidas para garantizar un funcionamiento continuo.

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Resumen de las comunicaciones seguras

A medida que evolucione el sector energético, las comunicaciones seguras y su importancia no harán sino aumentar. El creciente despliegue de tecnologías de redes inteligentes y el desarrollo de fuentes de energía distribuidas requieren avances continuos en las tecnologías de comunicación y seguridad. Los avances futuros pueden incluir protocolos de sincronización aún más precisos, normas de cifrado mejoradas y cortafuegos más inteligentes capaces de detectar amenazas de forma predictiva.

Invertir hoy en estas tecnologías no sólo resuelve los retos actuales, sino que prepara a los gestores de redes de distribución para los requisitos futuros. El papel de los organismos de normalización, las agencias reguladoras y la colaboración de la industria será clave para dar forma a estos avances y garantizar su adopción generalizada.

Maciej Tomczyszyn
Director de Marketing y Ventas de Bitstream

Fuente: Energetyka.plus