Il settore energetico sta subendo una trasformazione significativa con la crescente integrazione delle risorse energetiche distribuite (DER) nella rete. Questo cambiamento richiede una comunicazione robusta e sicura tra i gestori dei sistemi di distribuzione (DSO) e i DER per garantire la stabilità e le prestazioni della rete. Tuttavia, la trasmissione dei dati in questo contesto è altamente vulnerabile agli attacchi informatici, a causa della sua natura critica. Per mitigare questi rischi, è fondamentale implementare apparecchiature specializzate che includano tecnologie avanzate come PTPv2 con Power Profile, crittografia MACsec, IPsec o firewall hardware. In questo articolo esaminiamo da vicino il loro ruolo nella protezione delle reti di comunicazione nel settore energetico.

La comunicazione sicura è una priorità

L'integrazione dei DER, come i parchi fotovoltaici, le turbine eoliche, i sistemi di accumulo dell'energia e così via, introduce complessità nella gestione delle reti. Queste fonti, spesso distribuite su vaste aree geografiche, richiedono uno scambio di dati in tempo reale con i DSO per un funzionamento ottimale, pertanto la sicurezza delle comunicazioni è una priorità. Ciò è tanto più vero in quanto l'infrastruttura di comunicazione diventa un obiettivo primario per gli attacchi informatici che possono interrompere il corretto funzionamento della rete, causando interruzioni di corrente e perdite finanziarie.

Il ruolo critico della sincronizzazione temporale con PTPv2 e Power Profile

PTPv2 (Precision Time Protocol), definito da IEEE 1588-2008, è un protocollo utilizzato per la sincronizzazione dell'orologio nei sistemi di misura e controllo della rete. Nel settore dell'energia, la sincronizzazione temporale precisa è fondamentale per coordinare le attività dei vari componenti della rete. Il Power Profile (IEEE 1588 Power Profile) migliora ulteriormente il PTPv2 per soddisfare le esigenze specifiche dei sistemi di alimentazione. L'elevata precisione raggiunta da PTPv2 con Power Profile, con un'accuratezza di sincronizzazione in nanosecondi, è essenziale per le unità di misura dei fasori (PMU) e altre applicazioni sensibili al tempo. Questo protocollo supporta la sincronizzazione in reti grandi e complesse, tipiche delle moderne reti elettriche, e garantisce la compatibilità con l'infrastruttura di rete esistente e con i vari DER. La sincronizzazione temporale precisa contribuisce al rilevamento e all'isolamento dei guasti, alla risposta alla domanda e alla gestione della stabilità della rete, rendendola una pietra miliare delle moderne reti intelligenti.

Comunicazione sicura grazie alla crittografia MACsec

La comunicazione sicura sulle reti Ethernet è garantita dal MACsec (Media Access Control Security), un protocollo di sicurezza che protegge i dati da un'ampia gamma di attacchi, tra cui manomissioni, intercettazioni o attacchi man-in-the-middle. MACsec utilizza la crittografia AES-256 bit per proteggere i dati a livello 2, garantendo che non vengano alterati o falsificati durante la trasmissione. È ideale per le reti ad alta velocità, senza introdurre una latenza significativa. Grazie all'implementazione di MACsec, le reti di comunicazione del settore energetico possono mantenere la riservatezza e l'integrità dei dati, elementi fondamentali per la sicurezza operativa. La crittografia MACsec ha il vantaggio che, anche se i pacchetti di dati vengono intercettati, non possono essere letti o alterati, proteggendo così le informazioni sensibili della rete.

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Protezione dei dati con IPsec

IPsec (Internet Protocol Security) è un insieme di protocolli progettati per proteggere le comunicazioni Internet Protocol (IP) attraverso l'autenticazione e la crittografia di ogni pacchetto IP in una sessione di comunicazione. Offre una sicurezza completa, proteggendo i dati dall'origine alla destinazione. È altamente flessibile, può essere utilizzato su diversi tipi di reti, comprese le WAN e le VPN, e funziona bene con altri protocolli di sicurezza. Nel contesto delle reti energetiche, IPsec garantisce la sicurezza dei dati trasmessi tra DSO e DER, anche su reti pubbliche o meno sicure. I meccanismi di crittografia e autenticazione di IPsec proteggono dall'accesso non autorizzato e garantiscono l'integrità dei dati, che è fondamentale per un funzionamento affidabile della rete.

Firewall hardware per una protezione aggiuntiva

I firewall hardware forniscono un ulteriore livello di sicurezza, monitorando e controllando il traffico di rete in entrata e in uscita, sulla base di regole di sicurezza predefinite. Sono essenziali per difendersi dalle minacce esterne e dagli accessi non autorizzati. Filtrano il traffico per bloccare le trasmissioni illegali e consentire le comunicazioni legittime in base alle regole di sicurezza. Identificano e attenuano le potenziali minacce in tempo reale e segmentano la rete in segmenti sicuri per limitare la diffusione degli attacchi.

I firewall hardware possono essere configurati per fornire protezioni specifiche per diversi segmenti di rete, ad esempio isolando le infrastrutture critiche dalle aree meno sicure. Questa segmentazione è fondamentale per prevenire la diffusione di malware e garantisce che, anche se una parte della rete viene violata, le altre rimangano al sicuro.

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Comunicazione sicura grazie ai dispositivi specializzati di BitStream

La combinazione delle suddette tecnologie in dispositivi specializzati offre una soluzione completa per le comunicazioni sicure nel settore energetico. I dispositivi delle serie Hyperion e Magnetar di BitStream S.A. esemplificano tale integrazione, garantendo soluzioni di comunicazione robuste e sicure adatte alle applicazioni energetiche.

I dispositivi delle serie Hyperion e Magnetar supportano PTPv2 e Power Profile per garantire una sincronizzazione temporale precisa sulla rete. Includono inoltre la crittografia MACsec per una solida sicurezza dei dati a livello 2 e i protocolli IPsec per la sicurezza end-to-end dei dati tra i segmenti di rete a livello 3. I firewall hardware, a loro volta, migliorano la sicurezza filtrando il traffico e impedendo l'accesso non autorizzato. Inoltre, i dispositivi supportano alimentatori ridondanti e trasmissione PRP/HSR senza perdite per garantire un funzionamento continuo.

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Comunicazioni sicure in sintesi

Con l'evoluzione del settore energetico, le comunicazioni sicure e la loro importanza non potranno che aumentare. La crescente diffusione delle tecnologie per le reti intelligenti e lo sviluppo di fonti energetiche distribuite richiedono continui progressi nelle tecnologie di comunicazione e sicurezza. Gli sviluppi futuri potrebbero includere protocolli di sincronizzazione ancora più precisi, standard di crittografia migliorati e firewall più intelligenti in grado di rilevare le minacce in modo predittivo.

Investire oggi in queste tecnologie non solo risolve le sfide attuali, ma prepara i GRD ai requisiti futuri. Il ruolo degli organismi di standardizzazione, delle agenzie di regolamentazione e della collaborazione con il settore sarà fondamentale per dare forma a questi progressi e garantirne l'adozione diffusa.

Maciej Tomczyszyn
Responsabile marketing e vendite Bitstream

Fonte: Energetyka.plus