Sectorul energetic trece printr-o transformare semnificativă, odată cu integrarea sporită a resurselor energetice distribuite (DER) în rețea. Această schimbare necesită o comunicare robustă și sigură între operatorii de sisteme de distribuție (OSD) și DER pentru a asigura stabilitatea și performanța rețelei. Cu toate acestea, transmiterea datelor în acest context este foarte vulnerabilă la atacurile cibernetice, datorită naturii sale critice. Pentru a reduce aceste riscuri, este esențial să se implementeze echipamente specializate, inclusiv tehnologii avansate precum PTPv2 cu Power Profile, criptare MACsec, IPsec sau firewall-uri hardware. În acest articol, analizăm în detaliu rolul acestora în securizarea rețelelor de comunicații din sectorul energetic.

Comunicarea securizată este o prioritate

Integrarea DER-urilor, cum ar fi fermele fotovoltaice, turbinele eoliene, sistemele de stocare a energiei etc., introduce complexitate în gestionarea rețelelor. Aceste surse, adesea distribuite pe zone geografice mari, necesită schimb de date în timp real cu OSD pentru o funcționare optimă, astfel încât comunicarea securizată este o prioritate. Acest lucru este cu atât mai important cu cât infrastructura de comunicații devine o țintă principală pentru atacurile cibernetice care pot perturba buna funcționare a rețelei, ducând la întreruperi de curent și pierderi financiare.

Rolul critic al sincronizării timpului cu PTPv2 și Power Profile

PTPv2 (Precision Time Protocol), astfel cum este definit de IEEE 1588-2008, este un protocol utilizat pentru sincronizarea ceasului în sistemele de măsurare și control ale rețelei. În sectorul energetic, sincronizarea precisă a timpului este esențială pentru coordonarea activităților diferitelor componente ale rețelei. Power Profile (IEEE 1588 Power Profile) îmbunătățește în continuare PTPv2 pentru a răspunde nevoilor specifice ale sistemelor energetice. Precizia ridicată obținută prin PTPv2 cu Power Profile, cu o precizie de sincronizare în nanosecunde, este esențială pentru unitățile de măsurare a fazorilor (PMU) și alte aplicații sensibile la timp. Acest protocol suportă sincronizarea în rețele mari și complexe, tipice rețelelor electrice moderne, și asigură compatibilitatea cu infrastructura de rețea existentă și cu diverse DER. Sincronizarea temporală precisă ajută la detectarea și izolarea defecțiunilor, la răspunsul la cerere și la gestionarea stabilității rețelei, fiind astfel o piatră de temelie a rețelelor inteligente moderne.

Comunicare securizată datorită criptării MACsec

Comunicarea sigură în rețelele Ethernet este asigurată de MACsec (Media Access Control Security), un protocol de securitate care protejează datele împotriva unei game largi de atacuri, inclusiv falsificarea, ascultarea sau atacurile de tip man-in-the-middle. MACsec utilizează criptarea AES-256 biți pentru a securiza datele la nivelul 2, asigurându-se că acestea nu sunt modificate sau falsificate în timpul transmisiei. Este ideal pentru rețelele de mare viteză, fără a introduce o latență semnificativă. Prin implementarea MACsec, rețelele de comunicații din sectorul energetic pot menține confidențialitatea și integritatea datelor, ceea ce este esențial pentru securitatea operațională. Criptarea MACsec are avantajul că, chiar dacă pachetele de date sunt interceptate, acestea nu pot fi citite sau modificate, protejând astfel informațiile sensibile din rețea.

fot. Shutterstock

Securizarea datelor cu IPsec

IPsec (Internet Protocol Security) este un set de protocoale concepute pentru a securiza comunicațiile IP (Internet Protocol) prin autentificarea și criptarea fiecărui pachet IP dintr-o sesiune de comunicare. Oferă securitate completă, protejând datele de la origine la destinație. Este foarte flexibil, poate fi utilizat în diferite tipuri de rețele, inclusiv WAN-uri și VPN-uri, și funcționează bine cu alte protocoale de securitate. În contextul rețelelor energetice, IPsec asigură că datele transmise între OTS și DER rămân securizate, chiar și prin rețele publice sau mai puțin securizate. Mecanismele de criptare și autentificare ale IPsec protejează împotriva accesului neautorizat și asigură integritatea datelor, care este esențială pentru funcționarea fiabilă a rețelei.

Firewall-uri hardware pentru protecție suplimentară

Firewall-urile hardware oferă un nivel suplimentar de securitate prin monitorizarea și controlul traficului de intrare și ieșire din rețea, pe baza unor reguli de securitate predefinite. Acestea sunt esențiale în apărarea împotriva amenințărilor externe și a accesului neautorizat. Acestea filtrează traficul pentru a bloca transmisiile ilegale și pentru a permite comunicațiile legitime pe baza regulilor de securitate. Ele identifică și atenuează potențialele amenințări în timp real și segmentează rețeaua în segmente sigure pentru a limita răspândirea atacurilor.

Firewall-urile hardware pot fi configurate pentru a oferi protecții specifice pentru diferite segmente de rețea, cum ar fi izolarea infrastructurii critice de zonele mai puțin sigure. Această segmentare este esențială pentru prevenirea răspândirii programelor malware și asigură că, chiar dacă o parte a rețelei este încălcată, celelalte rămân în siguranță.

fot. BitStream

Comunicații securizate prin intermediul dispozitivelor specializate BitStream

Combinarea tehnologiilor menționate mai sus în dispozitive specializate oferă o soluție completă concepută pentru comunicații securizate în sectorul energetic. Dispozitivele din seriile Hyperion și Magnetar de la BitStream S.A. exemplifică o astfel de integrare, garantând soluții de comunicații robuste și sigure, adaptate aplicațiilor din sectorul energetic.

Dispozitivele din seriile Hyperion și Magnetar suportă PTPv2 și Power Profile pentru a asigura sincronizarea precisă a timpului în rețea. Acestea includ, de asemenea, criptare MACsec pentru o securitate robustă a datelor la nivelul 2 și protocoale IPsec pentru securitatea datelor de la un capăt la altul pe segmentele rețelei la nivelul 3. Firewall-urile hardware, la rândul lor, sporesc securitatea prin filtrarea traficului și prevenirea accesului neautorizat. În plus, dispozitivele suportă surse de alimentare redundante și transmisie PRP/HSR fără pierderi pentru a asigura funcționarea continuă.

fot. BitStream

Comunicațiile securizate în rezumat

Pe măsură ce sectorul energetic evoluează, comunicațiile securizate și importanța acestora nu vor face decât să crească. Implementarea tot mai frecventă a tehnologiilor rețelelor inteligente și dezvoltarea surselor de energie distribuite necesită progrese continue în domeniul tehnologiilor de comunicații și securitate. Evoluțiile viitoare pot include protocoale de sincronizare și mai precise, standarde de criptare îmbunătățite și firewall-uri mai inteligente capabile să detecteze amenințările în mod predictiv.

Investițiile actuale în aceste tehnologii nu numai că rezolvă provocările actuale, dar pregătesc și OSD pentru cerințele viitoare. Rolul organismelor de standardizare, al agențiilor de reglementare și al colaborării industriale va fi esențial în modelarea acestor progrese și în asigurarea adoptării lor pe scară largă.

Maciej Tomczyszyn
Director de marketing și vânzări Bitstream

Sursa: Energetyka.plus