بررسی امنیت سایبری در سامانه های SCADA با تکیه بر پروتکل های مخابراتی و ساختارهای الکترونیکی کنترلی

سامانه های SCADA به عنوان زیرساخت های کلیدی در کنترل و نظارت بر فرآیندهای صنعتی، نقش بسزایی در پایداری و امنیت زیرساخت های حیاتی ایفا می کنند. با گسترش پیوند این سامانه ها با شبکه های عمومی، اینترنت و فناوری های نوظهور، تهدیدات سایبری متعددی آن ها را هدف قرار داده اند. هدف این پژوهش، تحلیل جامع چالش های امنیتی در سامانه های SCADA با تمرکز بر آسیب پذیری پروتکل های مخابراتی صنعتی و تجهیزات کنترلی (PLC/RTU) و ارزیابی کارایی راهکارهای دفاعی هوشمند است.این پژوهش به روش توصیفی–تحلیلی و با بهره گیری از شبیه سازی های تجربی انجام شد. در فاز اول، پروتکل های رایج نظیر Modbus، DNP۳ و IEC ۱۰۴ از منظر ساختار امنیتی مورد بررسی قرار گرفتند. در فاز دوم، سناریوهای حمله فیزیکی و نرم افزاری بر روی تجهیزات PLC/RTU در محیط آزمایشگاهی پیاده سازی گردید. در فاز سوم، الگوریتم های تشخیص ناهنجاری از جمله Autoencoder، LSTM و Isolation Forest برای شناسایی تهدیدات آزمایش شدند. نتایج حاکی از آن است که ضعف امنیتی ذاتی در پروتکل های صنعتی، همراه با آسیب پذیری سخت افزاری تجهیزات کنترلی، موجب شده تهدیدات سایبری بتوانند به آسانی به عملکرد فرآیندهای فیزیکی نفوذ کنند. همچنین، سیستم های مانیتورینگ مبتنی بر یادگیری ماشین قادر به تشخیص زودهنگام حملات پنهان و تدریجی با دقت بیش از ۹۰٪ بودند، مشروط بر آن که شرایط داده و توان پردازشی فراهم باشد. امنیت سایبری سامانه های SCADA نیازمند رویکردی چندلایه، ترکیبی و آینده نگر است. تمرکز صرف بر شبکه کافی نیست؛ بلکه مقاوم سازی تجهیزات، اصلاح پروتکل ها و استفاده از هوش مصنوعی در نظارت بر رفتار سیستم، ارکان حیاتی امنیت در این حوزه محسوب می شوند.

کلیدواژه ها:

SCADA ، امنیت سایبری ، پروتکل های صنعتی ، PLC/RTU ، تشخیص ناهنجاری