تحلیل آسیب پذیری های سایبری شبکه های برق و سامانه های اسکادای شهری با رویکرد حفاظت از زیرساخت های حیاتی

گسترش سامانه های هوشمند شهری و افزایش وابستگی زیرساخت های حیاتی شهرداری به شبکه های ارتباطی، سامانه های کنترل صنعتی و تجهیزات اتوماسیون، موجب بهبود بهره وری، کاهش هزینه های عملیاتی و تسهیل مدیریت متمرکز خدمات شهری شده است. بااین حال، اتصال سامانه های کنترل مرکزی به شبکه های ارتباطی و فناوری اطلاعات، سطح آسیب پذیری آن ها را در برابر تهدیدهای سایبری افزایش داده است. زیرساخت هایی مانند شبکه های توزیع برق، سامانه های روشنایی معابر، ایستگاه های پمپاژ آب و فاضلاب، تاسیسات حمل ونقل، سامانه های پایش ترافیک و مراکز کنترل شهری، در صورت بروز اختلال سایبری می توانند با پیامدهای فنی، اقتصادی، اجتماعی و ایمنی گسترده مواجه شوند. پژوهش حاضر با هدف ارزیابی آسیب پذیری های سایبری سامانه های کنترل و اتوماسیون زیرساخت های حیاتی شهری، با تاکید بر شبکه های اسکادا، انجام می شود. در این مطالعه، ساختار ارتباطی و کنترلی سامانه های مرکزی، تجهیزات اندازه گیری، کنترلرهای صنعتی، رابط های انسان و ماشین، تجهیزات پایش و شبکه های تبادل داده بررسی خواهد شد. سپس، آسیب پذیری های احتمالی در حوزه هایی نظیر دسترسی غیرمجاز، ضعف احراز هویت، نبود تفکیک مناسب شبکه، ضعف مدیریت دسترسی، آسیب پذیری تجهیزات قدیمی، اختلال در ارتباطات و تغییر یا ارسال نادرست داده های کنترلی شناسایی و طبقه بندی می شوند. در ادامه، با استفاده از شاخص های ارزیابی ریسک و معیارهایی مانند احتمال وقوع تهدید، میزان اثرگذاری بر عملکرد تجهیزات، اهمیت دارایی، قابلیت تشخیص رخداد و میزان آمادگی سامانه، سطح ریسک سایبری زیرساخت ها تعیین خواهد شد. همچنین، چارچوبی برای پایش امنیت، تشخیص رخدادهای غیرعادی، افزایش تاب آوری سامانه و کاهش پیامدهای ناشی از حملات سایبری ارائه می شود. ارزیابی عملکرد چارچوب پیشنهادی می تواند در محیط شبیه سازی، آزمایشگاه کنترل صنعتی یا بر اساس داده های غیرحساس و سناریوهای کنترل شده انجام گیرد. انتظار می رود نتایج این پژوهش ضمن شناسایی مهم ترین نقاط ضعف سامانه های کنترل مرکزی شهری، زمینه را برای بهبود معماری شبکه، افزایش قابلیت اطمینان تجهیزات، تقویت سازوکارهای پایش و کاهش احتمال اختلال در خدمات حیاتی فراهم کند. این پژوهش از منظر مهندسی برق، در حوزه های سیستم های کنترل، اتوماسیون صنعتی، شبکه های اسکادا، ابزار دقیق، ارتباطات صنعتی و حفاظت از زیرساخت های الکتریکی کاربرد دارد.

کلیدواژه ها:

امنیت سایبری ، زیرساخت های حیاتی شهری ، سامانه کنترل مرکزی ، شبکه اسکادا ، اتوماسیون صنعتی ، ارزیابی آسیب پذیری ، مهندسی برق