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通过攻击1,达到图1(b)所示的效果,此时,调度中心对右边多个变电站的运行状态完全无法感知,且无法进行控制。按目前所掌握的信息,攻击者是通过恶意软件来实现该过程,使得变电站监控系统的服务器及工作站与调度中心的连接中断。此处仍存在未知情况,比如恶意软件是如何进入变电站监控系统。目前,由于对乌克兰电网的实际情况并不了解,所以暂无法定论。
通过攻击2,达到图1(c)所示的效果。在调度中心无法感知的情况下,攻击者迅速获取了变电站监控系统主要服务器和工作站的访问权限,通过对关键开关设备的就地控制,断开各供电回路。这一攻击具体是如何实现的,现在公开的信息极为有限。逻辑上,要实现该过程,需要对变电站监控系统的软件平台有足够深入的了解,攻击者需要具有一定的电力系统工程背景。此外,按照目前电力系统的业务流程和应急手段,客户服务电话实际上是配电系统中实现故障区域定位、加快故障恢复过程的有效手段。但是,很明显攻击者不仅掌握了电力系统的运行特性,而且对电力企业的日常业务流程也非常了解。通过攻击3,在公网实现对客户服务系统的拒绝服务攻击,极大程度上延缓了故障恢复过程,延长了停电时间。
在攻击3完成后,攻击者继续实施了攻击4,实现对作案现场的清理,并导致变电站监控系统无法快速恢复功能,如图1(d)所示。电力企业为恢复供电,将变电站系统切换为手动运行模式,通过现场手动倒闸操作实现了变电站的恢复供电。但截至目前,受影响的变电站监控系统仍处于停运状态,该区域电网的运行仍存在安全风险。
由上述分析可知,攻击者对变电站监控系统软件及电网业务流程非常了解,通过有计划的协同攻击,实现了影响效果的最大化,攻击过程环环相套,每一层攻击都具有非常强的技术背景和破坏意图。最终的结果,本次网络攻击造成了区域配电系统停电,但协同攻击表现出极高的技术含量,有理由相信,攻击者已经具备了造成更大程度影响的技术实力和可能性。
3网络攻击事件对国内电力系统的启示
3.1信息基础设施的脆弱性是客观存在的
从信息安全的角度,系统脆弱性(vulnerability)又称系统漏洞,多指计算机系统在硬件、软件、协议设计与实现过程中,或系统安全策略上存在的缺陷和不足。非法用户可利用系统漏洞获得额外权限,在未经授权时访问系统资源,危害网络安全。为提高电力系统的自动化程度,各类电力监控系统中广泛采用含微处理器的设备,包括数据采集与监控(SCADA)系统中的服务器和工作站、带有可编程逻辑控制器(PLC)的变电站控制装置、远程终端单元(RTU)、测量仪表、继保装置、断路器、重合器等智能电子设备(IED)。这些设备采用常规的计算机操作系统或嵌入式系统,网络协议(如TCP/IP,Modbus,IEC61850等)也逐步公开化。理论上,电力监控系统中不仅存在常规计算机网络的系统漏洞,还存在由于嵌入式设备计算能力约束带来的特有的系统漏洞(如图2所示,对可能出现漏洞的位置用黄色惊叹号进行了标注)。由于物理网和信息网的互联互动,信息技术在给电力系统带来便利的同时,也引入了信息系统的脆弱性,使得电力网络的脆弱性更加复杂。
图2网络攻击下电力监控系统漏洞位置示意图
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