Κυβερνο-φυσικός κίνδυνος: Πώς τα σφάλματα IoT μπορούν να προκαλέσουν ηλεκτρικές πυρκαγιές σε βιομηχανικά δίκτυα

Πάνω από 1,35 δισεκατομμύρια άτομα επηρεάστηκαν από παραβιάσεις δεδομένων στις Ηνωμένες Πολιτείες κατά τη διάρκεια του 2024. Οι επιθέσεις αυτές κυμαίνονται από μια απλή λανθασμένη χρεωστική κάρτα μέχρι κακόβουλο λογισμικό που μολύνει ένα βιομηχανικό εξοπλισμό. Ενώ οι αυτοματισμοί έχουν κάνει τη ζωή ευκολότερη σε πολλές περιπτώσεις, συγκεκριμένες συσκευές εκθέτουν τις επιχειρήσεις σε υψηλότερο κίνδυνο.

Η ανάπτυξη του βιομηχανικού IoT (IIoT) μεταμορφώνει τον τρόπο με τον οποίο κατασκευάζουμε. Οι έξυπνοι αισθητήρες, η απομακρυσμένη παρακολούθηση και η προγνωστική ανάλυση βοηθούν με καθοδική διάβρωση ή την εξισορρόπηση ηλεκτρικού φορτίου, αλλά θέτουν επίσης πρόσθετες απαιτήσεις στα φυσικά συστήματα. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε κίνδυνο ηλεκτρικής πυρκαγιάς όταν τέτοιες συσκευές IIoT προκαλούν βλάβες.

Το τελευταίο πράγμα που χρειάζεται κάθε οργανισμός είναι η κρυφή φύση των κυβερνο-φυσικών κινδύνων, η οποία μπορεί να προκαλέσει ή να διακόψει τις στρατηγικές μετριασμού της πυρκαγιάς. Οι προληπτικές αξιολογήσεις είναι απαραίτητες για να διασφαλιστεί ότι αυτές οι συσκευές βοηθούν και δεν εμποδίζουν τις λειτουργίες.

Οι κυβερνοεπιθέσεις μπορούν να χειραγωγήσουν τα φυσικά συστήματα σε επικίνδυνες καταστάσεις

Οι περισσότερες επιθέσεις στον κυβερνοχώρο στοχεύουν τα οικονομικά ή τις ασφάλειες. Το 2021, η μεταποίηση έγινε η δεύτερο υψηλότερο στόχος τέτοιων επιθέσεων. Όχι μόνο εργοστάσια που επικεντρώνονται στο διυλιστήριο πετρελαίου ή στην παραγωγή τσιμέντου, αλλά και τις ζωτικής σημασίας υποδομές και τις κυβερνητικές υπηρεσίες που υποστηρίζουν τη ζωή των πολιτών.

Το phishing, το ransomware, οι εσωτερικές παραβιάσεις και η δολιοφθορά του εξοπλισμού λόγω ευπαθειών στο λογισμικό των συσκευών IIoT είναι όλοι πραγματικοί κίνδυνοι που απειλούν τα ηλεκτρικά σας συστήματα, ειδικά όταν συνδέονται με συστήματα SCADA. Αυτές οι συσκευές μπορούν να χειραγωγηθούν για να στείλουν ψευδείς αναφορές ή συναγερμούς στα μηχανήματα, παρακάμπτοντας τα πρωτόκολλα ασφαλείας και παραποιώντας τις ενδείξεις θερμοκρασίας και τάσης. Τα πάντα μπορεί να φαίνονται ότι λειτουργούν εντός ασφαλών παραμέτρων, ενώ στην πραγματικότητα ένας χάκερ στην άλλη άκρη του πλανήτη ανεβάζει ένα σύστημα σε υπερθέρμανση και προκαλεί πυρκαγιά.

Τα κενά ενσωμάτωσης αφήνουν επικίνδυνα τυφλά σημεία

Οι περισσότερες βιομηχανικές εγκαταστάσεις που λειτουργούν σήμερα έχουν ένα μείγμα από παλαιά ηλεκτρικά συστήματα με κάποια σύγχρονη ενσωμάτωση πλατφόρμας IoT. Αυτό θα μπορούσε να είναι η παρακολούθηση της ηλεκτρικής διανομής, ο αυτοματισμός HVAC, ο έλεγχος φωτισμού, η διαχείριση ενέργειας ή η απομακρυσμένη λειτουργία μηχανημάτων. Εάν υπάρχει κακή διαλειτουργικότητα μεταξύ αυτών των συστημάτων, μπορεί και θα οδηγήσει σε χαμένα σήματα και καθυστερημένες αντιδράσεις σε βλάβες.

Φανταστείτε μια εφεδρική γεννήτρια για έναν πάροχο υγειονομικής περίθαλψης να περνά απαρατήρητη από ένα ξεχωριστό ταμπλό παρακολούθησης ενέργειας, και όλα αυτά επειδή τα δύο συστήματα δεν είναι σωστά συγχρονισμένα. Αυτό το μοναδικό σημείο αστοχίας αντιπροσωπεύει ένα κενό που μπορεί να οδηγήσει το πρωτεύον σύστημα να παραμείνει υπό πλήρες φορτίο, ακόμη και με την εφεδρική γεννήτρια να υπερθερμαίνεται σιωπηλά.

Ελλείψεις υλικού και κακές εγκαταστάσεις επιτείνουν τον κίνδυνο

Ο πιο κοινός σύνδεσμος κινδύνου μεταξύ των συσκευών IoT και των συστημάτων σας είναι η φυσική εγκατάσταση. Ο κίνδυνος πυρκαγιάς συμβαίνει επειδή τα καλώδια δεν τερματίστηκαν σωστά ή οι συνδέσεις δεν σφίχτηκαν σύμφωνα με τις προδιαγραφές. Τα σφάλματα τόξου από κακές συνδέσεις εξακολουθούν να είναι ο κύρια αιτία ηλεκτρικών πυρκαγιών, και οι εγκαταστάσεις IIoT προσθέτουν πολύπλοκα επίπεδα σε αυτή τη διαδικασία.

Ποτέ μην εγκαθιστάτε υλικό IIoT ή απλό υλικό IoT χωρίς να συμβουλευτείτε πρώτα μια εξειδικευμένη ομάδα έμπειρων ηλεκτρολόγων ή ιατροδικαστές μηχανικοί. Μπορούν να πραγματοποιήσουν ανάλυση ηλεκτρικού φορτίου και να ελέγξουν τα συστήματά σας για να διασφαλίσουν ότι οι συνδέσεις είναι ακριβείς, λειτουργούν όπως έχουν σχεδιαστεί και δεν ασκούν πρόσθετη πίεση σε οποιαδήποτε εξαρτήματα. Μια συσκευή IoT “plug and play” μπορεί να φαίνεται ακίνδυνη, αλλά όταν τίθεται υπό πίεση, μπορεί γρήγορα να συμβάλει σε αστοχία κυκλωμάτων και θερμική ανάφλεξη.

Υπερφόρτωση και ανισορροπία φορτίου από πάρα πολλές συσκευές

Δεν υπάρχει καμία αμφιβολία για τη δύναμη του IIoT να βελτιώσει την αποδοτικότητα του συστήματος. A πρόσφατη ανάρτηση στο blog από τον κορυφαίο κατασκευαστή GE υπογραμμίζει πώς η τεχνολογία IIoT επιτρέπει στους αισθητήρες να συλλέγουν δεδομένα, να τα αποθηκεύουν ασύρματα και να χρησιμοποιούν αναλύσεις και μηχανική μάθηση (ML) για την παροχή αναφορών ή την ενημέρωση για τη λήψη αποφάσεων.

Ενώ αυτά τα οφέλη είναι ισχυρά, μπορεί να οδηγήσουν ορισμένες επιχειρήσεις στην υπερφόρτωση των ηλεκτρικών τους συστημάτων με την πολύ γρήγορη προσαρμογή της τεχνολογίας. Το φαινόμενο χιονοστιβάδας δεκάδων συσκευών που επικοινωνούν μεταξύ τους 24 ώρες το εικοσιτετράωρο, δημιουργεί πρόσθετη κατανάλωση ενέργειας και παράγει περισσότερη θερμότητα. Πρέπει να πραγματοποιείτε τακτικές αναλύσεις ηλεκτρικού φορτίου για να ελαχιστοποιείτε τον κίνδυνο υπερφόρτωσης των κυκλωμάτων διακλάδωσης και των πινάκων.

Τα πιο κοινά σημεία αποτυχίας IIoT

Για να είμαστε σαφείς, το IIoT εμφανίζεται σε ένα τεράστιο σύνολο διαφορετικών μορφολογικών παραγόντων. Αυτό που λειτουργεί για μια μονάδα παραγωγής ενέργειας από απόβλητα στο Χιούστον δεν θα είναι το ίδιο για μια μονάδα παραγωγής ανακύκλωσης στο Μέιν. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο βοηθάει η πρόσληψη μιας εταιρείας μηχανικών όταν εγκαθιστάτε πολλαπλές συσκευές IIoT. Θέλετε κάποια “προειδοποίηση” ως προς τα πιο συνηθισμένα σημεία αποτυχίας του IIoT, όπως

• Δεδομένα αισθητήρων που υποπίπτουν σε σφάλμα, συλλογή σημαιών κακής ποιότητας
• Αποτυχία ελέγχου με PLC ή ελεγκτές που δεν διαθέτουν εφεδρική πηγή ενέργειας
• Αποτυχία επικοινωνίας ελέγχου λόγω σφαλμάτων επικοινωνίας δικτύου
• Οι μεγάλες καθυστερήσεις στις ενημερώσεις λογισμικού προκαλούν συστημική υπερφόρτωση
• Ελαττωματικά ή υπερφορτωμένα κυκλώματα
• Κακή εγκατάσταση και συντήρηση
• Παλαιωμένος ή κατεστραμμένος εξοπλισμός
• Οι κυβερνοεπιθέσεις αποκτούν τον έλεγχο των συνδεδεμένων βιομηχανικών ρυθμίσεων
• Περιβαλλοντικοί παράγοντες
• Βαριά αμέλεια από ακατάλληλη εκπαίδευση και εποπτεία

Το IIoT δεν είναι εγγενώς επικίνδυνο. Όταν εφαρμόζονται σωστά και συντηρούνται σωστά, μπορούν να μειώσουν σημαντικά τον κίνδυνο ηλεκτρικών πυρκαγιών. Οι έξυπνοι αισθητήρες μπορούν να βοηθήσουν στην ανίχνευση μη φυσιολογικών υπογραφών θερμότητας πριν από την ενεργοποίηση του διακόπτη ή να ειδοποιήσουν τις ομάδες για την καταπόνηση του κυκλώματος από θέματα εξισορρόπησης φορτίου. Μπορούν ακόμη και να υπάρξουν αυτοματοποιημένα πρωτόκολλα διακοπής λειτουργίας για την απομόνωση των σφαλμάτων και τον περιορισμό της θερμικής συσσώρευσης. Ωστόσο, όλα αυτά τα οφέλη βασίζονται σε ένα καθαρό, ασφαλές και καλά ενσωματωμένο δίκτυο.

Με άλλα λόγια, το IIoT είναι τόσο ασφαλές όσο οι υποδομές και οι διαδικασίες που το υποστηρίζουν. Πρέπει να προγραμματίζετε τακτικές επιθεωρήσεις από ειδικευμένους μηχανικούς, να διασφαλίζετε ότι το λογισμικό είναι ενημερωμένο, να εκπαιδεύετε τους υπαλλήλους και τους διευθυντές σας σχετικά με τις δικλείδες ασφαλείας στον κυβερνοχώρο και να διασφαλίζετε ότι όλοι, από την κορυφή προς τα κάτω, κατανοούν τους κινδύνους.

Βέλτιστες πρακτικές για ομάδες μηχανικών και διαχειριστές εγκαταστάσεων

Στην Dreiym Engineering, δεν θέλουμε να έρθουμε στην τοποθεσία σας για μια συμβουλές ιατροδικαστικής μηχανικής μετά από πυρκαγιά. Αν είμαστε εκεί, σημαίνει ότι κάτι πολύ κακό συνέβη και χρειάζεστε έναν ειδικό. Θα προτιμούσαμε πολύ περισσότερο να σας βοηθήσουμε να αποτρέψετε οποιαδήποτε ζημιά εξαρχής. Σε αυτή τη λογική, ακολουθούν ορισμένες πρακτικές συμβουλές που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε για να διασφαλίσετε ότι οι συσκευές IIoT σας δεν θα προκαλέσουν καμία ζημιά:

• Να προγραμματίζετε πάντα τακτική ανάλυση ηλεκτρικού φορτίου, ώστε να μην περνούν απαρατήρητες οι ανισορροπίες φορτίου ή η καταπόνηση του κυκλώματος.
• Χρησιμοποιήστε εσωτερικές ομάδες ή προσλάβετε συμβούλους για κυβερνο-φυσικούς ελέγχους για να επαληθεύσετε την αλληλεπίδραση μεταξύ των ψηφιακών συστημάτων σας και της φυσικής υποδομής, ιδίως με τις εγκαταστάσεις διανομής και τις αίθουσες ελέγχου.
• Επιβολή διαφόρων ελέγχων πρόσβασης γύρω από τις συσκευές SCADA και IIoT, καθώς και ασφαλής διαμόρφωση των συσκευών.
• Ενοποιήστε όλα τα συστήματα παρακολούθησης (HVAC, ηλεκτρικό, εφεδρικό ρεύμα, νερό κ.λπ.), ώστε να επικοινωνούν μέσω ενός ενιαίου πίνακα ελέγχου που οι διαχειριστές σας μπορούν να αξιολογήσουν γρήγορα.

Το τελευταίο προληπτικό μέτρο που θέλετε να λάβετε είναι να επαληθεύσετε όλες τις εγκαταστάσεις με έναν εμπειρογνώμονα. Μην διακινδυνεύσετε να εγκαταστήσει αισθητήρες ένας εκπαιδευόμενος, εάν δεν έχει την κατάλληλη εκπαίδευση. Θέλετε κάποιον με εξειδίκευση στον τομέα, ώστε όχι μόνο να θέσετε το σύστημα σε λειτουργία σωστά, αλλά και να αποκτήσετε εικόνα για το πώς να το συντηρείτε ή να εντοπίζετε πιθανές βλάβες στο μέλλον.

Μην αφήνετε τις έξυπνες συσκευές να προκαλούν χαζές πυρκαγιές

Η ισχύς των συσκευών IIoT μεταμορφώνει δραστικά τον τρόπο λειτουργίας των βιομηχανικών και βιοτεχνικών εγκαταστάσεων. Το τέχνασμα είναι να μην αφήσουμε την ασφάλεια στον κυβερνο-φυσικό τομέα να μετατραπεί σε ζήτημα πυρασφάλειας πρώτης γραμμής. Ενώ κάθε αισθητήρας ή ελεγκτής μπορεί να φέρει βελτιωμένη ορατότητα, εισάγει επίσης πρόσθετα τρωτά σημεία.

Βάλτε τα δυνατά σας για να αποφύγετε τις βλάβες του IoT, είτε αυτές οφείλονται σε πειρατεία, είτε σε κακή ενσωμάτωση, είτε σε ελαττώματα υλικού, συνεργαζόμενοι με ειδικούς. Όταν ολοκληρωθεί, προσλάβετε την ομάδα μας στην Dreiym Engineering για ελέγχους, εξισορρόπηση ηλεκτρικού φορτίου, δοκιμές γείωσης και ανάλυση βραχυκυκλώματος. Μπορούμε να σας προσφέρουμε αυτή την επιπλέον σιγουριά που προτιμάτε εσείς, η ασφάλειά σας και η νομική σας ομάδα.