АЭС-тің киберқорғанысы: офис желісін бұзу мүмкін, бірақ реакторға жету — басқа тапсырма

Ядролық нысандарға кибершабуыл — фильм сценарийі емес. Қызметкердің зақымдалған компьютері мен реакторды басқаратын жүйе арасында бірнеше қорғаныс деңгейі орналасқан. Атом саласының басты қағидасы: бір деңгей бұзылса да, бұл ядролық қауіпсіздіктің автоматты түрде жоғалуына әкелмеуі керек.

2016 жылы неміс Gundremmingen АЭС-інде malware анықталды. Conficker отын кассеталарын модельдеу жүйесіне әсер етті, Ramnit ауыстырмалы тасымалдағыштарда табылды. Критикалық жүйелер оқшауланды — malware технологиялық процесті бұзбады.

Атом станциясындағы компьютерді бұзу — атом станциясының өзін бұзу дегенді білдірмейді.

Қызметкер компьютерінен реакторға дейін — бірнеше бөлек әлем

Қарапайым компанияда корпоративтік желі біртұтас цифрлық ортаға айналады: қызметкер компьютерлері, серверлер, бұлттық сервистер, бейнеқоңыраулар, CRM, VPN, пошта.

Атом станциясы басқаша құрылған.

Мұнда әртүрлі технологиялық контурлар бар. Ең критикалық жүйелер аз критикалық жүйелерден бөлінген.

Жеңілдетілген жол:

Internet → корпоративтік IT-желі → аралық аймақтар → технологиялық желі → критикалық цифрлық активтер → қауіпсіздік жүйелері.

Бұл нақты станцияға емес, жалпы архитектура қағидасы.

Америкалық реттеуші NRC көрсетеді: safety-функцияларды мониторингтейтін және реакторды басқаруға көмектесетін жүйелер сыртқы коммуникациялардан оқшауланады. Физикалық қорғаныс жүйелері де, Интернетті қоса алғанда, сыртқы коммуникациялардан оқшауланады.

Қызметкерге phishing сәтті жасалса — бұл маңызды оқиға. Бірақ ол реакторды басқару жүйелеріне қолжетімділік дегенді білдірмейді.

Тек «firewall қою» неге жеткіліксіз

АЭС-ті бір компьютермен немесе бір желімен қорғамайды.

Алдымен, қай цифрлық жүйелер нысан қауіпсіздігіне әсер ете алатынын анықтайды.

Ядролық салада critical digital assets (CDA) — критикалық цифрлық активтер деген түсінік қолданылады.

Оларға компрометацияның ықтимал салдарына сәйкес талаптар қойылады.

МАГАТЭ тәуекелге бағдарланған және дифференцияланған тәсілді ұсынады. Ұйымның техникалық нұсқаулықтарында жүйелердің критикалықтылығына қарай есептеу ортасын деңгейлер мен аймақтарға бөлу сипатталған.

Кадр бөлімінің бастығының компьютері мен ядролық қауіпсіздік функциясын орындайтын жүйе бірдей қорғалмауы керек. Екіншісіне талаптар принципиалды түрде қатаңырақ.

Басты қағида — defence in depth

Ядролық саланың defence in depth — терең қорғаныс тұжырымдамасы бар. Бұл заманауи киберқауіпсіздіктен ескі.

Мағынасы: қауіпсіздік бір бөгеттен тәуелді болмауы керек. Бір қорғаныс істен шықса, келесілер қалады.

МАГАТЭ компьютерлік қауіпсіздіктің негізі ретінде defence in depth қолданады. Жүйеге технологиялар, адамдар, процестер, басқару, рәсімдер және ұйымдастыру шаралары кіреді.

Киберкеңістікте бұл мынадай комбинация болуы мүмкін:

• желілерді сегменттеу;

• физикалық және логикалық оқшаулау;

• қолжетімділікті бақылау;

• коммуникацияларды шектеу;

• резервтеу;

• конфигурацияларды бақылау;

• мониторинг;

• жауап қату рәсімдері;

• өзгерістерді басқару;

• инсайдерлік қатерлерден қорғаныс;

• тұрақты тексерулер және тәуекелді бағалау.

«Хакер кірмейді» деген наивты логика мұнда жұмыс істемейді. Есеп басқа қағидаға негізделген:

> «Кейбір бөгеттерді жеңуге болады деп болжаймыз — және бұл автоматты түрде станцияның қауіпті күйге түсуіне жол бермейміз».

Бұл принципиалды айырмашылық.

Нақты оқиғалар қажеттілікті көрсетеді

Тарих бірнеше көрнекті мысал берді.

2003 жылы Slammer құрты АҚШ-тағы Davis-Besse АЭС желілеріне әсер етті. Жарияланған деректер бойынша, заражение корпоративтік желіге әсер етті. Персонал бірнеше сағат бойы Safety Parameter Display System — қауіпсіздік параметрлерін мониторингілеу жүйесіне қолжетімділігін жоғалтты. Бұл реакторды тікелей басқармайды. Реактор өзі тоқтатылған күйде болды.

Бұл оқиға: кибершабуыл АЭС инфрақұрылымына әсер ете алатынын көрсетеді. Бірақ бұл «хакер қашықтан реакторды бақылауға алды» деген сценарий емес.

Басқа мысал — 2016 жылы Германиядағы Gundremmingen. Malware отын кассеталарын модельдеу жүйесіне қатысты компьютерлерде табылды. Зақымдалған жүйелер критикалық технологиялық инфрақұрылымнан бөлінген — станция жұмысы бұзылмады.

2019 жылы Үндістандағы Kudankulam АЭС-і DTrack malware-мен зақымдалды. Жарияланған материалдар әкімшілік желінің компрометациясын көрсетті; заражение факты реакторды бақылауды білдірмеді.

АЭС-ке кибершабуыл реакторға шабуылмен теңдес емес. Бұл бөлек категориялар.

АЭС-тің арнайы стандарттары бар

Атом нысандарының киберқауіпсіздігі корпоративтік желілерді қорғаудың қарапайым ұсыныстарынан бұрын шықты.

МАГАТЭ-нің Computer and Information Security at Nuclear Facilities бөлек бағыты бар. Ұйым мемлекеттер, реттеушілер және операторлар үшін ұсыныстар және техникалық нұсқаулықтар жариялайды.

2021 жылы жаңартылған техникалық басылым IAEA Nuclear Security Series No. 17-T (Rev. 1), Computer Security Techniques for Nuclear Facilities жарық көрді. Ол ядролық нысанда компьютерлік қауіпсіздік бағдарламасын құру, енгізу және сақтауды, соның ішінде цифрлық активтерді жүйелі түрде анықтау және тәуекелге сәйкес қорғаныс шараларын таңдауды сипаттайды.

Халықаралық IEC стандарты бар. IEC 62645:2019 АЭС-тегі instrumentation and control цифрлық жүйелеріне қауіпсіздік талаптарын қояды — небезопасны күйге, жабдыққа зақым келтіруге немесе станция жұмысының нашарлауына әкелуі мүмкін кибершабуылдардың алдын алу, анықтау және оларға жауап беру.

IEC 62859 басқа нақты мәселеге арналған — ядролық қауіпсіздік пен киберқауіпсіздік талаптарын үйлестіруге.

АЭС-те неге жай ғана «ең жақсы қорғаныс» қоюға болмайды

Қарапайым серверге жаңа EDR, антивирус, мониторинг агенті, ОС жаңартуы немесе басқа security-құралы орнатуға болады.

Ядролық жүйеде мұны жасауға болмайды. Критикалық цифрлық жүйедегі кез келген өзгеріс оның жұмысына әсер етуі мүмкін.

Парадокс шығады: кибершабуылдан қорғаныс үшін қосымша қорғаныс қойғымыз келеді, бірақ бұл қорғаныс өзі қорғайтын функцияны бұзбауы керек.

Cybersecurity мен nuclear safety бірге жобалануы керек. IEC 62859 дәл осы мәселені қарастырады.

Қарапайым IT жүйеде security-сервис істен шықса — мониторинг жоғалуы мүмкін. АЭС-тегі safety-жүйесінде істен шығу немесе дұрыс емес араласу салдары әлдеқайда ауыр.

«Тағы бір security-agent орнатайық» қағидасы мұнда «жаңа қауіпсіздік шарасы safety-функциясы үшін қабылданбас тәуекел тудырмайтынын дәлелдейік» қағидасына ауысады.

АҚШ cybersecurity-ді реттеушілік талапқа айналдырды

АҚШ-та 10 CFR 73.54 — Protection of Digital Computer and Communication Systems and Networks қолданылады. Ереже АЭС операторларынан nuclear safety, security және emergency preparedness функцияларына қатысты цифрлық жүйелерді кибершабуылдардан қорғауды талап етеді. Лицензиаттар қабылданған cybersecurity бағдарламасы болуы керек.

Осы талаптарды іске асыру үшін NRC Regulatory Guide 5.71, Cyber Security Programs for Nuclear Power Reactors қолданады. Оның Revision 1 нұсқасы 2023 жылы жарық көрді.

АҚШ-та АЭС-тің cybersecurity-і корпоративтік ұсыныс немесе ерікті best practice емес. Бұл ядролық нысанды пайдаланудың реттеушілік режимінің бөлігі.

Абсолютті оқшаулау енді жеткіліксіз

Ескі басқару жүйелері цифрлық әлем әлдеқайда қарапайым болған заманда құрылды. Оқшаулау табиғи шешім болды: критикалық жүйені қоспа — және қашықтағы шабуылшы оған жетей алмайды.

Заманауи энергетика барлық саласында цифрланады. Қашықтан мониторинг, сымсыз технологиялар, робототехника, жаңа цифрлық басқару жүйелері, үлкен деректерді талдау, AI/ML, автоматтандырылған техникалық қызмет көрсету, жүйелер арасында деректер алмасудың жаңа тәсілдері пайда болуда.

МАГАТЭ-нің компьютерлік қауіпсіздік конференциясы — жаңа киберқатерлер мен жасанды интеллект мәселелеріне бөлек орын беретін тұрақты алаң.

Сұрақ баяу өзгеріп барады: «АЭС-ті толығымен оқшаулау қалай?» орнына «цифрлық жүйелерді қорғаныс архитектурасын бұзбай қалай қауіпсіз қосуға болады?»

Zero Trust оқшаулауды толықтырады

Дәстүрлі модель периметр айналасында құрылды: бұл жүйе сенімді аймақта, бұл — сыртта.

Заманауи Zero Trust моделі басқа болжамнан шығады: желінің ішінде болу өзі сенімділік дегенді білдірмейді.

Бұл OT үшін ерекше маңызды. NRC operational technology-ге Zero Trust қолдану туралы зерттеу жұмысын жариялады. Мұндай жұмыстың өзінің болуы көрнекті: реттеуші заманауи cybersecurity модельдерін атом саласының технологиялық жүйелеріне қалай қолдануға болатынын зерттейді.

Safety-жүйелер үшін физикалық оқшаулау міндетті болып қалады. Zero Trust оқшауланған контур айналасындағы қосымша цифрлық қабаттарға — мониторингке, талдауға, қашықтықтан қызметтерге қолданылады.

Zero Trust мұнда safety-жүйелерді интернетке қосуды білдірмейді. Модель цифрлану шарттарында қатаң сегментация мен сенімділік бақылауын сақтауды сипаттайды.

АЭС-тің басты қорғанысы — firewall емес

Барлығын бір формулаға жинақтасақ, АЭС-тің киберқорғанысы мынадай:

оқшаулау + сегменттеу + сенімділікті азайту + резервтеу + қолжетімділікті бақылау + мониторинг + рәсімдер + реттеушілік бақылау.

Барлығы ядролық қауіпсіздіктің фундаменталды қағидасына негізделеді: бір элемент компрометацияланса, бұл критикалық функцияның автоматты түрде жоғалуына әкелмеуі керек.

«АЭС-ті бұзуға болады ма?» деген сұрақ тым қарапайым. Дұрысырақ сұрақ: «Шабуылшы бір деңгейге енсе, не болады?» Дәл осында архитектура сапасы анықталады.

Егер зұлым офис желісіне қол жеткізсе — жүйе оны сонда тоқтатуы керек. Егер тереңірек енсе — келесі шекара оны сонда тоқтатуы керек. Егер технологиялық жүйе компрометацияланса — архитектура оны safety-функциясын жоғалтуға айналдырмауы керек.

Қауіпті сценарий тек бірнеше тәуелсіз қорғаныс деңгейі бір уақытта құлағанда ғана пайда болады.

Жаңа дәуір

АЭС ондаған жылдар бойы критикалық жүйелерді сыртқы цифрлық әлеммен ең аз байланыстыру идеясын айналасында құрылды. Цифрлық экономика керісінше талап етеді: көбірек деректер, көбірек автоматтандыру, көбірек қашықтан бақылау, көбірек талдау және көбірек AI.

Атом энергетикасының киберқауіпсіздігінің алдағы жылдардағы басты сұрағы — станцияны цифрландырып, оны осал етпеу. «Реакторды хакерден қалай қорғауға болады» деген сұрақ бұл тапсырма үшін тым тар.

Осы сұраққа қазір МАГАТЭ, ұлттық реттеушілер және жаңа басқару жүйелерін әзірлеушілер жауап беруге тырысады.

Атом энергетикасының басты міндеті — тіпті сәтті кибершабуыл да автоматты түрде ядролық апатқа айналмайтын жүйе құру. Жеке цифрлық жүйені бұзудың қиындығы мұнда екінші орында.

Қайнар көздер мен тереңірек зерделеуге арналған материалдар

• Reuters — [German nuclear plant infected with computer viruses](https://www.reuters.com/article/technology/german-nuclear-plant-infected-with-computer-viruses-operator-says-idUSKCN0XN2OS) (Gundremmingen, 2016)

• Ars Technica — [German nuclear plant's fuel rod system swarming with old malware](https://arstechnica.com/information-technology/2016/04/german-nuclear-plants-fuel-rod-system-swarming-with-old-malware)

• NRC — [Backgrounder on Cyber Security](https://www.nrc.gov/reading-rm/doc-collections/fact-sheets/cyber-security-bg)

• IAEA — [Computer Security Techniques for Nuclear Facilities, NSS No. 17-T (Rev. 1)](https://www.iaea.org/publications/14729/computer-security-techniques-for-nuclear-facilities)

• Federal Register — [Cyber Security Programs for Nuclear Power Reactors, RG 5.71 Rev. 1](https://www.federalregister.gov/documents/2023/02/13/2023-02941/cyber-security-programs-for-nuclear-power-reactors)

• Stanford PH241 — [Slammer Worm and Davis-Besse Nuclear Plant](http://large.stanford.edu/courses/2015/ph241/holloway2)

• Arms Control Association — [Cyberattack Hits Indian Nuclear Plant](https://www.armscontrol.org/act/2019-12/news/cyberattack-hits-indian-nuclear-plant) (Kudankulam)

• The India Forum — [Computer Infection of Kudankulam and its Implications](https://www.theindiaforum.in/article/computer-infection-kudankulam-and-its-implications)

• IEC — [IEC 62645:2019](https://webstore.iec.ch/publication/66912) және [IEC 62859](https://webstore.iec.ch/publication/66913)

• Sandia National Laboratories — [Application of Zero Trust Architectures for Nuclear Power Plants](https://www.osti.gov/servlets/purl/2431745)