Последнее изобретение человечества - Баррат Джеймс (книги бесплатно без регистрации полные TXT) 📗
Если говорить коротко, то умная сеть — полностью автоматизированная электросистема, которая по идее должна повысить эффективность использования электроэнергии. Она объединяет старые источники энергии — электростанции на угле и других видах ископаемого топлива — и более новые солнечные и ветровые станции. Контролем и распределением энергии по конечным потребителям занимаются региональные центры. Более 50 млн домашних электросистем уже успели «поумнеть». Проблема в том, что новая умная энергосистема окажется более уязвимой для катастрофических отключений, чем не такая уж тупая прежняя система. Об этом говорится в недавнем исследовании МТИ, озаглавленном «Будущее электрической сети»:
Сильно взаимосвязанная система коммуникационных сетей будущего будет обладать уязвимостями, которые отсутствуют, возможно, в сегодняшней системе. Миллионы новых связующих электронных устройств, от автоматических счетчиков до синхрофазоров, порождают новые векторы атаки — пути, которыми могут воспользоваться нападающие для получения доступа к компьютерным системам или другому коммуникационному оборудованию, — и это повышает риск намеренных или случайных разрывов связи. Как отмечает North American Electric Reliability Corporation, эти разрывы могут привести к целому ряду отказов, включая потерю контроля над системными устройствами, потерю связи между частями системы или управляющими центрами или временные отключения электричества.
У энергосистемы есть одна особенность, которая делает ее королевой национальной инфраструктуры: без нее не работает ни одна из частей этой инфраструктуры. Ее отношения с остальной инфраструктурой полностью подходят под определение «сверхкритической связи» — термина, которым Чарльз Перроу описывает систему, части которой непосредственно и сильно влияют друг на друга. За исключением относительно небольшого числа домов, самостоятельно вырабатывающих электричество от солнца и ветра, сложно назвать, что не получает энергию от общей энергосистемы. Как мы уже отмечали, финансовая система США — это не просто электронная, но компьютеризированная и автоматизированная система. Автозаправочные станции, нефтеперерабатывающие заводы, даже солнечные и ветровые электростанции используют электричество, так что в случае отключения о транспорте можно забыть вообще. Отключение электричества угрожает продовольственной безопасности, поскольку грузовики, доставляющие продукты в супермаркеты, нуждаются в топливе. И в магазинах, и дома продукты, которые должны храниться в холодильнике, выдержат без него всего пару дней.
Очистка воды и доставка ее в большинство домов и на большинство предприятий требуют электричества. Без энергии невозможно утилизировать отходы канализации. В случае отключения электричества связь с пострадавшими районами тоже продержится недолго — столько, сколько аварийная связь проработает на аккумуляторах и автономных генераторах, требующих, естественно, топлива. Если не говорить о несчастных, которым не повезет застрять в лифтах, максимальной опасности подвергнутся пациенты в палатах интенсивной терапии и новорожденные. Анализ гипотетических катастроф, вырубающих значительные участки национальной энергосистемы, выявил несколько тревожных фактов. Если энергии не будет больше двух недель, большинство грудных детей в возрасте до года умрет от голода из-за отсутствия молочных смесей. Если энергии не будет год, примерно девять из десяти человек всех возрастов умрут от самых разных причин, в основном от голода и болезней.
В противоположность тому, что вы, может быть, думаете, американские военные не имеют независимых источников топлива и энергии, так что в случае крупномасштабного длительного отключения они не придут на помощь населению. Военные получают 99 % энергии из гражданских источников, а 90 % связи у них осуществляется по частным сетям, как и у всех остальных. Вам, вероятно, приходилось видеть военных в аэропортах — дело в том, что они тоже пользуются общей транспортной инфраструктурой. Как заметил Линн в одном из выступлений 2011 г., это еще одна причина, по которой нападение на энергетическую инфраструктуру будет означать начало реальной войны; такое нападение ставит под угрозу способность военных защитить страну.
Существенные сбои в любом из этих секторов могут затронуть оборонительные операции. Кибератака более чем на один сектор может привести к катастрофе. Сохранность сетей, обеспечивающих критическую инфраструктуру, должна обязательно рассматриваться при оценке нашей способности выполнять задачи в области национальной безопасности.
Насколько известно моим собеседникам, лишь однажды за короткую жизнь Интернета хакерам удалось обрушить энергосистему. В Бразилии в 2005–2007 гг. в результате серии кибератак исчез свет в домах более чем 3 млн человек в десятках городов, а крупнейшие в мире заводы по переработке железной руды оказались отрезанными от общей энергосистемы. Неизвестно, кто это сделал, но когда процесс начался, власти были не в силах его остановить.
Специалисты-энергетики на собственном опыте убедились, что электросистемы тесно переплетены между собой в самом буквальном смысле; отказ в какой-то небольшой части вызывает лавину отказов и может вылиться в коллапс всей системы. Отключение 2003 г. на северо-востоке США всего за семь минут распространилось на всю канадскую провинцию Онтарио и на восемь американских штатов и оставило без света на двое суток 50 млн человек. Это отключение обошлось региону в $4–6 млрд. И оно не было намеренным — оказалось достаточно упавшего на провода дерева.
Быстрое восстановление системы было столь же незапланированным, как и авария. Многие промышленные генераторы и трансформаторы американской энергосистемы построены на других континентах, и в случае повреждения из-за аварии критически важных элементов системы замена может занять не дни, а месяцы. К счастью, во время северо-восточного отключения не пострадал ни один крупный генератор или трансформатор.
В 2007 г. министерство внутренней безопасности решило исследовать возможность киберразрушения критического оборудования. С этой целью в Национальной лаборатории в Айдахо — ядерном исследовательском центре — был подключен к Интернету турбогенератор. Затем исследователи взломали его сайт и изменили настройки. Министерство хотело посмотреть, можно ли таким образом заставить турбину стоимостью в миллион долларов, аналогичную множеству других турбин в национальной энергосистеме, дать сбой. Судя по рассказу очевидца, им это удалось:
Гул вращающегося механизма становился все громче и громче, потом внутри 27-тонной стальной махины раздался резкий скрежет, и она сотряслась до основания, как кусок пластика. Гул стал еще громче, и новый скрежещущий звук эхом отразился от стен зала. Наружу с шипением потянулась струйка белого пара, за ней клубами пошел черный дым, и турбину разорвало изнутри.
Уязвимость, которую хотели исследовать в этом эксперименте, свойственна для североамериканской энергосистемы — это привычка подключать контрольную аппаратуру принципиально важного оборудования к Интернету, чтобы им можно было управлять дистанционно. Эту аппаратуру «защищают» паролями, инструментами сетевой защиты, шифрованием и другими средствами, через которые злодеи обычно проходят, как горячий нож сквозь масло. Устройство, управлявшее несчастным генератором, которым пожертвовали исследователи, используется в США повсеместно и известно как система управления, контроля и сбора данных (SCADA).
SCADA задействована для управления не только устройствами в энергосистеме, но и всевозможной современной аппаратурой, включая светофоры, атомные электростанции, нефте- и газопроводы, водоочистные станции и заводские конвейеры. Аббревиатуру SCADA знают все, даже домохозяйки, благодаря явлению под названием Stuxnet. Надо отметить, что Stuxnet вместе со своими родичами Duqu и Flame убедил даже самых закоренелых скептиков в том, что энергосистема действительно может подвергнуться атаке.
