2022-11-29 カナダ・コンコーディア大学
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家庭用ソーラーパネルや電気自動車の充電器などの電力供給は、電力網との接続にスマートインバータと呼ばれるフィールドデバイスに依存しています。コンコーディアの研究者が新たに発表した研究によると、これらの機器のデジタル情報通信技術への依存は、悪意のある行為者によって複数の方法で攻撃される可能性があり、一般市民に深刻な影響を与えることが分かっています。
IEEE: Transactions on Power Electronics誌に掲載されたこの論文は、スマートインバーターのサイバーセキュリティの状況を調査し、デバイスとグリッドレベルでの攻撃戦略を特定しています。また、それらに対する防御、緩和、予防の方法についても考察しています
研究者らは、スマートインバータへの攻撃は、個々のデバイスへの脅威からグリッド全体への脅威まで、複数の形態があり得ることを説明しています。デバイスへの攻撃は、デバイスとエネルギーの流れを調整するユーティリティ、または他のデバイスとの間の通信を妨害する可能性がありますが、ハードウェアへの攻撃も可能性があります。
インバーターとデバイス間の通信リンクに対する攻撃戦略として、偵察、リプレイ、DDoS、Man-in-the-Middleの可能性が指摘されています。また、物理的なファームウェア攻撃や、機器の周囲の電磁場を操作するホールスプーフィングなどの戦術は、ハードウェアをターゲットとしています。
マイクログリッド・レベルでは、集中制御アーキテクチャと分散制御システムに対するサイバー攻撃の可能性に言及しています。これらの攻撃の多くは、機器と制御装置間の通信ストリームに偽のデータを注入したり、制御装置から機器へのコマンドをブロックしたりするように設計されています。これらは、電力、電圧、周波数の振動を引き起こし、マイクログリッドのエネルギー分配能力を著しく低下させる可能性があります。
この研究は、カナダ、米国、インド、ヨーロッパの研究者のネットワークを結ぶMitacs-Ericsson GAIAの複数機関研究イニシアチブの一環として行われました。
<関連資料＞
- https://www.concordia.ca/news/stories/2022/11/29/smart-inverters-vulnerability-to-cyberattacks-needs-to-be-identified-and-countered-according-to-concordia-researchers.html
- https://ieeexplore.ieee.org/document/9889215
スマートグリッドにおけるスマートインバータのサイバーセキュリティの調査結果。Cybersecurity of Smart Inverters in the Smart Grid: A Survey
Yuanliang Li; Jun Yan
IEEE Transactions on Power Electronics ( Volume: 38, Issue: 2, February 2023)
2364 – 2383 13 September 2022 DOI: 10.1109/TPEL.2022.3206239
Abstract:
The penetration of distributed energy resources (DERs) in smart grids significantly increases the number of field devices owned and controlled by consumers, aggregators, third parties, and utilities. As the interface between DER and power grids, DER inverters are becoming smarter with various grid-support functions and communication capabilities. Meanwhile, the cybersecurity risks of smart inverters are also on the rise due to the extensive utilization of information and communication technologies. The potential negative impacts of cyberattacks on smart inverters have attracted significant attention from scholars and organizations. To advance the research on smart inverter cybersecurity and provide insights into its technical achievements, barriers, and future directions, this article will give a comprehensive review of critical attacks and defense strategies for smart inverters and inverter-based systems like microgrids. We start this survey with an overview of the smart inverter introduction, including device- and grid-level architectures, grid-support functions, and communication protocols. We then review various cyberattacks and defense strategies in different categories and scenarios tailed with discussions including their feasibility and remaining gaps. Finally, we discuss the opportunities and challenges of emerging technologies that can secure smart inverters. We hope this survey can inspire efforts to close research gaps and develop more mature cybersecurity solutions for smart inverters in the smart grid.
