北美于2017年11月中旬舉辦了“GridEx IV”演習,來自美國、加拿大、墨西哥450家組織機構的6300人共同參與“北美電網故障”的場景。此次演習目的在于評估潛在的物理和網絡破壞力,讓參與者予以響應分析,以便為今后的攻擊做好充分準備。
美國方面愈發擔憂“冷戰”時期的武器:核爆炸產生的電磁脈沖(EMP)。尤其考慮到朝鮮試射導彈或衛星在高空爆炸產生的電磁脈沖威脅,北美今年的“GridEx IV”演習更具緊迫性。
美國電網能招架電磁攻擊嗎?-E安全
今年GridEx演習參與機構
GridEx演習每兩年舉辦一次,今年的GridEx演習納入了假報告或假新聞這類新的場景。GridEx IV模擬針對北美電力和其它關鍵基礎設施網絡/物理攻擊,從而加強危機意識,并通過溝通彼此交流經驗教訓。北美電力可靠性公司的金伯利-米爾可瑞克表示,網絡安全事件的重要性如今已與物理基礎設施攻擊相當。
GridEx IV參與對象包括:電力企業、地區(地方、州、省)和聯邦政府執法機構、第一響應(First Response)和情報機構、關鍵基礎設施跨部門合作伙伴(公共事業公司等)、能源供應鏈行業。
電磁脈沖(EMP)威脅引發擔憂
電磁脈沖其實就是在一瞬間能產生巨大的能量場,對能量波非常敏感,能夠在較遠的距離上破壞無數的電力系統和高技術微型電路,而電磁脈沖炸彈能夠對電子信息系統、指揮控制系統和網絡信息系統產生威脅,號稱信息時期的“第二原子彈”。世界各軍事強國的電磁脈沖打擊武器正在走向適用化。美國海軍作戰部部長拉夫·黑德上將曾說,這種電磁脈沖炸彈是“反動性的作戰武器”。
相比黑客入侵電網,電磁脈沖(EMP)危害性更大,根據武器的配置和爆炸的高度損壞不同范圍內的電子電路。科學家強調,一枚擊中地面目標的核彈產生的電磁脈沖更令人擔憂。
隨著朝鮮成功進行導彈和核彈頭試驗,美國國會決定通過2018財年國防授權法案為美國電磁脈沖攻擊威脅評估委員會提供資金。
GridEx IV的參與者表示,雖然通過電磁脈沖發起攻擊的可能性不大,但這類攻擊受到極大關注。2017年9月,美國電磁脈沖攻擊威脅評估委員會的高級官員向國會議員發出電磁脈沖攻擊威脅警告。
美國電網能招架電磁攻擊嗎?-E安全
美國電力公司輸電部門執行副總裁麗莎-巴頓表示,美國電力研究院(EPRI)正在分析這類風險,該研究院12月下旬發布報告強調了此類攻擊可能帶來的廣泛破壞性。美國電力研究院輸配電基礎設施副總裁羅伯-曼寧表示,過去更多的關注點是多種潛在威脅,而如今則是朝鮮。
電子脈沖如何對人造成影響?
其實電磁脈沖本身對生物體幾乎產生不了什么影響,但假如人在電磁脈沖發作時接近受影響的電子設備,則可能由于霎時產生的超高電壓而灼傷、休克,以至死亡,且電子設備受到電磁脈沖影響也可能會短路,造成爆炸或火災,可見電磁脈沖武器非常的危險。
美電力行業尚未做好應對電磁脈沖威脅的準備
美國新英格蘭地區電網管理公司ISO新英格蘭(ISO New England)運營總監約翰-諾頓表示,該行業尚未做好準備應對大規模電磁攻擊,美國電力行業缺乏標準或工具處理重大天災人禍事件(例如極端網絡事件、EMP攻擊、甚至傳統戰爭)。
美國電網行業應急準備
美國區域電網運營商PJM互聯公司(PJM Interconnection LLC)在保護系統免于遭受太陽活動影響方面經驗豐富,同時一直與輸電公司合作防范其它發生的概率低卻“殺傷力”巨大的威脅,這其中就包含電磁脈沖。
美國的電力公司已經開始采取舉措防止電磁干擾。美國某些電網運營商和輸電基礎設施服務商正在部署所謂的法拉第罩殼。公共事業單位也已開始儲備備件替換可能因電磁脈沖攻擊事件、風暴或其它災難破壞的部件。
美國最大的公共事業公司杜克能源公司(Duke Energy Corp)一直在與美國電力研究院合作研究民用基礎設施面臨的電磁脈沖威脅。杜克能源公司電網解決方案高級副總裁李-馬佐基表示,希望依靠科研來驗證電磁脈沖威脅是否存在,以及電磁脈沖的威力究竟有多大。
科學實驗室自動化恢復系統研究
美國桑迪亞國家實驗室(Sandia National Laboratories)的科學家喬恩-羅杰斯自20世紀90年代以來一直在研究電磁脈沖威脅。該實驗室一直在研究如何利用自動化控制幫助恢復系統。羅杰斯指出,電網已通過電涌放電器防范攻擊,這在電磁脈沖攻擊中可能會發揮作用。
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美國聯合技術公司(United Data Technologies)政府與法務副總裁杰夫-恩格爾表示,如今更可能針對基礎設施特定部分發起針對性攻擊,包括使用電磁脈沖發起攻擊,而非核武器。隨著設備體積越來越小,越來越有效,電磁脈沖技術不斷與時俱進。業界的態度是做好準備應對不規則雷擊、太陽耀斑或局部攻擊帶來的低強度電磁脈沖。
愛迪生電力研究所(Edison Electric Institute)表示,對于核爆炸產生的電磁脈沖,業界還不完全了解其可能帶來的影響,所提出的應對舉措仍未得到證實,且顯得不切實際。
核爆炸產生的電磁脈沖威脅“驚人”
美國電力研究院通過報告描繪了不容忽視的場景。模擬場景顯示,在離地球250英里遠的地方使用140萬噸的炸彈引爆一枚核武器(其威力近乎廣島原子彈的100倍)可能會導致地區斷電,影響數個州,但不至于影響美國整個東部或西部的網絡。沒有任何一個場景能導致全美電網崩潰。高空電磁脈沖的恢復時間取決于設備破壞程度,美國電力研究院計劃明年研究展開相關研究,并提出具有成本效益的緩解方案。
防范電磁脈沖威脅成本高不可估
美國新澤西州公共事業委員會(BPU)主席理查德姆-羅茲警告稱,防范電磁脈沖引發的大范圍故障成本簡直是“天文數字”。將變壓器或變電站置于屏蔽籠將會花費數億美元。雖然保護配電系統的關鍵資產可能會花費幾十億美元。目前要管理這類威脅,沒有誰真正具備這樣的資源。