Fortgeschrittene Sicherheitsplattform sichert die Zukunft intelligenter Energienetze
So ermöglichen die intelligenten Energienetze eine nahtlose Kommunikation zwischen Versorgungsunternehmen und der Bevölkerung und revolutionieren damit das Energiemanagement. Doch neue Technologien bringen auch neue Herausforderungen mit sich, und intelligente Energienetze bilden da keine Ausnahme. Da sie sich in hohem Maße auf Informations- und Kommunikationstechnologien stützen, unterliegen sie Bedrohungen und Schwachstellen im Bereich der Cybersicherheit.
Grundlegende Herausforderungen für intelligente Netze: Skalierbarkeit, Systemvertrauen und Interoperabilität
„Während wir die Vorteile des intelligenten Energienetzes nutzen, ist es wichtig, die damit verbundenen Herausforderungen zu erkennen und zu überwinden“, erklärt Christos Xenakis, Koordinator des im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen finanzierten Projekts SealedGRID. „Die erste betrifft die Skalierbarkeit: Durch die Notwendigkeit, zahlreiche intelligente Zähler zu verwalten, wird die Versorgungsseite des intelligenten Energienetzes zu einer Schwachstelle. Mögliche Angriffe könnten das gesamte Energieverteilungssystem lahmlegen.“ Systemvertrauen ist ein weiterer kritischer Faktor bei intelligenten Energienetzen. Da die Knotenpunkte des intelligenten Netzes für die Nutzenden zugänglich sein werden, erklärt der Koordinator, könnten bestimmte Personen Hard- oder Software manipulieren, um Energiemessungen und Energiekosten zu beeinflussen oder sich illegal Zugang zu vertraulichen personenbezogenen Daten zu verschaffen. Die ultimative Herausforderung ist die Interoperabilität, die sich aus der Integration verschiedener Technologien mehrerer Netzbetreiber ergibt. „Mit der schrittweisen Entwicklung des intelligenten Energienetzes werden voraussichtlich neue bereichsübergreifende Sicherheitsprobleme entstehen“, erklärt Xenakis.
Barrieren bei der Implementierung von intelligenten Energienetzen überwinden
In Anbetracht dieser Herausforderungen hat SealedGRID Sachverständige aus Industrie und Wissenschaft zusammengebracht, um eine innovative Plattform zu entwickeln, die den Anforderungen an die Cybersicherheit im intelligenten Energienetz Rechnung trägt. „Die SealedGRID-Plattform integriert erstmals fortschrittliche dezentrale Technologien wie Blockchain, verteilte Hashtabellen und vertrauenswürdige Ausführungsumgebungen, um Sicherheitsrisiken zu minimieren und ein sicheres Management von Energieverteilungsnetzen zu gewährleisten“, so Xenakis. „Darüber hinaus integriert die Plattform OpenID Connect (ein zentralisiertes System zur Überprüfung der Identität im Internet) und bietet moderne Sicherheitsfunktionen, auch für ältere Geräte, die keine Funktionen für die Cybersicherheit aufweisen.“
Die Komponenten, die der Plattform zugrunde liegen, ermöglichen deren Leistung
Die SealedGRID-Plattform wird von verschiedenen Komponenten unterstützt, mit denen die Skalierbarkeit, das Systemvertrauen und die Interoperabilität von intelligenten Energienetzen gewährleistet werden. Diese reichen von Schlüsselverwaltung und Authentifizierung (MENSA) über vertrauenswürdige Datenverarbeitung und Schutz der Privatsphäre (MASKER) bis hin zu Autorisierung und Sicherheitsinteroperabilität (ODyn). „MENSA ist das erste dezentrale Hybridsystem, das Authentifizierungsdienste in Mini-Netzen bietet. Es gestattet den häufigen Zu- und Abgang von Knoten, ohne dass die Effizienz des Netzwerks beeinträchtigt wird. Dank seines verteilten Aufbaus eliminiert es die Möglichkeit eines einzelnen Fehlerpunkts und bietet jedem Knoten die Freiheit, seine eigenen Vertrauensrichtlinien festzulegen“, merkt Xenakis an. Der Projektkoordinator erklärt weiter, dass MASKER ein Mechanismus zum Schutz der Privatsphäre ist, der bei der Maskierung und Demaskierung von Verbrauchswerten, der gemeinsamen Nutzung von Schlüsseln sowie der vertrauenswürdigen Zusammenarbeit in der Betriebsumgebung hilft. Derweil nutzt ODyn meinungsdynamische Module, um den Sicherheitsstatus jedes teilnehmenden Knotens zu überwachen und festzustellen, ob er gefährdet ist. Es verwandelt Knoten in aktive Agenten, die sicherheitsrelevante Informationen austauschen, um Unregelmäßigkeiten zu erkennen. Mithilfe seines Korrelationsalgorithmus kann es mehrere Bedrohungen innerhalb des Netzes analysieren. Schließlich umfasst die SealedGRID-Plattform ein Autorisierungsmodul, das für die Annahme oder Ablehnung von Anfragen innerhalb des intelligenten Energienetzes zuständig ist. Es umfasst einen hierarchischen Autorisierungsrahmen mit vorgegebenen Rollen und stellt eine direkte Verbindung zu MENSA her, um die benötigten Zertifikate auszutauschen. Darüber hinaus führt es Prüfungen für die Ausstellung neuer Sicherheitsrichtlinien oder die Erkennung gefährlicher Vorfälle durch. Die SealedGRID-Plattform trägt erfolgreich zur Abwehr von bestimmten, mit der Implementierung von intelligenten Energienetzen verbundenen Risiken bei. Durch die Integration leistungsfähiger Instrumente zum Schutz vor Cyberbedrohungen und Missbrauch soll sie eine effiziente und sichere Infrastruktur für intelligente Energienetze gewährleisten.
Schlüsselbegriffe
SealedGRID, intelligentes Energienetz, Systemvertrauen, Skalierbarkeit, Cybersicherheit, dezentral, Blockchain, verteilte Hashtabellen
