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(gòu)的6300人共同參與“北美電網(wǎng)故障”的場景。此次演習目的在于評估潛在的物理和網(wǎng)絡(luò)破壞力,讓參與者予以響應(yīng)分析,以便為今后的攻擊做好充分準備。
美國方面愈發(fā)擔憂“冷戰(zhàn)”時期的武器:核爆炸產(chǎn)生的電磁脈沖(EMP)。尤其考慮到朝鮮試射導(dǎo)彈或衛(wèi)星在高空爆炸產(chǎn)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(wǎng)能招架電磁攻擊嗎?-E安全
今年GridEx演習參與機構(gòu)
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(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)/物理攻擊,從而加強危機意識,并通過溝通彼此交流經(jīng)驗教訓(xùn)。北美電力可靠性公司的金伯利-米爾可瑞克表示,網(wǎng)絡(luò)安全事件的重要性如今已與物理基礎(chǔ)設(shè)施攻擊相當。
GridEx IV參與對象包括:電力企業(yè)、地區(qū)(地方、州、省)和聯(lián)邦政府執(zhí)法機構(gòu)、第一響應(yīng)(First Response)和情報機構(gòu)、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施跨部門合作伙伴(公共事業(yè)公司等)、能源供應(yīng)鏈行業(yè)。
電磁脈沖(EMP)威脅引發(fā)擔憂
電磁脈沖其實就是在一瞬間能產(chǎn)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(shù)的電力系統(tǒng)和高技術(shù)微型電路,而電磁脈沖炸彈能夠?qū)﹄娮有畔⑾到y(tǒng)、指揮控制系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)產(chǎn)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(zhàn)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(zhàn)武器”。
相比黑客入侵電網(wǎng),電磁脈沖(EMP)危害性更大,根據(jù)武器的配置和爆炸的高度損壞不同范圍內(nèi)的電子電路??茖W(xué)家強調(diào),一枚擊中地面目標的核彈產(chǎn)生的電磁脈沖更令人擔憂。
隨著朝鮮成功進行導(dǎo)彈和核彈頭試驗,美國國會決定通過2018財年國防授權(quán)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(fā)起攻擊的可能性不大,但這類攻擊受到極大關(guān)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(fā)出電磁脈沖攻擊威脅警告。
美國電網(wǎng)能招架電磁攻擊嗎?-E安全
美國電力公司輸電部門執(zhí)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(fā)布報告強調(diào)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(chǔ)設(shè)施副總裁羅伯-曼寧表示,過去更多的關(guān)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(chǎn)生不了什么影響,但假如人在電磁脈沖發(fā)作時接近受影響的電子設(shè)備,則可能由于霎時產(chǎn)生的超高電壓而灼傷、休克,以至死亡,且電子設(shè)備受到電磁脈沖影響也可能會短路,造成爆炸或火災(zāi),可見電磁脈沖武器非常的危險。
美電力行業(yè)尚未做好應(yīng)對電磁脈沖威脅的準備
美國新英格蘭地區(qū)電網(wǎng)管理公司ISO新英格蘭(ISO New England)運營總監(jiān)約翰-諾頓表示,該行業(yè)尚未做好準備應(yīng)對大規(guī)模電磁攻擊,美國電力行業(yè)缺乏標準或工具處理重大天災(zāi)人禍事件(例如極端網(wǎng)絡(luò)事件、EMP攻擊、甚至傳統(tǒng)戰(zhàn)爭)。
美國電網(wǎng)行業(yè)應(yīng)急準備
美國區(qū)域電網(wǎng)運營商PJM互聯(lián)公司(PJM Interconnection LLC)在保護系統(tǒng)免于遭受太陽活動影響方面經(jīng)驗豐富,同時一直與輸電公司合作防范其它發(fā)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(jīng)開始采取舉措防止電磁干擾。美國某些電網(wǎng)運營商和輸電基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)商正在部署所謂的法拉第罩殼。公共事業(yè)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(zāi)難破壞的部件。
美國最大的公共事業(yè)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(chǔ)設(shè)施面臨的電磁脈沖威脅。杜克能源公司電網(wǎng)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(xué)實驗室自動化恢復(fù)系統(tǒng)研究
美國桑迪亞國家實驗室(Sandia National Laboratories)的科學(xué)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(fù)系統(tǒng)。羅杰斯指出,電網(wǎng)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(fā)揮作用。
美國電網(wǎng)能招架電磁攻擊嗎?-E安全
美國聯(lián)合技術(shù)公司(United Data Technologies)政府與法務(wù)副總裁杰夫-恩格爾表示,如今更可能針對基礎(chǔ)設(shè)施特定部分發(fā)起針對性攻擊,包括使用電磁脈沖發(fā)起攻擊,而非核武器。隨著設(shè)備體積越來越小,越來越有效,電磁脈沖技術(shù)不斷與時俱進。業(yè)界的態(tài)度是做好準備應(yīng)對不規(guī)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(chǎn)生的電磁脈沖,業(yè)界還不完全了解其可能帶來的影響,所提出的應(yīng)對舉措仍未得到證實,且顯得不切實際。
核爆炸產(chǎn)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(dǎo)致地區(qū)斷電,影響數(shù)個州,但不至于影響美國整個東部或西部的網(wǎng)絡(luò)。沒有任何一個場景能導(dǎo)致全美電網(wǎng)崩潰。高空電磁脈沖的恢復(fù)時間取決于設(shè)備破壞程度,美國電力研究院計劃明年研究展開相關(guān)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(yè)委員會(BPU)主席理查德姆-羅茲警告稱,防范電磁脈沖引發(fā)的大范圍故障成本簡直是“天文數(shù)字”。將變壓器或變電站置于屏蔽籠將會花費數(shù)億美元。雖然保護配電系統(tǒng)的關(guān)鍵資產(chǎn)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。