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K.O.电网,只需要几万台空调...
2018-8-21 15:18
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分类:
物联网
文集:
前沿
在最近的USENIX安全研讨会上,普林斯顿大学电气工程系的研究人员介绍了一种
通过物联网操纵的潜在电网攻击,《BlackIoT:高功率设备的物联网僵尸网络可能会扰乱电网》(论文地址:https://www.usenix.org/system/files/conference/usenixsecurity18/sec18-soltan.pdf)研究人员称,不同于低功率的常见物联网设备,“
我们证明,由高功率设备组成的物联网(IoT)僵尸网络(如空调和取暖器),可以对电网发动大规模协同攻击,操纵电网的电力需求。”
他们研究了MadIoT(Manipulation of demand via IoT)攻击的五种变体,并在现实世界的电网模型上模拟评估它们的有效性。

图1:MadIoT攻击。攻击者可以通过同步打开/关闭受损的高功率物联网设备来破坏电网的正常运行。
(Image Source:《BlackIoT: IoT Botnet of High Wattage Devices Can Disrupt the Power Grid》)
这些模拟结果表明,MadIoT攻击可能导致:
(i)导致频率不稳定的攻击:若需求突然激增可能导致频率相应急剧下降,研究人员发现,模拟美国西部地区的电网,电网增加30%的需求,就可能导致电网中的所有发电机跳闸并脱机。而这样的“需求”,攻击者可以通过使用大约9万台空调或1.8万台电热水器做到。
(ii)线路故障并导致级联故障的攻击:即使需求的小幅增加也可能导致线路过载和故障,这些初始的线路故障可能导致进一步的线路故障或称为级联故障。例如,通过模拟显示,2008年夏季峰值期间,波兰电网需求仅增加1%,就会导致263线路故障和86%负载中断的级联故障。而这种攻击可以通过使用大约21万台空调做到,占波兰家庭总数的1.5%。
(iii)增加运营成本的攻击: 例如,通过模拟显示,在高峰时段的电力需求增加5%可能导致电力增加20%的成本。这也可能成为一个攻击者的利益点。
表1:家用电器的用电量
(Image Source:《BlackIoT: IoT Botnet of High Wattage Devices Can Disrupt the Power Grid》)

图2:电力系统的主要组成
(Image Source:《BlackIoT: IoT Botnet of High Wattage Devices Can Disrupt the Power Grid》)
MadIoT攻击可能导致局部停电,在最坏的情况下会导致大规模停电。该研究揭示了物联网的脆弱性,以及与其他网络之间的相互依赖性。研究人员希望能引起电力公司、智能设备制造厂商还有系统安全工程专家们的注意。
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