SEnCom. SEnCom Systemsicherheit von Energieversorgungsnetzen bei Einbindung von Informations- und Kommunikationstechnologien

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1 Institut für Hochspannungstechnik Univ.-Prof. Dr.-Ing. Armin Schnettler SEnCom Systemsicherheit von Energieversorgungsnetzen bei Einbindung von Informations- und Kommunikationstechnologien Konferenz Zukunftsfähige Stromnetze Berlin, Simon Haverkamp, M.Sc., P3 Group

2 Agenda 1 Ziel des Projekts SEnCom 2 Vorstellen des Konsortiums 3 Laboraufbau im Testzentrum Aachen 4 Projektinhalt und Ergebnisse SEnCOM 2

3 Agenda 1 Ziel des Projekts SEnCom 2 Vorstellen des Konsortiums 3 Laboraufbau im Testzentrum Aachen 4 Projektinhalt und Ergebnisse SEnCOM 3

4 Motivation Schlechte physikalische Sicherung Kommunikationsschnittstellen werden angreifbar Angriff auf die zentrale Steuerung des Netzes möglich Bislang keine ganzheitliche Betrachtung der Verknüpfung zwischen Energietechnik und IKT Auswirkungen auf die Zuverlässigkeit der Energieversorgung sind nicht ausreichend bekannt Aktuelle Maßnahmen fokussieren auf Datensicherheit von Kunden SEnCOM 4

5 Zielsetzung Etablierung von Verfahren und Methoden zur kombinierten Betrachtung von IKT und Energienetzen Aufstellung der Bedrohungsszenarien und deren Auswirkungen auf die Versorgungssicherheit Ableitung von Maßnahmen für eine sichere Energieversorgung unter vermehrter Durchdringung von IKT SEnCOM 5

6 Agenda 1 Ziel des Projekts SEnCom 2 Vorstellen des Konsortiums 3 Laboraufbau im Testzentrum Aachen 4 Projektinhalt und Ergebnisse SEnCOM 6

7 Vorstellung des Konsortiums Interdisziplinäres Projektteam SEnCOM 7

8 Agenda 1 Ziel des Projekts SEnCom 2 Vorstellen des Konsortiums 3 Laboraufbau im Testzentrum Aachen 4 Projektinhalt und Ergebnisse SEnCOM 8

9 Das Smart-Grid Testzentrum in Aachen MV Grid LV Grid 31,5 MVA Workshop Intelligent Substations Offices HTL-Lab Loads DER Grid Simulator LVRT LV-Grid LV-Grid SC-Emulator E-Mobility SEnCOM 9

10 Agenda 1 Ziel des Projekts SEnCom 2 Vorstellen des Konsortiums 3 Laboraufbau im Testzentrum Aachen 4 Projektinhalt und Ergebnisse SEnCOM 10

11 Zukunfts- und Bedrohungsszenarien Entwicklungsszenarien / Zeithorizonte Wie verändert sich das Stromnetz Einbindung intelligenter Komponenten Durchdringung dieser Komponenten Energietechnische Analyse - Potenzielle Auswirkungen Welches Gefahrenpotential geht von einzelnen Komponenten aus IKT Analyse - Wie hoch ist die Sicherheit der Komponenten Stand der heutigen IKT Sicherheit Bedrohungsanalyse nach STRIDE Verwendete Protokolle Ableiten von Angriffsszenarien Schnittmenge von ET und IKT Zielen Welche Komponenten sind lohnende Ziele? SEnCOM 11

12 Simulative Analyse Simulationshintergrund Für die Netzberechnungen wurden Typnetze erstellt, welche die HS, MS und NS Ebene abbilden Mittels variabler Parameter für Erzeugung und Verbrauch werden verschiedene Netzzustände und Zeithorizonte abgebildet Die Untersuchungen werden im statischen und dynamischen Zeitbereich durchgeführt Beispielhaftes Angriffsszenario: Angriff auf Feldleitgerät eines Stufenschalters eines HS/MS Transformators Spannung der MS Ebene steigt auf 128% Nach VDE-AR-N 4105 löst der NA-Schutz sämtlicher unterlagerten Erzeugungsanlagen aus Primäres Ziel: direkte Auswirkungen von angriffen Rückwirkungen auf andere Komponenten Reichweite der Auswirkungen Systemstabilität Rückwirkungen auf andere Netzebenen SEnCOM 12

13 Aufbau des Energie-IKT Versuchsnetzes SEnCOM 13

14 Experimentelle Analyse Ziele Validierung der Bedrohungsszenarien hinsichtlich ihrer realistischen Durchführbarkeit Bewertung der eingeführten Sicherheitsmaßnahmen auf ihre Zweckmäßigkeit und Effektivität Testen des Sicherheitskonzepts der PLC Datenkommunikation Methoden Port- und Sicherheitslückenscans Aufzeichnen und Analyse von Netzwerkverkehr Firmwareanalyse Robustheitstests Man-in-the-Middle und Denial of Service Angriffe Brute-Force-Methoden & Privilege Escalation Web Applikation Hacking Address-Spoofing und Impersonifizierungsangriffe Vorgehen Berücksichtigung des BSI Klassifikationsschemas Angriffe in mehreren Stufen, darunter die Stufen des Blackbox-Ansatzes Beobachtung der IT- Sicherheitskomponenten Evaluation der Auswirkungen auf die Kontrollfähigkeit des Energienetzes SEnCOM 14

15 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Verbundkoordinator Simon Haverkamp, M.Sc. +49 (0)