Initiativen für sichere Smart Grids in Österreich und Europa

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1 Initiativen für sichere Smart Grids in Österreich und Europa Thomas Bleier Dipl.-Ing. MSc zpm CISSP CEH Thematic Coordinator ICT Security Safety & Security Department AIT Austrian Institute of Technology GmbH

2 IKT-Sicherheitsthemen im Smart Grid Organisatorische Maßnahmen & Prozesse ISMS, Risikomanagement, Audit Sichere Entwicklung von Komponenten Security by Design, Secure Development Lifecycle, Tests, Zertifizierungen Sichere Inbetriebnahme & Betrieb Security by Default, Trainings, Wartung, Patch, etc. Sichere Kommunikation Paradigmenwechsel: inhärente Sicherheit statt Isolation Physische Sicherheit Monitoring, Überwachung, Resilienz Behandlung von Sicherheitsvorfällen Erkennung von Vorfällen, Informationsaustausch, angemessene Reaktion Wiederherstellung im Katastrophenfall Wiederanlauf, Business Continuity, etc

3 Standardisierung im Bereich SG Security Organisatorische Maßnahmen & Prozesse ISO 27001/27005/27019, IEC 62443, NISTIR 7628, etc. Sichere Entwicklung von Komponenten BSI Schutzprofile / Common Criteria, IEC Sichere Inbetriebnahme & Betrieb? (IEC 62443) Sichere Kommunikation IEC 62351, etc. Physische Sicherheit Diverse aber (Smart) Grid spezifisch? Behandlung von Sicherheitsvorfällen ISO 27035, ISO 27010, etc. Wiederherstellung im Katastrophenfall ISO

4 (SG)² - Smart Grid Security Guidance Nationales Forschungsprojekt im Förderprogramm KIRAS (PL 2.4) Laufzeit: 2 Jahre (11/ /2014) Budget: 1,2 Mio. EUR Projektpartner: AIT Austrian Institute of Technology (Koordinator) Technische Universität Wien SECConsult Unternehmensberatung GmbH Siemens AG, Corporate Technology LINZ AG Energie AG Innsbrucker Kommunalbetriebe AG Energieinstitut an der JKU Linz GmbH Bundesministerium für Inneres Bundesministerium für Landesverteidigung

5 Analog Loop Fiberglass, Directional Radio, WiMAX, PLC AnaloG Loop Ethernet Fiberglass, Directional Radio, WiMAX, PLC OPC Ethernet, UMTS, GPRS PLC Analog wireless) Analog, SG2 - Ansatz und Status Bedrohungskatalog & Risiko-Assessment Market Enterprise Operation Station Field Process MODBUS RS485, IEC Ethernet. SCADA System Automation Frontend Automation FE Testpoint Medium Voltage Level IEC IEC Ethernet WebService or Automation Headend Control/Station-WAN IEC , IEC Primary Substation Node MODBUS RS485, IEC Ethernet, Local I/O Control/Station-WAN IEC , IEC Distribution System IEC , IEC 61850, WebService Automation FE Smart Grid Gateway (DER Med. Volt. Lvl.) Medium Voltage Generation IEC , IEC 61850, Ethernet MODBUS RS485, Analog Loop WebService or Middleware Spot Market Exchange or OTC Meter Data WebService Ethernet Secondary Substation Node Local I/O AMI Headend DLMS COSEM IEC Fibeglass, Directional Radio, WiMAX, PLC, Analog, MODBUS RS485, IEC Ethernet, Energy Market Subsystem Concentrator Smart Grid Gateway (DER Low. Volt. Lvl.) Low Voltage Generation EN PLC, WebService Internet MODBUS RS485, Analog Loop WebService, Internet Phone Call WebService Coax Smart Grid Gateway Home Automation Smart Meter Controllable Loads E-Mobility Charging Station E-Vehicle Distribution Distributed Energy Resources Customer G3, PRIME, CX1, LONtalk, OpenADR Internet, Webservice Internet, MBus wired/ wireless, OpenMUC, Analog, LON, BacNet, EIB, WLAN (wired, XML Ethernet, OpenADR Internet, Webservice Internet, OpenChargePoint Protocol, IEC GPRS, UMTS, wired IEC PLC IEC PLC WebService Coax OpenADR Internet, Webservice Internet, Smart Grid Gateway Building BacNet Ethernet, Building Automation LON, BacNet, EIB, (wired) HVAC, Lighting Nationales Referenzmodell Energy Trading / Virtual Power Plants Spot Market Exchange or OTC Energy Market Subsystem Meter Data Customer Distribution Premises SCADA System System AMI Headend Smart Grid Grid Operation Gateway Middleware Metering Home Automation Headend Automation Secondary Substation Automation Frontend (med/low volt.) Secondary Primary Substation Substation Node Node Primary Substation Concentrator (high/med volt.) Local I/O Local I/O Med.Volt.Gen. Low Volt.Gen. Automation FE Automation FE Testpoint Smart Grid Smart Grid Medium Gateway (DER Gateway (DER Voltage Level Med. Volt. Lvl.) Low. Volt. Lvl.) Smart Meter Medium Low Voltage Grid Testpoints Voltage Controllable Generation Generation Loads E-Mobility E-Mobility Charging Station E-Vehicle Smart Building Smart Grid Gateway Building Building Automation HVAC, Lighting Auswahl der Systemteile Aufgrund des Risikos Security Architektur Empfehlungen Security Implementierungs Empfehlungen Verwundbarkeiten in konkreten Systemen Penetrationstests: Risikowahrscheinlichkeit & Auswirkungen 5

6 Projekt PRECYSE Prevention, protection and reaction to Cyber Attacks to Critical Infrastructures

7 PRECYSE - Schwerpunkte Risiko Assessment für SCADA Systeme Sichere Architekturen für SCADA Systeme Intrusion Detection und Anomalieerkennung in SCADA Netzwerken

8 SPARKS SmartGrid protection against Cyber Attacks Duration: April 2014 March 2017 AIT SmartEST Laboratory Budget: EUR 5 Mio. Nimbus Microgrid AIT Austrian Institute of Fraunhofer Technology AISEC Demonstration Sites Royal Institute of Technology (KTH) The Queen s University Belfast Landis + Gyr Energy Institute at the J. Kepler University Linz Consortium EMC RSA United Technologies Research Centre SWW Wunsiedel GmbH SWW Wunsiedel Smart Grid

9 SPARKS SmartGrid protection against Cyber Attacks SPARKS will investigate security data anal ytics techniques that are able to operate on voluminous and heterogeneous data in smart grids, including considering issues such as data aggregation, that may affect the fidelity of the data used for analysis. Intrusion Detection for SCADA Systems Novel Authentication and Key Technology Resilient Control Systems Security Information Analytics The SPARKS stakeholder group steers the research direction of the project and receives privileged access to results Security Technol. Security Architectures Stakeholder Engagement Key Outcomes Risk Assessment Methods & Tools The technologies developed in SPARKS will be presented with a socio-economic cost - benefit analysis Socio-economic Analyses Security Standards Recommendations SPARKS will investigate novel risk assessment methods and cyber-attack impact analysis techniques e.g. using the AIT SmartEST laboratory

10 The SPARKS Stakeholder Group Currently more than 30 organisations representing different groups: Grid operators, technology providers, solutions providers, policy makers, end-user forum representatives, and standards organisations Primary outlet for project results and a vital source of requirements input A series of dissemination workshops are planned throughout the lifetime of the project 1 st Stakeholder Group Workshop was on Tuesday, May 20th 10

11 RASSA Reference Architecture for Secure Smart Grids in Austria Standards Sicherheitsanforderungen Techno logie Rahmen Security Behörden Ministerien Projektergebnisse Forschung Institutionelle Rahmenbedingungen Security- Standards Referenzarchitektur Validierte Konzepte Akzeptierte Schnittstellen

12 RASSA Roadmap Elektromobilität Neue Energiemärkte (Virtuelle Kraftwerke etc.) Anbindung flexibler Assets (Gebäude, Speicher etc.) Sichere Verteilnetzautomatisierung Prosumer Security & Privacy (User Domain) Höhere Resilienz für vorhandene Infrastruktur Smart Grid Gesamtarchitektur: Sicherheit und Resilienz des Gesamtsystems Institutionelle Rahmenbedingungen Security- Standards Referenzarchitektur Validierte Konzepte Akzeptierte Schnittstellen

13 Angepasste Lösungen sind notwendig Nicht das Rad neu erfinden! Aber: spezifische Anforderungen Risiko vs. Security vs. Kosten Safety & Security Lebenszyklus von Systemen Industrieautomatisierung vs. Internet of Things Angepasste Sicherheitslevel Neue Sicherheitskonzepte sind erforderlich

14 Security ist eine gemeinsame Verantwortung Das Smart Grid ist ein System of Systems Sichere Komponenten zu erzeugen ist nicht genug Sichere Implementierung und Betrieb Security by Default Verantwortlichkeiten für spezifischer Sicherheitsaspekte müssen festgelegt werden XKCD

15 Vermeidung, Erkennung und Reaktion Schutzmechanismen sind nutzlos ohne Erkennung und Reaktion auf Angriffe Security von Geräten in feindlichen Umgebungen Verantwortung vs. Kompetenz Situationsbewusstsein (situational awareness) Incident Reporting (NIS)

16 AIT Austrian Institute of Technology your ingenious partner Thomas Bleier Dipl.-Ing. MSc zpm CISSP CEH Senior Engineer, Thematic Coordinator ICT Security Research Area Future Networks and Services Safety & Security Department

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