haku: @keyword fieldbus / yhteensä: 19
viite: 4 / 19
Tekijä:Pentzin, Erno
Työn nimi:Protecting an Industrial AC Drive Application against Cyber Sabotage
Teollisen taajuusmuuttajasovelluksen suojeleminen kybersabotaasilta
Julkaisutyyppi:Diplomityö
Julkaisuvuosi:2013
Sivut:xv + 114 s. + liitt. 4      Kieli:   eng
Koulu/Laitos/Osasto:Sähkötekniikan laitos
Oppiaine:Tehoelektroniikka   (S-81)
Valvoja:Hinkkanen, Marko
Ohjaaja:Kärnä, Mika J.
Elektroninen julkaisu: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201303021617
OEVS:
Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje

Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossa

Oppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa.

Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/

Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.

Kirjautuminen asiakaskoneille

  • Aalto-yliopistolaiset kirjautuvat asiakaskoneille Aalto-tunnuksella ja salasanalla.
  • Muut asiakkaat kirjautuvat asiakaskoneille yhteistunnuksilla.

Opinnäytteen avaaminen

  • Asiakaskoneiden työpöydältä löytyy kuvake:

    Aalto Thesis Database

  • Kuvaketta klikkaamalla pääset hakemaan ja avaamaan etsimäsi opinnäytteen Aaltodoc-tietokannasta. Opinnäytetiedosto löytyy klikkaamalla viitetietojen OEV- tai OEVS-kentän linkkiä.

Opinnäytteen lukeminen

  • Opinnäytettä voi lukea asiakaskoneen ruudulta tai sen voi tulostaa paperille.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi tallentaa muistitikulle tai lähettää sähköpostilla.
  • Opinnäytetiedoston sisältöä ei voi kopioida.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi muokata.

Opinnäytteen tulostus

  • Opinnäytteen voi tulostaa itselleen henkilökohtaiseen opiskelu- ja tutkimuskäyttöön.
  • Aalto-yliopiston opiskelijat ja henkilökunta voivat tulostaa mustavalkotulosteita Oppimiskeskuksen SecurePrint-laitteille, kun tietokoneelle kirjaudutaan omilla Aalto-tunnuksilla. Väritulostus on mahdollista asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Väritulostaminen on maksullista Aalto-yliopiston opiskelijoille ja henkilökunnalle.
  • Ulkopuoliset asiakkaat voivat tulostaa mustavalko- ja väritulosteita Oppimiskeskuksen asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Tulostaminen on maksullista.
Sijainti:P1 Ark Aalto  1290   | Arkisto
Avainsanat:industrial
AC drive
cyber
sabotage
Stuxnet
decanter
centrifuge
Ethernet
safety
security
cybersecurity
ICS
SCADA
automation
fieldbus
functional safety
frequency converter
induction motor
protection
teollinen
taajuusmuuttaja
kyber
sabotaasi
kybersabotaasi
dekantteri
sentrifugi
linko
turvallisuus
tietoturva
kyberturvallisuus
automaatio
kenttäväylä
toiminnallinen turvallisuus
Tiivistelmä (fin):Vuonna 2010 havaittua, erittäin kehittynyttä tietokonevirusta nimeltä Stuxnet on kuvailtu myös ensimmäiseksi kybersodan aseeksi, koska eri lähteiden mukaan se tuhosi vähintään 1 000 uraania rikastavaa kaasusentrifugia Iranissa.
Tämä kybersabotaasi suoritettiin tunkeutumalla teolliseen ohjausjärjestelmään, kytkemällä sentrifugeja ohjaavien taajuusmuuttajien suojatoiminnot pois päältä ja pyörittämällä niitä niin suurilla nopeuksilla, että keskipakoisvoimat aiheuttivat roottoreiden repeämisen.
Dekantterit ovat toisenlaisia sentrifugeja, joita käytetään erottamaan kiinteät aineet nestemäisistä useilla eri teollisuudenaloilla, kuten esimerkiksi vedenkäsittelyssä ja kaivostoiminnassa.
Dekantterisentrifugit, eli tarkemmin kiinteärumpuiset, ruuvipurkuiset lingot, käyvät usein epätahtikoneilla ja taajuusmuuttajilla.
Olettaen, että Stuxnet-tapauksen kaltainen tuho voidaan estää sopivilla turvajärjestelmillä, toimenpiteitä dekantterilingon suojelemiseksi tutkittiin käyttäen kirjallisuutta ja nykyistä tietoturva- ja henkilöturvaominaisuustarjontaa seuraavilta uudenaikaisilta taajuusmuuttajilta, joissa on Ethernet-pohjainen kenttäväyläyhteys: ABB ACS880-01, Rockwell Allen-Bradley PowerFlex 755 ja Siemens SINAMICS S110.
Rajoitetun arvioinnin tuloksena taajuusmuuttajien pahin kyberturvallisuuteen liittyvä haavoittuvuus on tyypillinen monille kenttäväyliä käyttäville automaatiolaitteille: täysivaltainen asetusten muutos on mahdollista oletusarvoisesti ilman minkäänlaista käyttäjähallintaa.
Kuitenkin toiminnallisen turvallisuuden asetukset voidaan suojata salasanalla, joten standardoitu turvafunktio nimeltä turvallisesti rajoitettu nopeus on toteuttamiskelpoinen ratkaisu dekantterilingon suojelemiseksi kybersabotaasilta.
Liitteenä olevaa tarkistuslistaa seuraamalla dekanttereissa käytettävät taajuusmuuttajat voidaan konfiguroida mahdollisimman hyvin kyberturvallisuuden kannalta.
Tiivistelmä (eng):Discovered in 2010, the highly advanced computer virus called Stuxnet, also described as the first weapon of cyber warfare, reportedly destroyed at least 1,000 gas centrifuges enriching uranium in Iran.
This kind of act of cyber sabotage was conducted by compromising the industrial control system, disabling protection functions of AC drives running the centrifuges, and making them spin at such high speeds that centrifugal forces caused their rotors to rupture.
Decanters are another type of centrifuges used to separate solids from liquids in many industries including water treatment and mining for example.
Also known as solid-bowl, scroll-discharge centrifuges, decanters are commonly powered by induction motors and AC drives.
Assuming havoc similar to the Stuxnet case can be prevented with suitable safety systems, a review was conducted on the protection methods for decanter centrifuges based on literature and the current security and safety features of the following modern AC drives with Ethernet-based fieldbus connectivity: ABB ACS880-01, Rockwell Allen-Bradley PowerFlex 755, and Siemens SINAMICS S110.
As a result of the limited assessment, the worst vulnerability related to cybersecurity of the AC drives is typical to many automation devices using fieldbuses: total configuration is possible remotely without any authentication by default.
However, the functional safety configuration can be protected by means of a password, therefore allowing a standardized safety function called safely-limited speed (SLS) to become a viable solution for protecting the decanter centrifuge against cyber sabotage.
By following the supplied checklist, it is possible to configure AC drives used with decanters optimally in terms of cybersecurity.
ED:2013-05-21
INSSI tietueen numero: 46710
+ lisää koriin
INSSI