МОДЕЛЬ КІБЕРЗАГРОЗ ТА АРХІТЕКТУРА ЗАХИСТУ АВТОМАТИЗОВАНОЇ СИСТЕМИ КЕРУВАННЯ УСТАНОВКОЮ ПЕРЕТВОРЕННЯ ВІДХОДІВ НА ЕНЕРГІЮ
DOI:
https://doi.org/10.28925/2663-4023.2026.35.1442Ключові слова:
кіберфізична система; промислова кібербезпека; перетворення відходів на енергію; модель загроз; цілісність вимірювань; перевірка команд; імітаційне моделювання.Анотація
Систему керування установкою термічного перетворення відходів потрібно захищати навіть тоді, коли технічну документацію неможливо розкрити повністю. У статті побудовано відтворювану модель загроз для такої системи і перевірено, як три механізми впливають на якість керування: перевірка повідомлень, контроль узгодженості двох вимірювальних каналів і локальне обмеження уставок. Запропонована архітектура розділяє зовнішній доступ, промислову демілітаризовану зону, зону оператора та локальну зону керування. Незалежний локальний вимірювальний канал забезпечує резервне керування, а система протиаварійного захисту залишається поза повноваженнями кібердетектора. Оскільки ідентифікованої моделі установки немає, кількісну частину виконано на безрозмірній сурогатній моделі першого порядку. Основна серія містить 720 запусків: вісім сценаріїв, три варіанти захисту і 30 початкових значень генератора випадкових чисел. За сталого зміщення одного каналу середня абсолютна похибка зменшилася з 0,13643 до 0,04140, а частка відліків поза смугою порівняння зменшилася з 59,20% до нуля. За повільного дрейфу медіана затримки першого сигналу становила 31 крок моделі. Однакове зміщення обох каналів не було виявлено, і комбінований варіант у цьому випадку не відрізнявся від базового. Додаткові 540 запусків стосувалися шуму та порога. За фіксованого порога 0,04 збільшення шуму вимірювань з 0,005 до 0,02 підвищило частку хибних сигналів з нуля до 15,42%. Ця частка залежить від відношення порога до шуму і узгоджується з простою гауссівською оцінкою. Усі числа характеризують лише сурогатну модель. Вони не є результатами випробувань установки і не підтверджують функціональну безпеку. Практичним результатом є простежуваний зв’язок між загрозами, правилами прийняття даних, резервною поведінкою та вимірюваними показниками керування, а також перелік даних, потрібних для перенесення процедури на апаратний стенд.
Завантаження
Посилання
Stouffer, K., Pease, M., Tang, C., Zimmerman, T., Pillitteri, V., Lightman, S., Hahn, A., Saravia, S., Sherule, A., & Thompson, M. (2023). Guide to operational technology (OT) security (NIST SP 800-82 Rev. 3). National Institute of Standards and Technology. https://doi.org/10.6028/NIST.SP.800-82r3
International Electrotechnical Commission. (2020). Security for industrial automation and control systems. Part 3-2: Security risk assessment for system design (IEC 62443-3-2:2020). https://webstore.iec.ch/en/publication/30727
MITRE. (n.d.). Reporting message (T1692.002). MITRE ATT&CK for ICS. Retrieved October 15, 2026, from https://attack.mitre.org/techniques/T1692/002/
OPC Foundation. (n.d.). OPC unified architecture. Part 2: Security model. Retrieved October 15, 2026, from https://reference.opcfoundation.org/specs/OPC-10000-2/full
McCarthy, J., Powell, M., Stouffer, K., Tang, C., Zimmerman, T., Barker, W., Ogunyale, T., Wynne, D., & Wiltberger, J. (2020). Securing manufacturing industrial control systems: Behavioral anomaly detection (NISTIR 8219). National Institute of Standards and Technology. https://doi.org/10.6028/NIST.IR.8219
Filonov, P., Kitashov, F., & Lavrentyev, A. (2017). RNN-based early cyber-attack detection for the Tennessee Eastman process [Preprint]. arXiv. https://doi.org/10.48550/arXiv.1709.02232
Hartung, F., Franks, B. J., Michels, T., Wagner, D., Liznerski, P., Reithermann, S., Fellenz, S., Jirasek, F., Rudolph, M., Neider, D., Leitte, H., Song, C., Kloepper, B., Mandt, S., Bortz, M., Burger, J., Hasse, H., & Kloft, M. (2023). Deep anomaly detection on Tennessee Eastman process data [Preprint]. arXiv. https://doi.org/10.48550/arXiv.2303.05904
Dehlaghi-Ghadim, A., Helali Moghadam, M., Balador, A., & Hansson, H. (2023). Anomaly detection dataset for industrial control systems [Preprint]. arXiv. https://doi.org/10.48550/arXiv.2305.09678
Grynkevych, G., Vasylenko, V., & Rudin, D. (2026). Local open-source platform for cyber incident monitoring and response with AI support as an alternative to EDR/XDR solutions. Cybersecurity: Education, Science, Technique, 1(33), 234–241. https://doi.org/10.28925/2663-4023.2026.33.1211
Grynkevych, G., Vasylenko, V., Rudin, D., & Pliekhov, O. (2026). Design and implementation of automated firewall policy management in enterprise telecommunication systems using infrastructure-as-code. Zviazok, (4), 3–12. https://doi.org/10.31673/2412-9070.2026.049412
Regenscheid, A. (2018). Platform firmware resiliency guidelines (NIST SP 800-193). National Institute of Standards and Technology. https://doi.org/10.6028/NIST.SP.800-193
International Electrotechnical Commission. (2017). Functional safety. Safety instrumented systems for the process industry sector. Part 1: Framework, definitions, system, hardware and application programming requirements (IEC 61511-1:2016+AMD1:2017 CSV). https://webstore.iec.ch/en/publication/61289
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Ахмад Афкарі

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.