對于關鍵的基礎設施，特別是智能電網和電力管理系統的運營者來說，可靠、安全、經濟高效的電力供應是重中之重。這些基礎設施依賴于通訊和信息技術，因此時刻面臨著外部攻擊的威脅。電力網絡不僅必須做到智能化，而且要比襲擊者更加高明。
紅綠燈：不亮。氣泵：不轉。整座城市：一片黑暗。冰箱、顯示器、電話和移動發射塔，沒有電，所有這些設備都無法工作。整座城市甚或整個國家突然陷入黑暗和癱瘓——黑客只要一臺便攜式電腦就能做到這一切。盡管只是一個假想的情形，但設想一座“斷電”的城市無異于一場噩夢。
脆弱的基礎設施
Volker Distelrath是西門子能源管理業務集團的網絡安全負責人，防止發生這種情況正是他的任務。身為網絡安全和信息通信技術（ICT）專家，Distelrath致力于研發各種解決方案，增加黑客侵入系統的難度。這些解決方案中就包括了適用于智能電網的安全解決方案。
伴隨著將所有電力生產者、電力用戶和電網運營商相互連接的電力網絡的不斷擴張，信息通訊網絡也在不斷發展。
伴隨著將所有電力生產者、電力用戶和電網運營商相互連接的電力網絡的不斷擴張，信息通訊網絡也在不斷發展。在描述智能網絡面臨的安全挑戰時，Distelrath解釋道，“這種類型的網絡互聯在帶來益處的同時，也使我們的網絡變得脆弱。”正因如此，如今電力供應商將網絡安全視為*嚴峻、*重要的挑戰之一。受黑客攻擊，城市不僅會一片漆黑，而且要蒙受巨大經濟損失。譬如，據漢堡國際經濟研究所估算，德國中午停電一小時，會造成近6億歐元的損失。
實時分析電力數據
電網防御能力不僅僅取決于電網各組件的安全性，有必要將系統作為整體加以保護。Distelrath解釋道，“如果電力網絡配備智能電網組件，那么，我們需要重點提升其智能性和安全性。我們與客戶合作，升級整個電力網絡或單個系統，以及安裝相關設備?！?
電網安全架構涵蓋廣泛，從各類傳感器和現場設備，到諸如平板電腦等終端上的用戶界面，不一而足。
這樣做的目的是保護處于電網中的客戶網絡。這種類型的網絡基本由兩層構成：現場層和電網控制層。在現場層，電力網絡中的主用組件負責采集數據或控制諸如變壓器等重要組件。在此之上，是部署諸如監控和數據采集（SCADA）系統等的電網控制層；現場層產生數據，而由SCADA系統監測并控制整個電力網絡。此外，有許多應用程序負責信息處理，如配備智能電表的數據管理（電表數據管理）和斷電管理，后者指斷電和計劃限電管理。當然，這些系統連接至互聯網，因為這是實現諸如遠程維護等服務的唯*途徑。然而，與此同時，這種連接也令它們很容易受到黑客襲擊。
識別危險的異常情況
要保護關鍵的基礎設施，重要的是做到全方位防范。因此，全面的安全架構應當無所不包，從傳感器和現場設備，到檢修工程師使用的平板電腦等終端設備上的用戶界面，再到記錄敏感的智能電表，凡此種種。
西門子技術人員模擬德國菲爾特 （Fürth）市一條街道的用電需求。
但網絡運營者如何才能知道他們是否受到攻擊？他們必須熟知其網絡的正常需求-響應值，然后才能分辨出無害的數值偏差與異常告警。Distelrath描述了這樣一種情景，“每秒鐘試圖登錄某系統500次，顯然不是某個人的行為——必定是計算機所為。監控必須能捕捉到類似行為。”在任何類型的網絡上，不論是專有網絡、工業網絡還是公共網絡，許多攻擊都不被人察覺。
嚴格的權限控制是另一個重要因素。換句話說：誰有權做什么？誰能通過哪個平臺訪問智能電網？從適當的密碼生成，到分配職責和權限，必須將許多因素考慮在內。對于諸如屬于網絡運營者所有的關鍵基礎設施而言，一件事情必須絕對明確：出于安全原因，運營者必須始終可以控制電力網絡。哪怕被攻擊的組件也應能做到不會被任意關閉。理想的情況是，精密的安全概念應能招架住黑客襲擊，確保一座城市被不會被“切斷電源”。
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