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一项新的研究表明，未来有一天，来自迢遥的风暴旗子暗记和闪电可能有助于防止黑客毁坏变电站和其它关键根本举动步伐。
安全职员可以通过利用独立的监控系统，来剖析变电站组件所发出的电磁旗子暗记，以此来判断黑客是否在利用远程设备来修改开关和变压器。
来自数千英里以外的闪电旗子暗记将会对这些旗子暗记进行身份验证，防止有恶意的人向系统注入虚假的监控信息。
研究职员已经在两家电力公司的变电站上进行了测试，还进行了大规模的建模和仿真。他们在2019年圣地亚哥网络和分布式系统安全研讨会上谈论了这项技能，即基于频射的分布式入侵检测系统（RFDIDS）。
来自佐治亚理工学院电气与打算机工程学院教授、Fortiphyd Logic公司联合创始人Raheem Beyah表示：“我们该当能够远程探测到任何改变了电站组件周围磁场的攻击。我们正在利用一个物理征象来确定变电站是否发生了某些情形。”
2015年的一次打击
打开变电站的断路器导致停电是一种潜在的电网攻击。在2015年12月，打击者利用这种技能割断了乌克兰23万人的电力供应。攻击者打开了30个变电站的断路器，然后侵入了监控系统，让电网运营商们认为系统运行正常。更糟糕的是，他们还打击了呼叫中央，阻挡客户见告运营商们正在发生的事情。
“电网的规模非常大，因此很难担保它的安全性，”Beyah阐明道，“它供应了从发电站到你家电器的一个连接。由于这些电力连接，使得黑客在许多位置都有机可乘。这便是为什么我们须要一种独立的方法，来知道电网系统上正在发生的统统。”
这种独立的方法将利用位于变电站内或附近的天线，来检测设备所产生的独特的无线电频率，即“边信道旗子暗记”。该监测设备将独立于目前所利用的监控和掌握系统来运作。
“在电网不值得信赖的情形下，我们可以利用一个射频（RF）吸收器来确定脉冲是否因此‘开’的操作形式涌现。该系统的事情频率是60赫兹，且很少有其它系统在那里运行，以是我们可以确定我们在监控什么。”
闪电的反应
然而，黑客们大概能够找到方法插入假旗子暗记来隐蔽自己的攻击。这便是“sferics（闪电大气滋扰，即宽带电磁脉冲）”的来源。
来自电气与打算机工程学院的副教授Morris Cohen表示：“当闪电击中地面时，它会形成一条数英里高的电子路径，可能携带了数十万安培的电流，这就形成了一个非常强大的可以辐射能量的天线。”每一次闪电都会在超低频（VLF）波段产生旗子暗记，这些旗子暗记可以从高层大气层反射出去，并进行长间隔的传输。
Cohen表示：“闪电发出的旗子暗记可以来回弯曲地传播，然后传遍全天下。比如，在亚特兰大可以很随意马虎地检测到来自南美洲的闪电。乃至在世界各地我们也曾多次见过闪电的回波。”
远程监控变电站的安保职员能将60赫兹变电站旗子暗记背后的闪电与其它来源的闪电数据进行比拟，比如美国70000个旁边的变电站中的一个或是环球闪电数据库中的数据。这便能对信息进行验证。由于每天会均匀有300多万次闪电发生，因此有很多机会能对闪电进行验证。
“纵然你能数字合成射频吸收器的数据，但要天生险些真实的信息也会非常困难，由于由我们的吸收器所检测到的闪电脉冲会由于闪电的间隔、韶光、维度等成分而变革，”Cohen说道，“合成闪电旗子暗记须要大量的实时打算以及繁芜的物理知识。”
关键的电网
该研究与两家电力公司进行互助，研究职员剖析了变电站维修时断路器关闭时产生的旗子暗记。他们还利用打算机仿照来研究对系统的潜在攻击。
“闪电发出的旗子暗记非常清晰——它很短，只有约1毫秒，且覆盖了很大的频率范围，”Cohen说道，“地球上唯一能产生类似旗子暗记的物质过程是核爆炸。而来自于电网的辐射与闪电的脉冲非常不同，因此很随意马虎区分开来。”
研究职员申请了RFDIDS的临时专利，并希望能进一步完善这一独立于设备制造商的安全策略。Beyah认为，这项技能可以运用于其它同样适用射频发射设备的非电力行业进行远程监控。例如，系统可以见告交通运营商当前是否有列车。
“电网是我们生活中最主要的根本举动步伐，” Beyah说，“如果没有电，你什么都做不了。”
蝌蚪五线谱编译自futurity，译者 李彤馨，转载须授权
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