مقدمة: الشبكة تتغير  ومعها يتغير مشهد التهديدات

دخلت الشبكة الكهربائية في واحدة من أهم التحولات وأ كثرها تأثيراً في تاريخها. فما كان يُعتبر في السابق نظاماً أحادي الاتجاه ومحتوى نسبياً - حيث تقوم محطات توليد الطاقة بدفع الطاقة عبر خطوط النقل إلى مستهلكين سلبيين - أصبح اليوم منظومة متكاملة متنامية الأطراف وثنائية الاتجاه ومترابطة رقمياً. ولم تعد العدادات الذكية، ومنشآت الطاقة الشمسية الموزعة، وأنظمة تخزين البطاريات، ومحطات التوزيع المتصلة بالسحاب، ومنصات إدارة الطاقة القائمة على الذكاء الاصطناعي مجرد تطلعات مستقبلية، بل أصبحت واقعاً تشغيلياً ملموساً اليوم.

وبالنسبة لشركات المرافق الخدمية ومشغلي الشبكات، فإن هذا التحديث يجلب فوائد تشغيلية غير مسبوقة: موثوقية محسنة، ورؤية واضحة في الوقت الفعلي، ومرونة في جانب الطلب، والقدرة على دمج مصادر الطاقة المتجددة على نطاق واسع. ولكن مقابل كل نظام يدخل الخدمة على الإنترنت، يفتح منفذ دخول آخر لتهديد محتمل. ومقابل كل بروتوكول يقوم ببرمجة اتصالات الشبكة رقمياً، يظهر متجّه ومسار جديد يمكن للمهاجمين استغلاله.

وإليكم الحقيقة المزعجة التي يعرفها معظم قادة الأمن الإلكتروني لقطاع تقنيات التشغيل (OT) ولكن نادراً ما يرونها مصاغة بوضوح: يتقدم تحديث الشبكة بسرعة تفوق نضج البرامج الأمنية في معظم شركات المرافق والخدمات. إن أطر امتثال معايير (NERC CIP)، على الرغم من أهميتها البالغة، قد صُممت لبنية شبكة تتطور اليوم بسرعة تتجاوز بكثير افتراضات تصميمها الأصلية. ومع أن هذه المعايير يجري تكييفها وتطوريها باستمرار، يبقى السؤال الأهم هو: هل يتكيف البرنامج الأمني لمؤسستكم مع هذا التطور بالسرعة الكافية؟

كُتبت هذه المدونة خصيصاً لـ قادة أمن تقنيات التشغيل (OT)، والمسؤولين التنفيذيين لأمن المعلومات (CISOs)، ومشغلي الشبكات، ومديري الامتثال الذين لا يحتاجون إلى فهم التهديدات فحسب، بل يحتاجون أيضاً إلى فهم الثغرات المحددة التي يخلقها تحديث الشبكات الذكية في برامج NERC CIP الخاصة بهم، والتعرف على الشكل الذي تبدو عليه الإستراتيجية السليمة تشغيلياً والناضجة للأمن الإلكتروني للاستجابة لهذه التحديات.

وقبل أن نمضي قدماً، لا تنسوا الاطلاع على منشور مدونتنا السابق حول "كيف تعمل الأنظمة السيبرانية الفيزيائية على تشغيل المصانع الذكية" من هنا.

الشبكة الآخذة في التحديث: سلاح ذو حدين لشركات المرافق

من الأنظمة التناظرية المنعزلة إلى المنظومات الرقمية المتكاملة

تميزت الشبكة التقليدية بما يسميه متخصصو الأمن "الأمن من خلال الغموض والخفاء" والعزل المادي. فقد كانت محطات التوزيع تعمل ببروتوكولات خاصة، وكانت أنظمة التحكم معزُولة عن الإنترنت (air-gapped) أو متصلة بشبكات محدودة للغاية. وبالتالي كان نطاق واجهة الهجوم قابلاً للإدارة والتحكم، حتى وإن لم يكن مؤمناً بشكل رسمي كامل.

أما الشبكة الذكية اليوم فهي مختلفة تماماً وبشكل جذري. وتشمل البنية التحتية للشبكة الحديثة ما يلي:

● شبكات البنية التحتية المتقدمة للقياس (AMI) التي تضم مئات الملايين من النقاط الطرفية التي تتصل عبر شبكات التردد اللاسلكي المتداخلة (RF mesh)، والشبكات الخلوية، وشبكات نقل البيانات عبر خطوط الطاقة.

● مصادر الطاقة الموزعة (DERs) مثل الطاقة الشمسية على الأسطح، والتخزين التجاري، ومحطات شحن المركبات الكهربائية  ، المدمجة في إدارة الشبكة عبر منصات التجميع وأنظمة إدارة موارد الطاقة الموزعة (DERMS).

● أتمتة المحطات الفرعية ومحطات التوزيع باستخدام قنوات نقل البيانات من الأجهزة الإلكترونية الذكية (IED) إلى السحابة، مما يتيح التشخيص عن بُعد، والصيانة التنبؤية، والتحويل الآلي التلقائي.

● أنظمة المراقبة واسعة النطاق (WAMS) التي تستخدم بيانات قياس الطور المتزامن (synchrophasor) لتقدير حالة الشبكة في الوقت الفعلي عبر مؤسسات النقل الإقليمية.

● أنظمة إدارة الطاقة القائمة على السحابة (EMS) وأنظمة إدارة انقطاع الخدمة (OMS) مع إمكانية الوصول عن بُعد التي يديرها الموردون والشركاء.

● بنى تقارب تكنولوجيا المعلومات مع تكنولوجيا التشغيل (IT/OT convergence) حيث تتدفق البيانات التشغيلية إلى منصات تحليلات المؤسسة، مما يخلق مسارات بيانات مستمرة بين شبكات كانت منفصلة تقليدياً.

تقدم كل تقنية من هذه التقنيات قيمة تشغيلية حقيقية وملموسة. ومع ذلك، لم يتم تصميم أي منها مع وضع الأمن الإلكتروني كركيزة ومبدأ أساسي أول. وفي سياق الامتثال لمعايير NERC CIP، التي تصنف الأصول بناءً على تأثيرها المحتمل على نظام الطاقة الكهربائية الإجمالي (BES)، يقع العديد من هذه المكونات الجديدة في مناطق تنظيمية رمادية لا تزال شركات المرافق تعمل جاهدة لتجاوزها وتحديدها بوضوح.

 مشهد التهديدات الناشئة: ما يستهدفه المهاجمون

يتطلب فهم مشهد تهديدات الشبكة الذكية تجاوز أطر الأمن الإلكتروني العامة والتقليدية. فالمهاجمون الذين يستهدفون البنية التحتية للطاقة ليسوا مجرد مجرمين انتهازيين تحركهم دوافع مالية بشكل أساسي، بل هم جهات بالغة التعقيد والقدرة، يتسمون بالصبر ولديهم وعي تشغيلي عميق بكيفية عمل أنظمة الشبكة.

وقد وثقت تقييمات الاستخبارات الصادرة عن وكالة أمن البنية التحتية والأمن السيبراني (CISA)، ووزارة الطاقة الأمريكية (DOE)، ووكالات الأمن الإلكتروني الدولية باستمرار مجموعات تهديدات مدعومة من دول وحكومات شنت حملات متواصلة تستهدف بيئات تكنولوجيا التشغيل (OT) في قطاع الطاقة. وهذه ليست مخاطر نظرية؛ بل أظهرت الحوادث الموثقة قدرة المهاجمين ورغبتهم في اختراق أنظمة التحكم في الشبكة والتموضع بداخلها للتسبب في إحداث ارتباك وتوقف تشغيلي محتمل.

مشهد تهديدات الشبكة الذكية: متجهات الهجوم الرئيسية والتأثير التشغيلي

إن ما يجعل بيئة تهديدات الشبكة الذكية معقدة بشكل فريد هو المزيج بين متجهات هجوم تكنولوجيا المعلومات (IT) وتكنولوجيا التشغيل (OT). حيث يمكن للمهاجمين الدخول عبر نظام البريد الإلكتروني للمؤسسة، والعبور إلى أرشيف بيانات تكنولوجيا التشغيل (OT) المتصل بالسحابة، والوصول في نهاية المطاف إلى أنظمة التحكم في المحطات الفرعية، وكل ذلك من خلال مسار يتجاوز العديد من الحدود الإدارية والتقنية. إن هذا التقارب الذي يجعل عمليات الشبكة الحديثة فعالة هو نفسه التقارب الذي يخلق مسارات هجوم متتالية ومتشعبة.

أمن البنية التحتية المتقدمة للقياس (AMI): واجهة هجوم بمليارات المستشعرات

لماذا تعتبر البنية التحتية المتقدمة للقياس هدفاً ذا أولوية؟

تمثل البنية التحتية المتقدمة للقياس واحداً من أهم تحديات الأمن الإلكتروني وأ كثرها استهانة في الشبكة الحديثة. فقد تشغل شركة مرافق متوسطة الحجم مئات الآلاف من العدادات الذكية، بينما قد تمتلك شركة مرافق كبرى مستثمرة أو نظام تعاوني الملايين منها. تتواصل كل نقطة من هذه النقاط الطرفية لاسلكياً، وتقوم بتشغيل برمجيات ثابتة مدمجة، وتتصل بأنظمة تجميع رئيسية (head-end) تتداخل مع الفوترة، وإدارة انقطاع الخدمة، وبشكل متزايد، منصات الاستجابة للطلب.

ومن منظور الأمن الإلكتروني، يخلق هذا الأمر فئات وفروع مخاطر متميزة ومتعددة تشمل:

● مخاطر سلامة البرمجيات الثابتة (Firmware Integrity): تقوم العدادات الذكية بتشغيل أنظمة تشغيل وبرمجيات تطبيقية مدمجة وثابتة. ويمكن لبرمجيات ثابتة مخترقة - سواء كان ذلك عبر التلاعب في سلاسل التوريد أو استغلال تحديثات البرامج عبر الهواء   - أن تتيح وصولاً مستمراً من خلال أبواب خلفية، أو تتيح التلاعب بالبيانات، أو القيام بعمليات فصل جماعي منسقة للخدمة.

● ثغرات اتصالات التردد اللاسلكي: شبكات القياس الذكية المترابطة (AMI mesh) التي تستخدم بروتوكولات مثل Wi-SUN، أو Zigbee، أو معايير التردد اللاسلكي اللاسلكية الخاصة، تكون عرضة لهجمات حقن الحزم، وهجمات إعادة الإرسال، وحملات حجب الخدمة التي يمكن أن تبطل وتعطل اتصالات العدادات على نطاق واسع.

● انكشاف الأنظمة الرئيسية المجمّعة (Head-End System Exposure): يعتبر خادم التجميع الرئيسي لـ AMI نقطة تجميع مركزية لبيانات القياس. وأي اختراق على هذا المستوى، خاصة إذا كان الخادم الرئيسي يحتوي على واجهات برمجية تتصل بأنظمة SCADA أو منصات EMS  ، يمكن أن يوفر للمهاجمين رؤية واضحة ومكشوفة لبنية الشبكة وأنماط الطلب ذات الحساسية التشغيلية البالغة.

● سوء استخدام أوامر وظيفة الفصل عن بُعد: يمكن للمهاجمين استخدام وظيفة الفصل والقطع عن بُعد الموجودة في العدادات الذكية كسلاح ضد الشبكة. حيث يمكن أن تؤدي عمليات الفصل الجماعي غير المصرح بها للخدمة - حتى دون حدوث أضرار مادية ملموسة - إلى حدوث عدم استقرار وتأثير متتالٍ في شبكات التوزيع، مما يترتب عليه عواقب اقتصادية وخيمة تضر بالسلامة العامة.

● التلاعب بسلامة البيانات: يمكن لبيانات العدادات المزيفة التي تتدفق إلى أنظمة إدارة الشبكة أن تفسد توقعات الأحمال، وتعطل برامج الاستجابة للطلب، وفي أسوأ السيناريوهات، تولد إشارات خاطئة تتسبب في استجابات وتفاعلات تلقائية وآلية من الشبكة لا تتوافق مع الحالة الفعلية للنظام.

أمن البنية التحتية المتقدمة للقياس (AMI) بموجب معايير NERC CIP: تحدي التصنيف

هنا تواجه العديد من شركات المرافق أول فجوة امتثال رئيسية مع معايير NERC CIP. حيث تم تصميم إطار تصنيف الأصول الخاص بـ NERC CIP حول أنظمة الطاقة الكهربائية الإجمالية (BES Cyber Systems) - وهي الأصول التي يمكن أن يؤثر اختراقها سلباً على التشغيل الموثوق لنظام الطاقة الكهربائية الإجمالي. أما البنية التحتية لـ AMI، التي تعمل بشكل أساسي على مستوى التوزيع والتشغيل الفرعي، فقد تم استبعادها تاريخياً من تصنيف BES في العديد من المرافق والشركات.

يخلق هذا الأمر فجوة في الحوكمة والإدارة. فقد لا تفي أصول AMI على مستوى التوزيع بمعايير تأثير الفئة العالية أو المتوسطة لأنظمة BES السيبرانية بموجب معيار CIP-002، مما يعني أنها تقع خارج نطاق الحماية الرسمية لمعايير NERC CIP، على الرغم من تداخلها واتصالها المتزايد مع عمليات النظام الشاملة من خلال تجميع الاستجابة للطلب، وإدارة الموارد الموزعة، وأنظمة أتمتة التوزيع ذات التأثيرات الممتدة لمستوى الإرسال والنقل.

ومع استمرار تحديث الشبكات في إزالة الحدود والخطوط الفاصلة تشغيلياً بين البنى التحتية للتوزيع والنقل والارسال، سيزداد تحدي التصنيف هذا حدة. ولذلك، بدأت شركات المرافق الحريصة والمستشرفة للمستقبل في تطبيق ضوابط مكافئة لمعايير CIP على أصول AMI وأصول الأتمتة على مستوى التوزيع، ليس لأن المشرعين والجهات التنظيمية فرضوا ذلك بعد، بل لأن المخاطر التشغيلية والواقع يحتمان ذلك.

مصادر الطاقة الموزعة (DERs): مشكلة الحد والمحيط الأمني الجديد

عندما تصبح حافة الشبكة هي محيطها الأمني

تقدم مصادر الطاقة الموزعة تحدياً للأمن الإلكتروني يختلف هيكلياً وبنيوياً عن أمن الشبكات التقليدي. ففي أمن المحطات الفرعية التقليدية، تعرف بالتحديد أين توجد أصولك، ومن يملكها، وما هي بروتوكولات الاتصال التي تستخدمها. أما في شبكة مدمجة بمصادر طاقة موزعة (DER)، فقد تصبح معتمداً تشغيلياً على ملايين الأصول والجهات   (مثل عواكس الطاقة الشمسية على الأسطح، وأنظمة البطاريات التجارية، وشواحن السيارات الكهربائية، وأجهزة الثرموستات الذكية) التي يملكها العملاء، ويديرها مجمعون خارجيون من جهات خارجية، وتتصل وتتخاطب باستخدام بروتوكولات متصلة بالإنترنت العام لا تملك تجاهها سوى رؤية محدودة وقدرة تحكم أقل بكثير.

وتعتبر التداعيات والآثار الأمنية هنا كبيرة ومتعددة الأبعاد:

● المخاطر المرتبطة بجهات التجميع الخارجية: تقوم منصات DERMS ومشغلو محطات الطاقة الافتراضية (VPP) بتجميع قدرات مصادر الطاقة الموزعة والتحكم بها عبر منصات تعتمد على واجهات برمجة التطبيقات (APIs). ويؤثر الوضع الأمني لهؤلاء المجمعين، وضوابط المصادقة لديهم، وأمن واجهات برمجة التطبيقات، وممارسات تسجيل الأحداث واللوغز، وقدرات الاستجابة للحوادث مباشرة على أمن الشبكة، ولكن عادة ما يكون لدى المرافق حقوق تدقيق محدودة أو متطلبات أمنية تعاقدية ضعيفة في هذه العلاقات والاتفاقيات.

● ثغرات العواكس وأجهزة التحكم: تتصل العواكس الشمسية المرتبطة بالشبكة وأنظمة تخزين طاقة البطاريات باستخدام بروتوكولات مثل SunSpec Modbus، و IEEE 2030.5، و OpenADR. وتقوم العديد من هذه الأجهزة بتشغيل برمجيات ثابتة قديمة، وتستخدم بيانات اعتماد افتراضية، وتفتقر إلى قدرات المراقبة الأمنية. ويمكن أن يؤدي اختراق منسق لأسطول كبير من العواكس، لا سيما في شبكة ذات انتشار واعتمادٍ عالٍ على مصادر الطاقة المتجددة، إلى حدوث اضطرابات وانقطاعات متزامنة في إخراج الطاقة، مما يترتب عليه عواقب وخيمة على استقرار الشبكة بالكامل.

● مخاطر تنفيذ وتطبيق المعايير والبروتوكولات (IEEE 2030.5 و SEP 2.0): يحتوي بروتوكول Smart Energy Profile 2.0 المستخدم للاتصالات والربط بين شركة المرافق والخدمات والأجهزة على ثغرات تنفيذ معروفة في بعض فئات الأجهزة. ويؤدي ضعف إدارة الشهادات الأمنية، والإعدادات الضعيفة لبروتوكول المقابس الآمنة (TLS)، والتطبيقات الافتراضية غير الآمنة إلى خلق ظروف يمكن استغلالها واختراقها في طبقة الاتصال والربط بين المرافق وأجهزة مصادر الطاقة الموزعة (DER).

● مساحة الهجوم على منصات (DERMS): تعد أنظمة إدارة موارد الطاقة الموزعة (DERMS) منصات غنية بالواجهات البرمجية (APIs) وتستضيفها السحابة بشكل متزايد مع بيئات تكامل وربط معقدة للغاية. ويمكن للثغرات الأمنية في هذه المنصات، بما في ذلك مراجع الكائنات المباشرة غير الآمنة، والمصادقة الضعيفة المكسورة، وتحديد معدل الطلبات غير الكافي، أن تعرض المرافق لسيناريوهات سيطرة وتحكم غير مصرح بها على أصول ومصادر DER.

● مخاطر الانهيار والتأثير المتتالي الناجمة عن الهجمات المنسقة لمصادر DER: أظهرت ورقة بحثية عام 2022 أن التلاعب المنسق بنسبة مئوية صغيرة نسبياً من الأجهزة عالية القوة التفاعلية المتصلة بالشبكة (بما في ذلك شواحن المركبات الكهربائية وسخانات المياه الذكية) يمكن أن يتسبب في انحرافات واختلالات في التردد كبيرة بما يكفي لتفعيل إجراءات ومفاتيح تبديل وحماية الترحيل الوقائي التلقائي. وهذه الآثار والتداعيات تعتبر بالغة الخطورة لمشغلي الشبكات الذين يديرون كميات كبيرة من أصول DER المدمجة.

معايير NERC CIP وتكامل مصادر DER: قصور المعايير الحالية

يواجه الإطار الحالي لمعايير NERC CIP حرجاً وصعوبة في معالجة أمن مصادر الطاقة الموزعة (DER) بشكل منهجي شامل. فقد جرى تصميم هذه المعايير للأصول المملوكة للمرافق والتي تشغلها وتقع ضمن محيط أمني إلكتروني محدد بوضوح. وتتحدى منظومات DER هذا النموذج من جذوره: فالأصول مملوكة للعملاء والجهات الخارجية، وتمر الاتصالات عبر البنية التحتية والشبكة العامة للإنترنت، وغالباً ما تتم مشاركة التحكم والتشغيل بين شركات المرافق، والمجمعين، ومصنعي الأجهزة والعتاد.

ويعمل قرار الهيئة الفيدرالية لتنظيم الطاقة (FERC Order 2222)، الذي يلزم المرافق بالسماح لتجميعات مصادر DER بالمشاركة في أسواق الطاقة بالجملة، على تسريع تكامل مصادر DER في الوقت الذي لا يزال فيه إطار العمل الأمني الحاكم والمنظم لهذا التكامل غير مكتمل بصورته النهائية. ولذلك، فإن شركات المرافق التي تعمل بوعي واستباقية على تطوير برامج حوكمة وأمن مصادر DER - بما في ذلك متطلبات حماية سلاسل التوريد للمجمعين، ومعايير التقييم الأمني لمنصات DERMS، وإستراتيجيات مراقبة اتصالات DER - تسبق المنحنى التنظيمي والقرارات بروح ريادية تقدم حلولاً عملية وفعالة على أرض الواقع التشغيلي الحقيقي.

الاتصال بالسحاب وتقارب تكنولوجيا المعلومات وتكنولوجيا التشغيل (IT/OT): زوال واختفاء المحيط الأمني التقليدي

من أهم الاتجاهات ذات التداعيات البالغة في تحديث الشبكات هو انتقال البيانات التشغيلية ووظائف الإدارة والتحكم نحو المنصات السحابية. وتقوم شركات المرافق بنشر أنظمة قائمة على السحابة لإدارة انقطاع الخدمة، والتحليلات التنبؤية، وإدارة أداء الأصول، وبشكل متزايد، تطبيق تجميع وتوجيه بيانات المحطات الفرعية المتصلة بالسحاب، وكل ذلك سعياً لتحقيق الكفاءة التشغيلية والقدرة التحليلية العالية.

ومن منظور هندسة وبنية الأمن الإلكتروني، يخلق هذا الأمر تحدياً جوهرياً: يفترض مفهوم المحيط الأمني الإلكتروني (Electronic Security Perimeter) الواقع في قلب جهود امتثال معايير NERC CIP أن أنظمة BES السيبرانية تعمل ضمن حدود شبكة محمية ومحددة بوضوح. ويدمر الاتصال بالسحابة هذا الافتراض من أساسه.

وتشمل التحديات الأمنية الرئيسية عند واجهة الربط بين السحابة وبيئات تكنولوجيا التشغيل (OT) ما يلي:

● إدارة الهوية والوصول في البيئات الهجينة (OT/Cloud): تتطلب إدارة الوصول ذي الصلاحيات المتميزة والامتيازات العالية عبر أنظمة تكنولوجيا التشغيل (OT) المحلية والمنصات السحابية وجود اتحاد للهوية (identity federation)، ومصادقة متعددة العوامل، وقدرات مراقبة وتسجيل الجلسات التي لم تقم العديد من المرافق والشركات بتنفيذها وتطبيقها بالكامل بعد في بيئات OT الخاصة بها.

● سيادة البيانات وتصنيفها: قد تشتمل البيانات التشغيلية التي تتدفق من المحطات الفرعية وأنظمة التحكم إلى منصات التحليلات السحابية على معلومات حساسة بالغة الأهمية حول بنية الشبكة، ومزيج التوليد، ومنطق وآليات التحكم والتشغيل. ويتطلب ضمان تصنيف البيانات المناسب، وتشفير البيانات أثناء النقل وعند التخزين، وضوابط الوصول، وجود بنية هندسية وحوكمة مدروسة وتفصيلية بعناية فائقة.

● أمن واجهات برمجة التطبيقات (APIs) في السياقات والأطر التشغيلية: نظراً لأن شركات المرافق والخدمات تعرض وتتيح البيانات التشغيلية من خلال واجهات برمجة التطبيقات (REST APIs) لدمج الشركاء والموردين، ومنصات التحليلات، واتصالات أنظمة DERMS، يصبح أمن واجهات برمجة التطبيقات (API Security) مجالاً بالغ الأهمية من مجالات أمن تكنولوجيا التشغيل (OT). وغالباً ما تكون نقاط الضعف في مصادقة واجهات برمجة التطبيقات، وتحديد معدل الطلبات غير الكافي، وغياب التسجيل الكافي للأحداث، من بين النتائج الشائعة في تقييمات أمن واجهات برمجة التطبيقات الخاصة بالمرافق والشركات الخدمية.

● أمن الوصول عن بُعد: إن توسع وصول الموردين والشركاء عن بُعد لصيانة وإدارة أنظمة تكنولوجيا التشغيل (OT)   - وهو اتجاه متسارع تفرضه ضغوط الكفاءة التشغيلية - يخلق مسارات اتصال مستمرة ونشطة داخل بيئات تكنولوجيا التشغيل (OT). وتعتبر إدارة الوصول عن بُعد الضعيفة وسيئ الإعداد والتحكم، مثل بيانات الاعتماد المشتركة، وغياب تسجيل وتوثيق الجلسات، وضوابط الوصول غير الكافية، عاملاً مساهماً رئيسياً في العديد من الحوادث الأمنية الكبرى البارزة التي ضربت أنظمة تكنولوجيا التشغيل (OT) عالمياً.

● تكنولوجيا المعلومات الظلية (Shadow IT) في البيئات والأنظمة التشغيلية: غالباً ما تطبق فرق تكنولوجيا التشغيل والعمليات اتصالات شبكية، وأدوات لجمع البيانات، وتكامل الموردين خارج عمليات حوكمة وإشراف تكنولوجيا المعلومات الرسمية (IT Governance). وتخلق تكنولوجيا المعلومات الظلية (Shadow IT) مسارات هجوم غير موثقة وغير مسجلة قد تتجاوز الضوابط الأمنية وتتسبب في حدوث انتهاكات لامتثال معايير NERC CIP.

كيف تتطور معايير NERC CIP  ، وأين تكمن الثغرات اليوم

تطورت معايير NERC CIP بشكل كبير منذ إصدارها الأول، حيث عالجت الإصدارات المتعاقبة والمحدثة مخاطر التقنيات الناشئة وسدت فجوات الامتثال بفعالية أكبر. ومع ذلك، فإن وتيرة تحديث الشبكات تتجاوز دائماً وبسرعة وتيرة عمل وتحديث الهيئات التنظيمية والتشريعية. ولذلك، يعد فهم الأماكن التي تخلق فيها معايير CIP الحالية فجوات امتثال في بيئات الشبكات الذكية أمراً أساسياً لبناء برنامج أمني ناضج ومدرك للمخاطر ويتعامل معها بذكاء مرن.

فجوات امتثال معايير NERC CIP في بيئات الشبكات الذكية

ما تفعله شركات المرافق المسؤولة بما يتجاوز الحد الأدنى لامتثال معايير CIP

تدرك شركات المرافق والخدمات الرائدة والمستشرفة للمستقبل أن الامتثال لمعايير NERC CIP يمثل الحد الأدنى والأساسي للانطلاق وحماية عملياتها، وليس السقف الأقصى لتطلعاتها الأمنية. وفي سياق تحديث الشبكات الذكية، يترك التوجه المقتصر على الامتثال والالتزام الشكلي بالمعايير فقط كتل مخاطر تشغيلية هائلة دون اتخاذ أي تدابير فعالة حيالها. ولذلك تقوم المؤسسات الرائدة في نضج الأمن الإلكتروني للشبكات بدعم وتعزيز برامج NERC CIP الخاصة بها من خلال:

● تطبيق معايير بروتوكول IEC 62351 لتأمين بروتوكولات اتصالات منظومة الطاقة الكهربائية، بما في ذلك رسائل DNP3، وتطبيقات تبادل البيانات IEC 61850 GOOSE، واتصالات قياس الطور المتزامن (synchrophasor).

● اعتماد إطار الأمن الإلكتروني NIST كإطار وشامل لإدارة المخاطر السياقية والمنهجية للأمن بمختلف مستوياتها لوضع معايير NERC CIP ضمن بنية ومعمارية الأمن الشاملة للمؤسسة.

● تطبيق مبادئ بنية ومفهوم الثقة الصفرية (Zero Trust Architecture) بشكل منتقى ومدروس في مناطق تقارب تكنولوجيا المعلومات وتكنولوجيا التشغيل (IT/OT)، مع التركيز بشكل أساسي على إدارة الوصول ذي الصلاحيات المتميزة والامتيازات العالية، وتقسيم الشبكة الدقيق (micro-segmentation)، والتحقق المستمر والدائم من المستخدمين والأجهزة.

● تطوير برامج متخصصة لجمع معلومات واستخبارات التهديدات الخاصة ببيئات تكنولوجيا التشغيل (OT) لتوفير إنذار وتنبيه مبكر وتوجيهي للأنشطة العدائية واستهداف البنية التحتية والمرافق لقطاع الطاقة.

● تطبيق ممارسات الهندسة الواعية للأمن الإلكتروني (Cyber-Informed Engineering) لدمج وتضمين متطلبات الأمن ضمن مواصفات المشتريات والتصميم الهندسي لأصول ومعدات الشبكة الجديدة.

توصيات عملية لمشغلي الشبكات وقادة أمن تكنولوجيا التشغيل (OT)

بناء برنامج أمني يواكب تحديث الشبكة بالسرعة والكفاءة المطلوبة

لا تكمن الصعوبة والتحدي الأكبر لغالبية شركات المرافق في غياب النوايا الأمنية الصادقة، بل تكمن في الصعوبة الهيكلية والبنيوية لتطبيق أطر ونماذج الأمن الإلكتروني القديمة والموروثة على مشهد بنية تحتية يتطور ويتحدث بسرعة مذهلة ومتواصلة. وتعكس التوصيات والخطوات التالية ما تفعله وتتبعه برامج الأمن الناضجة للشبكات لتبقى متقدمة دائماً على أخطار ومخاطر عمليات التحديث المتسارعة.

● إجراء تقييم شامل لأثر الأمن الإلكتروني لتحديث الشبكة: قبل نشر أي قدرات جديدة للبنية التحتية المتقدمة للقياس (AMI)، أو إدارة موارد DER، أو تفعيل الاتصال بالسحاب، يجب إجراء تقييم أمني رسمي للأثر الإلكتروني للوقوف على مساحات وواجهات الهجوم المستجدة، والآثار المترتبة على نواحي الامتثال، والضوابط الأمنية المطلوبة للتحكم والحماية. فتطبيق التدابير الأمنية المدمجة بأصل التصميم مسبقاً دائماً ما يكون أقل كلفة وأ كثر فاعلية وكفاءة بالمقارنة مع معالجتها والتدخل اللاحق لعلاجها بعد فوات الأوان.

● تحديد ورسم واجهة الهجوم الفعلية للشبكة بدقة  ، بما في ذلك الأصول والأنظمة التي لا تغطيها معايير CIP: الاحتفاظ بسجل وجرد شامل دائم التحديث لجميع أصول تكنولوجيا التشغيل (OT) والعمليات  ، بما في ذلك تلك التي تقع وتصنف دون عتبات ومعايير تصنيف NERC CIP BES Cyber Systems. فالفهم التام والشامل لكامل واجهة الهجوم ومكونات شبكتك يعتبر شرطاً أساسياً وركيزة لا غنى عنها لإدارة المخاطر بفعالية، بغض النظر عن القيود والأطر التنظيمية الحالية المعمول بها.

● تطوير وإعداد إطار عمل حوكمة وأمن لمصادر الطاقة الموزعة (DER): صياغة وتحديد متطلبات أمنية تعاقدية قانونية ملزمة لجهات ومجمعي مصادر DER وموردي أنظمة منصات DERMS، بما في ذلك وضع وتضمين معايير أمنية للحد الأدنى، وحقوق تدقيق مستقل، والالتزام بالإبلاغ عن الحوادث، والتزامات وواجبات أمن سلاسل التوريد. وتكون أطر عمل الحوكمة والإدارة هذه أ كثر فاعلية وجدوى عند إعدادها وصياغتها وتطبيقها كشرط مسبق وقبل التوقيع النهائي على اتفاقيات المشاركة في السوق.

● تطبيق وتنفيذ حلول المراقبة والرؤية الشاملة لشبكة تكنولوجيا التشغيل (OT): توفر أدوات المراقبة غير الفعالة والمراقبة الخاملة لشبكات OT الرؤية والشفافية التامة والمطلوبة في بيئات الشبكة الذكية دون التسبب في إحداث أي أخطار أو أضرار على الجوانب والبيئات التشغيلية الأخرى المعمول بها. ويمكن لحلول المراقبة المتفهمة لبروتوكولات الأجهزة والعمليات الصناعية الكشف عن الاتصالات الشاذة والمريبة، وتوصيلات الأجهزة غير المصرح بها، ومؤشرات الاختراق على مستوى البروتوكول والتي قد تخفق أدوات تكنولوجيا المعلومات (IT) التقليدية في رصدها والتعامل معها.

● إعطاء الأولوية القصوى لأمن وسرية سلاسل التوريد عند حافة الشبكة: تطوير وتطبيق متطلبات وضوابط أمنية صارمة على مصنعي العدادات الذكية، وموردي العواكس، وموزعي وحدات RTU، ومقدمي خدمات البنية التحتية للاتصالات. ويجب أن تتضمن الشروط القياسية لعمليات الشراء والمناقصات ممارسات تضمن التحقق من سلامة البرمجيات الثابتة ومراجعتها، ومتطلبات تقييم الأمن، وتقديم شهادات وضمانات موثقة لتطوير البرامج والمنتجات الآمنة مسبقاً.

● بناء وتجربة خطة مخصصة للاستجابة لحوادث تكنولوجيا التشغيل (OT): تعد خطة الاستجابة لحوادث OT المكتوبة جيداً والمجربة بدقة من خلال سيناريوهات وتمارين محاكاة واقعية للغاية ركيزة بالغة الأهمية لمرونة واستمرارية المؤسسة. وينبغي أن تستجيب وتتعامل الخطط والتدابير مع السيناريوهات والمخاطر المحددة للشبكة مثل اختراق نظام SCADA، والتعطيل والارتباك الموجه لشبكة AMI، واستغلال والتلاعب بأساطيل مصادر DER، والهجمات المدمجة الموزعة التي تستهدف النواحي والبيئات المادية والمادية السيبرانية معاً.

● الاستثمار المتواصل لتنمية مهارات الكوادر البشرية وتدريبها على أمن تكنولوجيا التشغيل (OT): إن النقص في مهارات وكفاءات الأمن الإلكتروني المتخصص لبيئات تكنولوجيا التشغيل (OT) حقيقة واضحة للجميع في الأسواق حالياً. ولذلك، فإن المؤسسات التي تستثمر بقوة لتطوير ورفع كفاءات الكوادر لديها في مجالات أمن تكنولوجيا التشغيل (OT) - من خلال تعيين متقن للمواهب، والتدريب المتبادل المتكامل لمتخصصي أمن تكنولوجيا المعلومات (IT) على أساسيات ومفاهيم بيئات تكنولوجيا التشغيل (OT)، ونشر الوعي الأمني المخصص لـ OT بين الموظفين التشغيليين - تبني وتؤسس قدرات أمنية مستدامة ومقاومة لا يمكن الاستغناء عنها بمجرد اقتناء الأدوات والبرمجيات وحدها.

كيف تساهم Shieldworkz وتدعم مشغلي الشبكات والشركات الخدمية والمرافق

تم تأسيس Shieldworkz خصيصاً للاستجابة والتعامل مع الوقائع والبيئات والاحتياجات التشغيلية الخاصة ببيئات تكنولوجيا التشغيل (OT)، والأنظمة الصناعية للتحكم والتشغيل والمراقبة (ICS)، وأمن البنى التحتية الحيوية بالغة الحساسية. ويضم فريقنا نخبة من الخبراء والمتخصصين ذوي الخبرات والقدرات المهنية العميقة في مجالات الأمن الإلكتروني لقطاع الطاقة  ، بدءاً من محطات التوليد بالطاقة النووية والوقود الأحفوري وحتى تكامل مصادر الطاقة المتجددة، وعمليات وخطوط الإرسال والنقل، وأتمتة محطات وشبكات التوزيع والتحكم. ونحن بفضل ذلك ندرك تماماً كيف تعمل الشبكات، وكيف يفكر مشغلو الشبكات والشركات، وكيف يجب تصميم وصياغة وتطبيق البرامج الأمنية لحماية الموثوقية التشغيلية والالتزام بالضوابط ومعايير الامتثال في الوقت ذاته.

نحن لا نقارب ونعالج قضايا الأمن الإلكتروني للشبكات وتكنولوجيا التشغيل من منظور ووجهة نظر أمن تكنولوجيا المعلومات (IT) العامة والقديمة. ففي بيئات تكنولوجيا التشغيل (OT)، لا تُقاس تكاليف الخطأ أو الإخفاق في إعداد الحلول بحجم ونطاق تسريب البيانات فحسب، بل تُقاس وبشكل حرج بانقطاع وتعطل الخدمة، والغرامات والعقوبات التنظيمية والمالية الكبيرة، والتداعيات الخطيرة المترتبة على مسائل السلامة والصحة العامة وسلامة الأرواح والمنشآت.

تتميز مشاريعنا الاستشارية والتنفيذية بأنها مبنية ومصممة بدقة لتتوافق تماماً مع واقعكم واحتياجاتكم التشغيلية والواقعية، وتتجاوز النماذج الجاهزة أو الكتب الإرشادية التقليدية. فنحن نعمل جنباً إلى جنب مع مهندسي تكنولوجيا التشغيل (OT) لديكم، ومشغلي غرف التحكم، ومديري الامتثال والمسؤولين لضمان صياغة وبناء برامج أمنية واستباقية قوية تقنياً ومناسبة تشغيلياً ومستدامة بمرونة وتكامل متناهٍ مع مرور الوقت والسنوات.

خاتمة: يجب أن يتطور الأمن بذات السرعة التي تتطور وتتغير بها الشبكة

لا يتوقف تحديث الشبكات وتطويرها، ولن تتباطأ وتيرة التحديث والتقارب التكنولوجي بمرور السنين. ولعل المحركات التغييرية وراء هذا الأمر - مثل الالتزامات والسياسات الخاصة بإزالة الكربون وتقليل الانبعاثات، وأهداف دمج مصادر الطاقة المتجددة، ومتطلبات كفاءة العمليات، وتطلعات العملاء والمؤسسات للحصول على خدمات وتقنيات رقمية متطورة - هي عوامل هيكلية ومستدامة لسنوات مقبلة. فالشبكة الذكية هي مستقبل البنية التحتية للطاقة عموماً، وهذا المستقبل هو واقع ملموس ومعمول به بالفعل في معظم بيئات تشغيل المرافق الخدمية والشركات الرائدة اليوم.

ومع ذلك، لا يمكن للبرامج الأمنية وخطط الحماية الإلكترونية التي تؤمن هذه البنى التحتية الحيوية الهامة أن تقبع متجمدة وساكنة في مكانها دون تطور مستمر. وعلى الرغم من أن الامتثال لمعايير NERC CIP يمثل أساساً متيناً وركيزة ضرورية لتشغيل شبكتكم، إلا أنه لن يكون كافياً على الإطلاق لحمايتها وتأمينها بكفاءة عالية في ظل وجود شبكات AMI، ومنظومات ومصادر مصادر الطاقة الموزعة، ومحطات التوزيع المتصلة بالفضاء السحابي، وبنى تكنولوجيا المعلومات المتكاملة IT/OT. فالقوانين والمعايير تتطور وتتغير باستمرار، ولكن لا يمكن لبرنامجكم الأمني أن ينتظر أو يتباطأ بانتظار القرارات والتنظيمات الجديدة للحاق بركب الأحداث.

ونحن في Shieldworkz نوقن ونؤمن تماماً بأن الأمن الإلكتروني في منظومات البنى التحتية الحيوية وقطاع الطاقة ليس مجرد مشكلة تقنية تكنولوجية تحتاج إلى أدوات وعلاج، كما أنه ليس مجرد متطلبات والتزامات للامتثال والقرارات الإدارية وحسب؛ بل هو رسالة ومسؤولية حيوية فائقة لضمان حياة الأفراد واستمرار الخدمات. فالشبكة الكهربائية تعتبر من أهم العوامل والركائز الأساسية لاستقرار المجتمعات والنمو في العصر الحديث، ويتطلب تأمينها وحمايتها بذات الدرجة ذات العمل والمجهود التشغيلي الصارم، والدقة والقدرات التقنية العالية، والتفكير الإستراتيجي الحكيم والمبدع الذي يدخل ويصاحب عمليات تخطيطها وتشغيلها يوماً تلو الآخر بفعالية.

إن المهاجمين والجهات المعادية التي تستهدف البنية التحتية لبلدكم ومؤسساتكم لا يتباطؤون أبداً في شن وتطوير عملياتهم، ولذلك يجب ألا يتباطأ أو يتراخى برنامجكم الأمني في الاستجابة والتصدي لهم. إن المرافق والشركات التي تقود مسيرة ونضج الأمن الإلكتروني للشبكات اليوم هي التي تؤسس لضمان واستمرارية عملياتها لغد ومستقبل واعد ومأمون للجميع.

هل أنتم جاهزون لتعزيز ودعم برنامج الأمن الإلكتروني للشبكة الذكية لديكم؟

سواء كانت مؤسستكم تواجه تحديات الأمن الإلكتروني للشبكات الذكية، أم كنتم تديرون عملية مراجعة وتدقيق للامتثال لـ NERC CIP، أم تعملون على نشر شبكة وبنية تحتية جديدة من نوع AMI، أم تدمجون أصولاً وموارد طاقة موزعة، أم تبنون برنامجاً لأمن تكنولوجيا التشغيل (OT) من الصفر، فإن فريق وخبراء Shieldworkz في أتم الاستعداد لتقديم المساعدة والعون بمهنية وكفاءة عالية.

مصادر وموارد إضافية      

معايير امتثال NERC CIP، وإطار العمل وأفضل الممارسات من هنا
معيار IEC 62443 - دليل عملي لأمن تكنولوجيا التشغيل (OT/ICS) وإنترنت الأشياء الصناعي (IIoT) من هنا
أدلة المعالجة والحلول والوقاية من هنا