Anwendungsfall
Schutz von Umspannwerken vor Cyber-Angriffen
Branche: ENERGIE- & VERSORGUNGSWIRTSCHAFT
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Schutz von Umspannwerken: Wo Schutzsysteme auf das OT-Netzwerk treffen
Zwölf Umspannwerke, gemeinsam genutzte Relay-Zugangsdaten, flache LAN-Strukturen in den Stationen und keine klare Baseline für den Schutzdatenverkehr. Ein regionaler Übertragungsnetzbetreiber hatte eine flottenweite Abkürzung bei der Inbetriebnahme übernommen, die nie wieder überprüft wurde. Shieldworkz erfasste jedes Stationsautomatisierungsnetzwerk, trennte den Engineering-Zugriff vom Schutz- und SCADA-Datenverkehr, strukturierte die Passwort- und Berechtigungskonzepte neu und etablierte eine kontinuierliche Überwachung der gesamten Flotte.
Mehrwert: Flottenweite Transparenz in den Umspannwerken, segmentierte Schutz- und Engineering-Netzwerke, individuelle Nachvollziehbarkeit von Benutzerrechten, kontinuierliches GOOSE/MMS-Monitoring sowie auditbereite Nachweise gemäß KRITIS- und NERC-CIP-Standards – ohne Beeinträchtigung der Schutzfunktionen.
Herausforderungen für die OT-Sicherheit in Umspannwerken
Ingenieur- und Sicherheitsteams von Versorgungsunternehmen stehen vor der Aufgabe, kritische Schutz- und Leitsysteme zu schützen und gleichzeitig einen unterbrechungsfreien Netzbetrieb zu gewährleisten. In diesem Umfeld können veraltete Praktiken Sicherheitsrelevante Schwachstellen in der gesamten Umspannwerksflotte verursachen:
Gemeinsam genutzte Schutzgeräte-Zugangsdaten. Schutzgeräte über mehrere Umspannwerke hinweg verwendeten dieselben Standard-Engineering-Logins, die seit der Inbetriebnahme nicht geändert worden waren.
Flache Stationsnetzwerk-LAN-Architektur. Der Engineering-Zugriff, der SCADA/RTU-Datenverkehr und die Schutzgeräte-Kommunikation nutzten dieselbe Switch-Fabric ohne jegliche Segmentierung.
Unverwaltete Feld-Laptops. Techniker schlossen gemeinsam genutzte Laptops direkt an Relais-Panels an, ohne dass eine zuverlässige Dokumentation darüber vorlag, wer auf welches System zugegriffen hat.
Keine Baseline für den Schutzgeräte-Datenverkehr. Die GOOSE- und MMS-Kommunikation zwischen den Schutzgeräten wurde zuvor nie profiliert, was bedeutet, dass anomale Nachrichten unbemerkt bleiben konnten.
Audit-Druck durch NERC CIP. Ein bevorstehendes NERC CIP-Audit erforderte Nachweise zur Zugriffskontrolle und Überwachung, welche das Versorgungsunternehmen noch nicht erbringen konnte.
Verständnis der OT-Risikolandschaft in elektrischen Umspannwerken
Moderne elektrische Umspannwerke hängen von vernetzten Schutz-, Steuerungs-, Automatisierungs-, SCADA-, RTU- und Engineering-Systemen ab. Schutzrelais und Feldleitgeräte kommunizieren über spezialisierte Betriebsprotokolle, während der Engineering-Zugriff einen Pfad zur Konfiguration und Wartung dieser Systeme bereitstellt.
Wenn der Schutzdatenverkehr und der Engineering-Zugriff dasselbe Netzwerk ohne angemessene Segmentierung teilen, kann ein kompromittiertes Authentisierungsmerkmal oder eine nicht verwaltete Engineering-Verbindung mehrere Schutz- und Steuerungs-Assets gefährden.
Das Risiko erhöht sich signifikant, wenn dieselben Engineering-Zugangsdaten über mehrere Umspannwerke hinweg wiederverwendet werden. Ein einziges kompromittiertes privilegiertes Authentisierungsmerkmal kann sich potenziell zu einer Gefährdung der gesamten Flotte entwickeln.
Auch der GOOSE- und MMS-Datenverkehr erfordert eine spezifische Sichtbarkeit. Ohne eine etablierte Baseline wird eine unerwartete Kommunikation zwischen Schutzgeräten unter Umständen nicht schnell genug identifiziert.
Shieldworkz adressiert diese Risiken durch die Kombination von Asset-Discovery, Netzwerksegmentierung, Credential-Governance, protokollspezifischem Monitoring, Schwachstellenbewertung und kontinuierlichen OT-Sicherheitsverfahren im gesamten Bestand der Umspannwerke.
Häufige Cyber-Bedrohungen für elektrische Umspannwerke
Kompromittierte, gemeinsam genutzte Engineering-Zugangsdaten, die unbefugten Zugriff auf mehrere Schutzgeräte ermöglichen
Unbefugter Engineering-Zugriff auf Schutz- und Leitsysteme
Flache Stationsnetzwerke, bei denen der Datenverkehr für Schutztechnik, SCADA und Engineering-Systeme über dasselbe Netzwerk abgewickelt wird
Unverwaltete Feld-Laptops mit direkter Verbindung zu Relaisfeldern
Abnormale GOOSE- oder MMS-Nachrichten bleiben unentdeckt, da kein Baseline-Vergleich (Sollzustand-Definition) des Datenverkehrs durchgeführt wurde
Unautorisierte oder nicht protokollierte Aktivitäten von Technikern an Schutzsystemen
Wiederverwendung von Zugangsdaten führt zu anlagenweiter Gefährdung durch ein einziges kompromittiertes Konto
Wie Shieldworkz die OT-Sicherheitsherausforderungen in elektrischen Umspannwerken löst
Shieldworkz bietet ein durchgängiges OT-Sicherheitsprogramm, das speziell auf den Schutz von Umspannwerken, Automatisierungstechnik, den geschützten Zugriff auf Engineering-Systeme und die kontinuierliche Überwachung ausgelegt ist:
Passive Asset Discovery: Jedes Schutzrelais, Feldleitgerät, RTU- und Engineering-Zugangssystem wird präzise erfasst, ohne die Schutzfunktionen im Betrieb zu beeinträchtigen.
IEC 62443 Zonen- und Leitungsmodell (Zone & Conduit Model): Trennung von Schutz-, Steuerungs- und Engineering-Funktionen in definierte Sicherheitszonen innerhalb jeder Umspannstation.
Netzwerksegmentierung: Der Engineering-Zugriff ist innerhalb jedes Umspannwerk-LANs strikt vom GOOSE/MMS-Schutzdatenverkehr und der SCADA-Abfrage getrennt.
OT-Schachstellenanalyse (Vulnerability Assessment): Die Firmware von Schutz- und Feldsteuergeräten wurde auf Substation-Ebene im Abgleich mit aktuellen Sicherheitshinweisen (Advisories) überprüft.
Credential-Governance: Gemeinsam genutzte Relay-Zugangsdaten wurden zugunsten individueller, protokollierter Engineering-Sitzungen abgeschafft.
GOOSE/MMS-Monitoring: Der Schutzdatenverkehr wird einer Baseline-Analyse unterzogen und auf Nachrichten überwacht, die von unerwarteten Quellen stammen.
Mapping der NERC-CIP-Konformität: Dokumentierte Zugangs- und Überwachungskontrollen gemäß den Anforderungen von CIP-005 und CIP-007.
End-to-End-Plattformfunktionen
Passive Erkennung von OT-Assets über Schutzrelais, Feldleitgeräte, RTUs und Engineering-Zugangspunkte hinweg
Sichtbarkeit industrieller Protokolle für IEC 61850-Umgebungen, einschließlich GOOSE- und MMS-Datenverkehr
Segmentierung des Umspannwerk-Netzwerks zur Trennung von Schutz-, Steuerungs-, Engineering- und SCADA-Funktionen
Individuelle Berechtigungsverwaltung anstelle von gemeinsam genutzten Engineering-Konten
Kontinuierliches OT-Monitoring für unerwartete Kommunikationsvorgänge in Schutzsystemen
GOOSE/MMS-Datenverkehr-Baselining zur Identifizierung abnormaler oder unerwarteter Nachrichten.
OT-Schwachstellenanalyse zur Erfassung von Risiken in der Firmware von Schutzgeräten und Feldleitgeräten
Der geschäftliche Mehrwert der Absicherung elektrischer Umspannwerke
Die Stärkung der Cybersicherheit von Umspannwerken liefert messbaren Nutzen für den Betrieb und die Compliance-Konformität:
Gemeinsam genutzte Relais-Zugangsdaten wurden über alle zwölf Umspannwerke hinweg zugunsten individueller Benutzerkonten abgeschafft.
Schutz-, Leit- und Engineering-Datenverkehr ist innerhalb jedes Stations-LANs strikt getrennt.
Vollständiges Asset-Inventar erstellt für Schutzgeräte, Feldleitgeräte und RTUs
Eine Baseline des GOOSE/MMS-Datenverkehrs wurde etabliert, mit Alarmierungen bei Nachrichten von unerwarteten Quellen.
Audit-Nachweise für NERC CIP erbracht, die die Zugriffskontrolle und -überwachung abdecken.
Schutzfunktionen blieben während der gesamten Bewertung und Einführung unterbrechungsfrei aufrechterhalten.
Sichern Sie das Umfeld Ihrer elektrischen Umspannwerke
Shieldworkz unterstützt EVUs dabei, ihre Stations-OT-Umgebungen zu kartografieren, den Engineering-Zugriff vom Schutz- und SCADA-Datenverkehr zu trennen, das Berechtigungsmanagement zu stärken, eine GOOSE/MMS-Überwachung zu etablieren und Sicherheitsverfahren aufzubauen, die nachhaltig über die gesamte Stationsflotte hinweg implementiert werden können.
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Erhalten Sie den vollständigen Use Case „Schutz elektrischer Umspannwerke vor Cyberangriffen“
Erfahren Sie, wie ein regionaler Übertragungsnetzbetreiber zwölf Umspannwerke abgesichert hat, indem er gemeinsam genutzte Schutzrelais-Zugangsdaten abgeschafft, den Schutz- und Engineering-Datenverkehr segmentiert, eine GOOSE/MMS-Überwachung eingeführt und NERC-CIP-Auditnachweise erbracht hat – während die Schutzfunktionen unterbrechungsfrei aufrechterhalten wurden.
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