Методы бесконтактной регистрации информационных сигналов для аудита информационной безопасности систем и сетей электроснабжения

Введение. Известно, что в системах и сетях электроснабжения присутствует информационный сигнал. Наличие информационных сигналов в силовых элементах систем и сетей электроснабжения (электротехнического сигнала) в совокупности с другой информацией позволяет извлекать вторичную информацию из систем и сетей электроснабжения. В некоторых случаях информация такого рода является конфиденциальной, имеет высокий уровень значимости, а объекты электроснабжения могут относиться к объектам критической информационной инфраструктуры. Таким образом, аудит и обеспечение информационной безопасности систем и сетей электроснабжения представляются актуальными. В этой связи важными являются вопросы выявления ранее не учтенных каналов возможной утечки конфиденциальной информации, разработки методов бесконтактного мониторинга информационной безопасности объектов генерации, транспортировки, трансформации и потребления электроэнергии. Метод. Предложен метод решения обратной задачи вычисления токов многопроводных длинных линий на основании бесконтактного измерения магнитного поля токов с учетом принципа наложения. Для реализации метода в применении к Q-проводной линии требуется одновременное измерение магнитного поля в Q различных точках с известными координатами. Также требуется знание координат проводов длинной линии. Геометрические измерения предлагается реализовывать с помощью лазерных дальномеров или сканеров. При измерении магнитного поля длинной линии учитывается квазипостоянная составляющая магнитного поля Земли. Предложен метод определения направления и задержки отражения бегущих волн в длинной линии на основании информации с двух датчиков магнитного поля, размещенных на достаточном расстоянии друг от друга вдоль линии. Основные результаты. Предложены методы обеспечения аудита и мониторинга состояния систем и сетей электроснабжения, находящихся под воздействием угроз нарушения информационной безопасности. Выполнено математическое моделирование предложенного метода бесконтактного измерения тока в длинной линии и натурные эксперименты измерения тока в длинной линии и регистрации бегущих волн. Результаты экспериментов показали точность предлагаемых методов достаточную для решения поставленных задач. Обсуждение. Работа развивает представление о методах и средствах обеспечения аудита и мониторинга информационной безопасности электрических систем и сетей. Результаты работы позволяют выявлять новые, ранее не учтенные каналы утечки информации и разрабатывать новые бесконтактные методы регистрации информационных сигналов в линиях электропередачи.

1. Коровкин Н.В., Грицутенко С.С. Введение понятия «низкоэнтропийный сигнал» // Электричество. 2020. № 10. С. 33–43. https://doi.org/10.24160/0013-5380-2020-10-33-43

2. Коровкин Н.В., Грицутенко С.С. О применимости быстрого преобразования Фурье для гармонического анализа несинусоидальных токов и напряжений // Известия Российской академии наук. Энергетика. 2017. № 2. С. 73–86.

3. Gaunt C.T. Reducing uncertainty — responses for electricity utilities to severe solar storms // Journal of Space Weather and Space Climate. 2014. V. 4. P. A01. https://doi.org/10.1051/swsc/2013058

4. Идельчик В.И. Электрические системы и сети. М.: Энергоатом издат, 1989. 594 с.

5. Бурлов В.Г., Маньков В.Д., Полюхович М.А. Теоретические аспекты синтеза модели управления безопасностью электрических сетей с применением ГИС // Региональная информатика (РИ-2020). XVII Санкт-Петербургская международная конференция. Материалы конференции. Ч. 2. СПб., 2020. С. 229–230.

6. Рушечников Я.И., Яновский А.В., Третьяков И.А. Программноаппаратное обеспечение исследования электромагнитных излучений, создаваемых вычислительной техникой, в бытовой электрической сети // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Управление, вычислительная техника и информатика. 2023. № 2. С. 75–84. https://doi.org/10.24143/2072-9502-2023-2-75-84

7. Осак А.Б., Бузина Е.Я. Анализ влияния киберуязвимостей систем релейной защиты, противоаварийной и режимной автоматики на надежность электро-снабжения потребителей в условиях цифровой трансформации электроэнергетики // Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики. Материалы 93-го заседания семинара. В 2-х кн. Книга 2. Иркутск, 2021. С. 310–319.

8. Макаренко С.И. Аудит информационной безопасности: основные этапы, концептуальные основы, классификация мероприятий // Системы управления, связи и безопасности. 2018. № 1. С. 1–29. https://doi.org/10.24411/2410-9916-2018-10101

9. Аверченков В.И., Рытов М.Ю., Кувыклин А.В., Рудановский М.В. Аудит информационной безопасности органов исполнительной власти / 3-е изд., стереотип. М.: ООО «ФЛИНТА», 2011. 100 с.

10. Хомяков В.А. Аудит как метод модернизации системы обеспечения информационной безопасности // Экономический вестник Ярославского университета. 2013. № 29. С. 48–52.

11. Макаренко С.И. Аудит безопасности критической инфраструктуры специальными информационными воздействиями: монография. СПб.: Наукоемкие технологии, 2018. 122 с.

12. Бойко А.А., Обущенко Е.Ю., Щеглов А.В. Особенности синтеза полного множества тестовых способов удаленного информационно-технического воздействия на пространственно распределенные системы информационно-технических средств // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Системный анализ и информационные технологии. 2017. № 2. C. 33–45.

13. Бегаев А.Н., Бегаев С.Н., Федотов В.А. Тестирование на проникновение. СПб: Университет ИТМО, 2018. 45 с.

14. Нырков А.П., Рудакова С.А. Методика аудита объектов информатизации по требованиям информационной безопасности // Журнал Университета водных коммуникаций. 2012. № 3. С. 146– 149.

15. Аксенов И.И., Мба Э.К. Разработка системы мониторинга воздушных линий электропередачи 110 кВ // Энергоэффективность и энергосбережение в современном производстве и обществе: материалы международной научно-практической конференции. Ч. 1. 2022. С. 51–64.

16. Комаров С. Беда пришла, откуда не ждали... // Broadcasting. Телевидение и радиовещание. 2005. № 7. С. 71–72 [Электронный ресурс]. URL: http://lib.broadcasting.ru/articles2/Oborandteh/grief_came,свободный, Яз. рус. (дата обращения: 10.10.2023).

17. Демирчян К.С., Нейман Л.Р., Коровкин Н.В., Чечурин В.Л. Теоретические основы электротехники Т. 3 / 4-е изд. СПб.: Питер, 2006. 377 с.

18. Калантаров П.Л., Цейтлин Л.А. Расчёт индуктивностей: справочная книга / 3-е изд., перераб. и доп. Л.: Энергоатомиздат, 1986. 488 с.