エネルギーグリッドを保護するための委任状を更新します

3つの主要な地域が米国のエネルギーグリッドを構成します。テキサスの相互接続システム、太平洋をロッキーマウンテン州に及ぶ西部の相互接続、および山の東の州にサービスを提供する東部の相互接続です。

インフラストラクチャの重要な部分であるグリッドは、数十万マイルの高電圧伝送ラインによって接続された7,000を超える発電所のネットワークで構成されています。推定によると、数千の電力生成ユニットと70,000の変圧器電流があります。

最近、自動化と新興技術が追加されたとしても、グリッドは依然として古い技術に大きく依存しています。サーキットブレーカーの60％は30年以上年上ですが、伝送ラインの70％は少なくとも30年前です。つまり、有用な寿命の終わりに近づいています。

老化インフラストラクチャと消費電力の上昇の結果、グリッドは現在、カスケード障害に対してより脆弱になり、1つのコンポーネントの障害が障害の連鎖反応を引き起こします。

データセンター自体の成長と拡大は、グリッドに負担をかけています。エネルギー省のローレンスバークレー国立研究所による研究は、データセンターの消費電力が過去10年間で3倍になり、2028年までに再び3倍になる可能性があることを示しています。ノースアメリカン電気信頼性公社（NERC）の信頼性評価とシステム分析ディレクター（NERC）は、ロイターが1,500メガットのデータセンターを処理するためにグリッドが構築されていないことを語っています。 「追加のグリッドリソースを追加しない限り、最終的には大きくなりすぎて処理できません。」

基本的な真実は、米国の電力網のインフラストラクチャが時代遅れであり、データの新しい時代と計算ニーズの増大を処理するには時代遅れであるということです。また、サイバー攻撃、EMP、自然災害、および物理的な脅威に非常に敏感であり、これらはすべて悲惨な結果をもたらす可能性があります。生態系の現実は、グリッドが医療、食料と農業、水、データセンター、通信、証券取引所、衛星地上システム、およびその他の重要なインフラストラクチャに不可欠であることです。

グリッドへのリスク

パワーグリッドは、幅広いリスクに直面しています。地磁気の太陽フレアからのEMP、テロリストや国民国家によって発射された短距離ミサイル、サイバー攻撃、またはユーティリティまたは電力施設に対する物理的攻撃はすべて、リスクのある景観の例です。

太陽の嵐は太陽の上での嵐に由来し、持続的な脅威を構成します。地球は、過去150年間で100以上の太陽光嵐を経験したと考えられています。強いフレアは、太陽系の地球や他の惑星を対象とした電磁放射の粒子を放出します。フレアのサイズ、冠状の質量排出のスケール、そしてそれが太陽から地球へと移動する速度はすべて、太陽ストームがどれほど深刻であるかに影響します。電気グリッドは、Xクラスフレアとして知られるフレアの種類から深刻な損傷を維持できます。リスクを見落とすことは不可能です。

EMP攻撃も指示することができます。 EMPストライキは、大気をはるかに上回る核爆弾を爆発させ、電子機器と電気グリッドを破壊したテロリスト組織または不正な状態によって実行される可能性があります。

元CIAのディレクターであるジェームズ・ウールジーは下院委員会の前に証言し、米国がEMP攻撃を受けた場合、「米国の人口の3分の2が飢star、病気、社会的崩壊から滅びる可能性が高い」と述べた。

「1859年のキャリントンイベントや1921年の鉄道嵐のような地磁気のスーパーストームからの自然なEMP、2013年の核危機中に北朝鮮が実践したように、テロリストや不正な状態からの核攻撃は、飢star、病気、および社会的崩壊を通じて10人のアメリカ人のうち9人を殺す可能性のある実存的な脅威です」 EMP委員会。

ハッカーが米国の公益事業管理システムをターゲットにしていることを認めている国土安全保障省（DHS）は、グリッドを部分的に保護しています。産業システムを管理するために電力会社が使用する監督管理およびデータ収集（SCADA）ネットワークの多くは、サイバーセキュリティの増加する危険に耐えるために更新および強化する必要があります。

ウクライナのパワーグリッドに対するロシアのサイバー攻撃は、70万人の権力を残し、電気グリッドの脆弱性を思い出させました。世界エネルギー評議会によると、各国は、原子力およびその他のエネルギーシステムのサイバー攻撃を防ぐための努力を強化する必要があります。彼らは、データ侵害の頻度、複雑さ、および費用が増加していることを観察しています。国家安全保障局（NSA）の元指導者である退職したマイク・ロジャース提督と米国サイバー司令部である退職したマイク・ロジャース提督によると、複数の国が立ち上げたサイバー攻撃によって、米国の電力システム全体とその他の重要なインフラストラクチャが削除される可能性があります。

2021年のコロニアルパイプラインに対するランサムウェア攻撃の成功により、その脆弱性と多数の攻撃ポイントに関する洞察が得られました。米国東海岸の石油供給を破壊することに加えて、攻撃者は、イベントの対応と準備のためにサイバーセキュリティ構造が整っていないことを示しました。

米国のエネルギーグリッドの重要なインフラストラクチャコンポーネントの大部分は、インターネットにアクセス可能なデジタル環境で機能しています。ハードウェアとソフトウェアの統合の傾向は、ネットワークセンサーの拡大とともに、ハッカーの表面攻撃の機会を再定義しています。

産業と政府の両方が、サイバー攻撃の脆弱性を特定しました。一般会計事務所（GAO）によると、米国のエネルギーグリッドはサイバー攻撃の影響を受けやすいです。 GAOによると、伝送システムから顧客に電力を輸送するグリッド配信システムは、リモートアクセスとビジネスネットワークへのリンケージを可能にするテクノロジーの能力が高まっているため、ますます脆弱になっています。脅威アクターは、結果としてこれらのシステムにアクセスできる可能性があり、それにより運用を妨害する可能性があります。

現実には、人工知能ツールがますます洗練されたサイバー攻撃を可能にしているということです。犯罪グループ、州の関係者、およびその他のエンティティも、エネルギー批判的なインフラストラクチャをターゲットにしています。運用技術と産業用インターネットの使用により、攻撃面が増加しました。サイバーリスクと戦うために、エネルギーインフラストラクチャオペレーターは「設計によるセキュリティ」を使用する必要があります。運用上のサイバー融合を備えたアジャイルシステムの構築は、新しい脅威を監視、識別、対応するために、サイバーセキュリティの設計により必要です。最終的に、米国のエネルギーグリッドのサイバーセキュリティを強化する必要があります。

もう1つの心配は、特にテロリストによって悪意のある行為によってグリッドにもたらされる物理的な脅威です。 10年前にアリゾナ州ノーガレスの電力施設を標的と攻撃するために、50,000ガロンの燃料タンクの上に配置された爆弾と焼cen装置が使用されました。幸いなことに、この努力は失敗しました。最近、過激派グループによる他のテロ行為は、銃撃と爆弾の脅威を備えたユーティリティを標的にしています。

グリッドの保護を支援する戦略

物理的、実存的、サイバーソースからエネルギーインフラストラクチャに対する脅威を軽減するさまざまな方法があります。これらには、エネルギー源の拡散と、より小さな独立したネットワークの使用が含まれます。電圧とデバイスを安定させるシステム。エネルギーの流れを管理します。より良いセキュリティルール、トレーニング、および緊急計画の設定。電力サージや電圧の問題からグリッドを保護します。弱点と脅威に関する情報を共有する方法を作成します。さまざまな緊急事態の力を回復するには、体系的な回復力計画も不可欠です。

たとえば、グリッドの効率と信頼性を向上させるために、古いインフラストラクチャを自動化システム、スマートメーター、センサーなどの最先端のテクノロジーにアップグレードして置き換える必要があります。さらに、緊急時または停止中に局所的な電気を供給するために、独立してまたはメイングリッドと並行して機能する小規模で独立したマイクログリッドをセットアップする必要があります。

人工知能ツールのおかげで、サイバー攻撃はますます洗練されています。さらに、政府の俳優、犯罪ギャング、およびその他の加害者は、エネルギーに関連する重要なインフラストラクチャを標的にしています。エネルギーインフラストラクチャのオペレーターは、「設計によるセキュリティ」を使用してサイバーの脅威と闘う必要があります。これは、運用技術の導入と産業用モノのインターネットがさらに攻撃面を増やしたため、サイバー脅威と闘う必要があります。サイバーセキュリティが新しい脅威を監視、識別、および対応できるようにするには、運用上のサイバー融合でアジャイルシステムを構築する必要があります。最終的には、増大する脅威に耐えるために、米国のエネルギーグリッドのサイバーセキュリティを大幅に改善する必要があります。

EMPの脅威は実存的であり、より多くの計画と回復力を必要とします。

トランプ大統領は、2019年3月26日に行政命令（EO）13865、「電磁パルスに対する国家回復力の調整」に署名し、米国の重要なインフラストラクチャの回復力とセキュリティ基準を設定するための国家的優先プログラムとなっています。

EO 13865によれば、「電磁パルス（EMP）は、技術と重要なインフラシステムを破壊、劣化、損傷する可能性があります。人間が造っている、または自然に発生するEMPSは、大規模な地理的領域に影響を与え、国の安全保障と経済の繁栄に重要な要素に影響を与え、グローバルな商取引と安定性を促進しますEMPの影響に対する回復力。」電磁パルス（EMP）プログラムステータスレポート

「コスト分析：グリッドとエレクトロニクスをEMPから保護する」記事で、著者は、米国国防総省（北部司令部と国家警備隊）、国土安全保障省、およびエネルギー省によって支援された国家回復力タスクフォースが、EMPの影響から米国の重要なインフラストラクチャを保護するための緩和戦略を引き受けることができると提案しました。この取り組みには、次のアクションが含まれます。

• 接地された導電性ハウジングに敏感な電子機器を囲み、発電機、変圧器、モーター、および重要な電子機器にEMPサージアレスタを追加することにより、電子機器を保護します。
• 変電所の変圧器にニュートラルグランドブロッカーを設置して、地上誘導電流が変圧器に入るのを防ぎます。
• 重要なインフラストラクチャ施設にオンサイト発電を備えたEMP保護マイクログリッドをインストールします。
• EMP攻撃の影響を受けにくい光学コンピューティングやカーボンナノチューブメモリなどのEMP耐性エレクトロニクスを開発します。
• 緊急時準備トレーニングにEMP攻撃計画シナリオを含めます。 EMP攻撃の結果を計画することにより、コミュニティは重要なサービスを維持するための計画と対策を策定できます。

出典：コスト分析：グリッドとエレクトロニクスをEMPから保護する - 国内の準備

さまざまな緊急事態の力を回復するには、包括的な回復力の計画が不可欠です。現在のテクノロジーはグリッドを保護することができ、脆弱性を減らすためにリーダーシップと投資のみが必要です。

電気グリッドの問題を解決するためのリーダーシップは、次の政権から来るでしょう。銀行、ヘルスケア、輸送、通信システムなど、国の重要なインフラストラクチャの大部分は民間部門が所有しているため、グリッドに依存しています。共同投資、堅実な官民セクターパートナーシップ、および研究、開発、プロトタイピングの協力はすべて、回答を見つけるために必要です。

このようなコラボレーションには、人工または自然の電磁サージからユーティリティを保護できる革新的なテクノロジーに資金を供給および開発するための迅速な努力が必要であり、SCADAネットワークハードウェアとソフトウェアをさらに安全にし、グリッドの物理的セキュリティを改善する必要があります。

コストの見積もりは異なりますが、文明の保存への投資はそれだけの価値があります。より多くの人々が不安定な脅威の状況と不作為の結果を意識するにつれて、グリッドを保護するための必要性が高まっています。この強化された意識は、迅速に行動する必要性と、次の行政を支援する義務を意味します。

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