Cyber Sicurezza e infrastrutture critiche: Opportunità e rischi

di CARLO OTTONE

Negli ultimi decenni, il massiccio ricorso alle fonti fossili (petrolio e carbone) per la produzione di energia elettrica ha condotto alla distruzione degli equilibri del nostro pianeta ed ha orientato la ricerca verso nuovi modelli di produzione dell’energia. La crisi recente del nucleare con i disastri ambientali verificatisi negli ultimi decenni ha imposto una drastica riduzione al ricorso a tale fonte energetica con il blocco della costruzione di ulteriori impianti nei paesi che avevano scelto il nucleare come principale fonte di produzione energetica.

L’avvento di nuove tecnologie che negli ultimi 15 anni hanno raggiunto costi di realizzazione non più proibitivi e che producono energia da nuove fonti rinnovabili, oltre all’idroelettrico ha reso possibile affrontare il problema energetico con nuovo slancio e ottimismo per recuperare la sostenibilità ambientale. Oggi sono presenti impianti di produzione da fonti rinnovabili, principalmente eolico e solare, che forniscono una quota di energia non più trascurabile. Sono impianti di produzione piccoli rispetto alle vecchie centrali e sono distribuiti e non concentrati.

Si è passati da energia prodotta in modo concentrato e massiccio a energia prodotta in modo distribuito sul territorio. Questo ha determinato un cambiamento nella gestione dell’energia con variazioni periodiche nei flussi.

La non programmabilità della produzione da fonti rinnovabili, solare ed eolico, determina fattori di instabilità: l’energia viene prodotta quando spira il vento e quando c’è il sole e non quando servirebbe.
Questa caratteristica rappresenta un problema da risolvere per un sistema ove in ogni istante ci deve essere il perfetto equilibrio tra quanto viene prodotto e quanto viene consumato.

Ma quali soluzioni si possono adottare?

La prima, è il Demand Response; quella più razionale e rispettosa dell’ambiente perché favorisce il consumo dell’energia quando viene maggiormente prodotta da fonte rinnovabile.

La seconda è lo storage; quella più onerosa, ma comunque in molti casi necessaria, ovvero immagazzinare l’energia nelle batterie.

Questi due termini sono i concetti cardine della Smart Grid, il sistema integrato di gestione delle informazioni e di controllo sulla rete elettrica che governa il flusso di energia dalla sua produzione al suo consumatore finale.

La Smart Grid impone pertanto una rivoluzione epocale nella gestione dell’energia, non più basata sulla richiesta, ovvero sui consumi (market driven) ma sulla produzione (producer driven).

Componente essenziale per la smart grid è il contatore intelligente (Smart Meter), capace di realizzare misure in tempo reale e fornire informazioni aggiornate sui consumi all’utente. Il Contatore diventa un apparato intelligente controllato dal soggetto gestore della rete elettrica e al servizio dell’utente per fornirgli le informazioni per gestire i propri piani di consumo. Con i dati forniti dal contatore possono essere realizzate APP e possono essere proposti piani di consumo agli utenti per promuovere il consumo di energia da fonti rinnovabili (green energy).

In un prossimo futuro, il contatore diventerà un terminale per comunicare con l’utente in modo biunivoco e l’utente partecipa con il Distributore dell’energia alla gestione intelligente e sostenibile della rete.

Il collegamento ai contatori di nuova generazione sarà realizzato in Fibra Ottica che sarà posata all’interno dei cavidotti esistenti. I cavidotti costituiranno la nuova infrastruttura fisica per ospitare la rete di comunicazione e diventerà di fondamentale importanza censire tali percorsi attraverso la creazione di un catasto digitale. Il contatore digitale sarà un hub per la connessione in banda ultralarga. Potranno essere forniti quindi servizi digitali agli utenti/cittadini. La struttura di comunicazione nata per la Smart Grid potrà essere un fattore abilitante e di sviluppo della Smart City e per una partecipazione attiva del cittadino.

L’evoluzione della rete elettrica, sempre più affidata a sistemi di comunicazione ed informatici distribuiti, la rende molto vulnerabile.

La vulnerabilità della Rete elettrica scaturisce dalla sua dipendenza da quella informatica: quest’ultima a sua volta dipende dalla prima. Doppia dipendenza che si trasforma così in un’unica fragilità: il nuovo modello di business chiamato cloud computing sta aggregando milioni di nuovi server che trasferiscono, elaborano e gestiscono on line una marea di informazioni sensibili e strategiche, ad un costo inferiore rispetto al precedente modello on site. La tendenza e le previsioni sono quelle di utilizzare per ogni forma di comunicazione Internet e sempre meno i canali tradizionali. Pratiche di business, di comunicazione, di fruizione di servizi e di consumo culturale utilizzano dei dispositivi che hanno il comune denominatore di avere bisogno di energia elettrica.

Si profila così una rete energetica basata su sistemi informatici che a sua volta alimenta il sistema informatico del pianeta.

Scenari ipotizzano che nel prossimi dieci anni l’85 per cento delle informazioni e dei programmi saranno allocati nelle principali cloud e che queste per funzionare utilizzeranno il nove per cento dell’elettricità prodotta al mondo: a fronte dell’interconnessione globale di informazione ed energia mirati attacchi congiunti potrebbero mettere in ginocchio la parte più sviluppata della civiltà, incapace di funzionare senza ITC ed incapace di approvvigionarsi di risorse per sopravvivere un inverno senza le moderne smart grid.

Il tema della Cybersecurity e delle contromisure da adottare diventa quindi essenziale ed imprescindibile nella progettazione, realizzazione e esercizio della rete elettrica e non solo.

Mentre la vecchia rete elettrica poteva essere attaccata in modo fisico con accesso diretto all’infrastruttura, oggi e in futuro il rischio di attacchi informatici è e sarà sempre maggiore, con l’entità del danno che potrebbe raggiungere dimensioni rilevanti, creando blackout estesi e duraturi con conseguenze catastrofiche sulla vita civile.

Il collasso provocato della smart grid di un Paese riduce molto probabilmente il numero di vittime da parte di chi attacca ma va a colpire l’intera popolazione e tutti i servizi essenziali, non ultimi diritti umanitari internazionali, quali quelli dell’assistenza medica e della sopravvivenza della popolazione civile.

Questo potrebbe essere originato da hacker, terroristi e paesi ostili, in una sorta di giochi di guerra su scenari geopolitici in continua evoluzione.

Gli obiettivi dei loro attacchi possono mirare a:
La rete che pone le proprie basi di forza sulla diffusione a tutti ha anche la grande debolezza di essere aperta a tutti i malintenzionati per i loro propositi criminali. Se non opportunamente protetta, costruiamo una infrastruttura al servizio del male.

La Cybersecurity è l’antitodo per la nostra tranquillità futura e per favorire sistemi intelligenti sicuri per la gestione sostenibile dell’energia.

Uno dei progetti finanziati dalla Commissione Europea sulla Cyber security si chiama SUCCESS e rientra nel programma Europeo Horizon 2020 con il quale la Commissione Europea si è posta gli obiettivi per il recupero della sostenibilità ambientale nei principali processi che regolano la nostra vita civile, uno dei quali è l’Energia.

SUCCESS parte dall’assunto che vivere in una società sicura è un bisogno umano fondamentale. La sicurezza delle infrastrutture critiche deve essere mantenuto in modo che le forniture di energia, acqua o altre risorse sono garantiti.
SUCCESS prevede un finanziamento complessivo tra tutti i partecipanti di quasi 5 milioni di Euro e si compone di 16 partner provenienti da 10 differenti paesi europei

Società partecipanti: Ericsson GmbH, ASM Terni SpA, KEMA Netherlands BV, Electrica SA, Engineering-Ingegneria Informatica SPA, ESB Networks Ltd, Istituto Superiore Mario Boella, Kungliga Tekniska Hoegskolan, OY L M Ericsson AB, P3 Communications GmbH, P3 Energy & Storage GmbH, Rheinisch-Westfaelische, Technische Hochschule Aachen, Romania Energy Center, Synelixis Solutions Ltd, TeamWare SRL, Vrije Universität Brüssel.

L’impiego dei nuovi contatori come detto rappresenta forse la più grande innovazione nel settore dell’energia in quanto richiede il coinvolgimento dell’utente nella gestione della rete per un consumo sostenibile dell’energia.

Nei prossimi mesi sarà realizzata una rete a servizio della banda ultralarga e di questi contatori di nuova generazione. Nel cablaggio, la rete in Fibra Ottica sarà la dorsale digitale abilitante per i nuovi servizi a servizio della Smart City (mobilità elettrica, sicurezza delle strade, gestione del traffico, gestione della qualità ambientale, gestione dell’illuminazione stradale..).

La Fibra ottica sarà la garanzia dell’utilizzo di sistemi informatici e di comunicazione senza contribuire all’aumento dell’inquinamento elettromagnetico poiché non richiedono l’uso di sistemi wireless, ovvero di antenne e di campi elettromagnetici

Se non si prendono le contromisure a possibili attacchi informatici esterni alle infrastrutture critiche, come la rete elettrica, si offre il fianco non solo ad hacker che compiono crimini a fini utilitaristici o dimostrativi, ma soprattutto a terroristi che hanno dichiarato guerra alle nostre civiltà.