Sənaye kibertəhlükəsizliyi üzrə intellektual kiber-fiziki eksperimental tədqiqat platformasının işlənməsi

Müasir sənaye müəssisələrində istehsal proseslərinin böyük hissəsi artıq kompüterləşdirilmiş idarəetmə sistemləri vasitəsilə həyata keçirilir. Su təchizatı, energetika, neft-qaz, istehsal və digər sahələrdə nasosların, mühərriklərin, klapanların və müxtəlif texnoloji qurğuların idarə edilməsində PLC, SCADA və IIoT sistemlərindən geniş istifadə olunur. Bu sistemlərin şəbəkələrə və digər rəqəmsal infrastrukturlara qoşulması istehsal proseslərinin idarə edilməsini asanlaşdırsa da, onları kiberhücumların hədəfinə çevirir. Burada əsas təhlükə ondan ibarətdir ki, sənaye sisteminə edilən kiberhücum yalnız məlumatların itirilməsi və ya sistemin fəaliyyətinin dayanması ilə nəticələnməyə bilər. Hücum nəticəsində fiziki avadanlığın idarə olunması dəyişdirilə, texnoloji proses pozula və real istehsal mühitinə təsir göstərilə bilər. Belə hücumların necə baş verdiyini, hansı izlər buraxdığını və fiziki prosesə necə təsir etdiyini öyrənmək üçün onları real sənaye müəssisəsində sınaqdan keçirmək təhlükəlidir. Digər tərəfdən, yalnız kompüter üzərində yaradılmış virtual laboratoriya da real sənaye prosesinin bütün xüsusiyyətlərini əks etdirmir. Layihənin həll etməyə çalışdığı əsas problem sənaye sistemlərinə qarşı kiberhücumları real avadanlıqlara və fiziki proseslərə yaxın şəraitdə, lakin istehsal müəssisəsi üçün heç bir təhlükə yaratmadan tədqiq etməkdir. Bu məqsədlə layihə çərçivəsində AzTU-da Sənaye Kibertəhlükəsizliyi üzrə İntellektual Kiber-Fiziki Eksperimental Tədqiqat Platforması yaradılacaqdır. Platformada real sənaye avadanlıqları və virtual sistemlər birləşdiriləcək, bir neçə sənaye prosesi modelləşdiriləcəkdir. Məsələn, sensor vasitəsilə mayenin səviyyəsinin ölçülməsi, PLC tərəfindən nasos və klapanların avtomatik idarə edilməsi, mühərrik və konveyer sistemlərinin işləməsi kimi proseslərin qurulması nəzərdə tutulur. Bu proseslər SCADA, IIoT və sənaye şəbəkəsi ilə əlaqələndiriləcək və beləliklə real sənaye müəssisəsinin əsas iş prinsiplərini laboratoriya şəraitində təhlükəsiz şəkildə təkrarlamaq mümkün olacaqdır. Yaradılmış mühitdə əvvəlcə sistemin normal vəziyyəti, daha sonra isə əvvəlcədən hazırlanmış və nəzarət olunan kiberhücum ssenariləri tədqiq ediləcəkdir. Məsələn, sensor məlumatının dəyişdirilməsi, idarəetmə əmrlərinə müdaxilə və ya sənaye şəbəkəsində şübhəli fəaliyyət zamanı həm kompüter şəbəkəsində, həm PLC və SCADA sistemində, həm də fiziki prosesdə baş verən dəyişikliklər müşahidə ediləcəkdir. Beləliklə, hücumun başlanmasından onun fiziki prosesə təsirinədək baş verən hadisələri vahid eksperimental mühitdə öyrənmək mümkün olacaqdır. Layihənin digər mühüm istiqaməti toplanmış məlumatların süni intellekt və maşın öyrənməsi üsulları ilə analizidir. Sistem normal işləyərkən və müxtəlif təhlükəsizlik ssenariləri həyata keçirilərkən şəbəkə, PLC, sensor və digər mənbələrdən məlumatlar toplanacaqdır. Bu məlumatlardan istifadə etməklə sistemin normal davranışını öyrənən, normal vəziyyətdən kənaraçıxmaları müəyyən edən və mümkün kiberhücumları aşkarlamağa kömək edən modellər hazırlanacaq və müqayisə ediləcəkdir. Əsas məqsəd yalnız şəbəkədə şübhəli fəaliyyətin olub-olmadığını müəyyən etmək deyil, eyni zamanda həmin hadisənin real fiziki prosesə təsir edib-etmədiyini müəyyənləşdirməkdir. Layihənin sonunda AzTU-da sənaye kibertəhlükəsizliyi üzrə daimi istifadə edilə bilən eksperimental tədqiqat platformasının yaradılması, müxtəlif normal və hücum ssenarilərindən əldə edilmiş tədqiqat məlumatlarının formalaşdırılması, kiberhücumların aşkarlanması və analizi üçün intellektual yanaşmaların sınaqdan keçirilməsi və əldə edilmiş nəticələrin elmi nəşrlərdə təqdim edilməsi nəzərdə tutulur. Platformadan layihədən sonra da bakalavr və magistrantların hazırlanmasında, doktorantların və müəllimlərin elmi tədqiqatlarında, həmçinin sənaye kibertəhlükəsizliyi üzrə praktiki təlimlərin keçirilməsində istifadə ediləcəkdir. Gələcəkdə platformanın imkanlarının genişləndirilməsi və digər təhsil, tədqiqat və sənaye müəssisələri ilə birgə tədqiqat və təlimlərdə istifadəsi də nəzərdə tutulur. Beləliklə, layihənin mahiyyəti sadəcə yeni laboratoriyanın yaradılması deyil, real sənaye prosesini təhlükəsiz laboratoriya şəraitində qurmaq, ona qarşı müxtəlif kiberhücumların təsirini öyrənmək, əldə edilən məlumatlar əsasında süni intellekt vasitəsilə hücumları aşkarlamaq və nəticədə AzTU-da sənaye kibertəhlükəsizliyi üzrə davamlı elmi-tədqiqat bazası yaratmaqdır. Müasir sənaye müəssisələrində istehsal proseslərinin böyük hissəsi artıq kompüterləşdirilmiş idarəetmə sistemləri vasitəsilə həyata keçirilir. Su təchizatı, energetika, neft-qaz, istehsal və digər sahələrdə nasosların, mühərriklərin, klapanların və müxtəlif texnoloji qurğuların idarə edilməsində PLC, SCADA və IIoT sistemlərindən geniş istifadə olunur. Bu sistemlərin şəbəkələrə və digər rəqəmsal infrastrukturlara qoşulması istehsal proseslərinin idarə edilməsini asanlaşdırsa da, onları kiberhücumların hədəfinə çevirir. Burada əsas təhlükə ondan ibarətdir ki, sənaye sisteminə edilən kiberhücum yalnız məlumatların itirilməsi və ya sistemin fəaliyyətinin dayanması ilə nəticələnməyə bilər. Hücum nəticəsində fiziki avadanlığın idarə olunması dəyişdirilə, texnoloji proses pozula və real istehsal mühitinə təsir göstərilə bilər. Belə hücumların necə baş verdiyini, hansı izlər buraxdığını və fiziki prosesə necə təsir etdiyini öyrənmək üçün onları real sənaye müəssisəsində sınaqdan keçirmək təhlükəlidir. Digər tərəfdən, yalnız kompüter üzərində yaradılmış virtual laboratoriya da real sənaye prosesinin bütün xüsusiyyətlərini əks etdirmir. Layihənin həll etməyə çalışdığı əsas problem sənaye sistemlərinə qarşı kiberhücumları real avadanlıqlara və fiziki proseslərə yaxın şəraitdə, lakin istehsal müəssisəsi üçün heç bir təhlükə yaratmadan tədqiq etməkdir. Bu məqsədlə layihə çərçivəsində AzTU-da Sənaye Kibertəhlükəsizliyi üzrə İntellektual Kiber-Fiziki Eksperimental Tədqiqat Platforması yaradılacaqdır. Platformada real sənaye avadanlıqları və virtual sistemlər birləşdiriləcək, bir neçə sənaye prosesi modelləşdiriləcəkdir. Məsələn, sensor vasitəsilə mayenin səviyyəsinin ölçülməsi, PLC tərəfindən nasos və klapanların avtomatik idarə edilməsi, mühərrik və konveyer sistemlərinin işləməsi kimi proseslərin qurulması nəzərdə tutulur. Bu proseslər SCADA, IIoT və sənaye şəbəkəsi ilə əlaqələndiriləcək və beləliklə real sənaye müəssisəsinin əsas iş prinsiplərini laboratoriya şəraitində təhlükəsiz şəkildə təkrarlamaq mümkün olacaqdır. Yaradılmış mühitdə əvvəlcə sistemin normal vəziyyəti, daha sonra isə əvvəlcədən hazırlanmış və nəzarət olunan kiberhücum ssenariləri tədqiq ediləcəkdir. Məsələn, sensor məlumatının dəyişdirilməsi, idarəetmə əmrlərinə müdaxilə və ya sənaye şəbəkəsində şübhəli fəaliyyət zamanı həm kompüter şəbəkəsində, həm PLC və SCADA sistemində, həm də fiziki prosesdə baş verən dəyişikliklər müşahidə ediləcəkdir. Beləliklə, hücumun başlanmasından onun fiziki prosesə təsirinədək baş verən hadisələri vahid eksperimental mühitdə öyrənmək mümkün olacaqdır. Layihənin digər mühüm istiqaməti toplanmış məlumatların süni intellekt və maşın öyrənməsi üsulları ilə analizidir. Sistem normal işləyərkən və müxtəlif təhlükəsizlik ssenariləri həyata keçirilərkən şəbəkə, PLC, sensor və digər mənbələrdən məlumatlar toplanacaqdır. Bu məlumatlardan istifadə etməklə sistemin normal davranışını öyrənən, normal vəziyyətdən kənaraçıxmaları müəyyən edən və mümkün kiberhücumları aşkarlamağa kömək edən modellər hazırlanacaq və müqayisə ediləcəkdir. Əsas məqsəd yalnız şəbəkədə şübhəli fəaliyyətin olub-olmadığını müəyyən etmək deyil, eyni zamanda həmin hadisənin real fiziki prosesə təsir edib-etmədiyini müəyyənləşdirməkdir. Layihənin sonunda AzTU-da sənaye kibertəhlükəsizliyi üzrə daimi istifadə edilə bilən eksperimental tədqiqat platformasının yaradılması, müxtəlif normal və hücum ssenarilərindən əldə edilmiş tədqiqat məlumatlarının formalaşdırılması, kiberhücumların aşkarlanması və analizi üçün intellektual yanaşmaların sınaqdan keçirilməsi və əldə edilmiş nəticələrin elmi nəşrlərdə təqdim edilməsi nəzərdə tutulur. Platformadan layihədən sonra da bakalavr və magistrantların hazırlanmasında, doktorantların və müəllimlərin elmi tədqiqatlarında, həmçinin sənaye kibertəhlükəsizliyi üzrə praktiki təlimlərin keçirilməsində istifadə ediləcəkdir. Gələcəkdə platformanın imkanlarının genişləndirilməsi və digər təhsil, tədqiqat və sənaye müəssisələri ilə birgə tədqiqat və təlimlərdə istifadəsi də nəzərdə tutulur. Beləliklə, layihənin mahiyyəti sadəcə yeni laboratoriyanın yaradılması deyil, real sənaye prosesini təhlükəsiz laboratoriya şəraitində qurmaq, ona qarşı müxtəlif kiberhücumların təsirini öyrənmək, əldə edilən məlumatlar əsasında süni intellekt vasitəsilə hücumları aşkarlamaq və nəticədə AzTU-da sənaye kibertəhlükəsizliyi üzrə davamlı elmi-tədqiqat bazası yaratmaqdır.