Анализ угроз безопасности в умном городе

АНАЛИЗ УГРОЗ БЕЗОПАСНОСТИ В УМНОМ ГОРОДЕ

Алимухамедова М.Э., ассистент, Хайтимбетова Ш.О., магистр

Аннотация: В последние годы умные города стали одним из ключевых направлений в развитии городской инфраструктуры. Они используют технологии Интернета вещей (IoT) и сенсорные сети для оптимизации работы городских систем и улучшения жизни горожан. Однако, с развитием умных городов возникают новые угрозы безопасности, которые могут привести к серьезным последствиям.
Ключевые слова: умный дом, smart счётчики, кибератаки, безопасность, фальсификация сообщений, информация

В целом, умный город является инновационным и перспективным направлением развития городской инфраструктуры. Однако, необходимо учитывать возможные угрозы безопасности и принимать меры для защиты систем и данных от кибератак и

других угроз [1].

1. 
   Компоненты умного города
   

Трудно понять, по каким маршрутам в умном городе происходит утечка информации, потому что технологии и данные связаны, как паутина, и внешний вид города меняется в зависимости от того, какие технологии применяются. Кроме того, вторжение угрожающего вируса может быть достаточно опасным, чтобы парализовать городские функции. Таким образом, в этом разделе компоненты умного города классифицируются по устройствам, системам и сетям и анализируются угрозы безопасности в каждом компоненте.
А) Основные устройства умного города:
Датчик: Датчик — это устройство, которое собирает различные типы информации на месте и передает их в центральную систему. Тип датчика классифицируется в зависимости от того, какое значение датчик может измерить. Примерами являются датчик температуры, датчик освещенности и датчик приближения;
ПЛК (программируемый логический контроллер): это устройство, которое помогает операторам выполнять общий мониторинг и управление путем передачи информации в систему управления верхнего уровня после получения сигналов от различных датчиков на интеллектуальном заводе [2];
Интеллектуальный счетчик: встроенное устройство, которое в режиме реального времени собирает информацию об использовании, такую как водоснабжение, газ и электроэнергия. Устанавливается в квартирах и домах посредством интеллектуального учета;
Умные уличные фонари и видеонаблюдение: Умные уличные фонари — это светодиодные уличные фонари, которые автоматически включаются за счет обнаружения присутствия людей и движения окружающих объектов с помощью датчиков и контролируют яркость света. Устройство видеонаблюдения используется для предотвращения правонарушений и контроля за состоянием дорожного движения.
Б) Системы в умном городе:
Система управления умным городом: это система управления умным городом, используемая менеджером службы, с помощью которой можно отслеживать и контролировать состояние элементов службы в режиме реального времени;
Сервер умного города: это сервер, который обрабатывает и предоставляет различную информацию для работы службы в умном городе;
База данных (БД) умного города: это БД, которая хранит и предоставляет информацию для служб в умном городе;
HMI (человеко-машинный интерфейс): это система, которая поддерживает эффективную работу, визуально отображая рабочее состояние на месте операторам [3].
В) Сеть в умном городе:
Сеть в умном городе обеспечивает связь между устройствами, устройством и системой, системами и службами с использованием Wi-Fi, LoRa, Zigbee и TCP/IP, которые представляют собой протоколы связи для устройств и систем.

Рис. 1. Централизованные системы автоматизации [4]

2. 
   Анализ угроз безопасности в умном городе.
   

А) Угрозы безопасности для основных устройств в умном городе:
Маскировка: Несанкционированное право может быть получено маскировкой с использованием авторизованного оборудования и устройств;
Несанкционированный доступ: Злоумышленники могут вызывать системные ошибки или отдавать произвольные команды службам умного города, отправляя вредоносные управляющие сигналы через уязвимые устройства [5];
Вредоносный код и программное обеспечение: Угрозы, которые могут возникнуть, если не установлена специализированная вакцина, заранее блокирующая вторжение вредоносного кода, или не установлена актуальная версия программного исправления.
Б) Угрозы безопасности систем в умном городе:
Несанкционированный доступ: Угрозы несанкционированного доступа к системе внутри умного города без специальной аутентификации через уязвимые физические среды;
Изменение и уничтожение важной информации: действия, которые уничтожают или изменяют информацию после доступа к важной информации системы неуполномоченными лицами;
Обход контроля: Злоумышленники получают право управления системой, доступ к которой может получить только администратор, получив доступ к системе без прохождения через брандмауэр или процедуру аутентификации в системе;
Ошибки персонала: важная информация просачивается наружу из-за небрежности или неосведомленности персонала о безопасности [6].
В) Угрозы безопасности для сетей в умном городе:
Прослушивание: действия по перехвату пакетов для получения конфиденциальных данных или аутентификационной информации злоумышленниками в процессе связи в сети.
Атака «человек посередине»: информация и данные для аутентификации получаются путем перехвата сетевого обмена данными между двумя обычными пользователями, при этом злоумышленник маскируется под законного пользователя [7];
Анализ трафика: Злоумышленники могут определить поведение и шаблоны оператора, записывая и анализируя сетевой трафик в течение надлежащего периода времени;
Подделка и фальсификация сообщений. Сетевые коммуникации отслеживаются пассивно, что позволяет злоумышленникам подделывать или подделывать сообщения, а затем повторно их передавать. На рис. 2 показано подделки значений данных учета электроэнергии с использованием замаскированного интеллектуального счетчика

Рис. 2. Пример атаки: подделка значений данных учета электроэнергии с использованием замаскированного интеллектуального счетчика

Анализ угроз безопасности в умном городе является крайне важным для обеспечения безопасности жителей и эффективного функционирования инфраструктуры. Выводы по данной теме могут быть следующими:

Кибербезопасность является одним из главных аспектов безопасности в умном городе. Взлом умных устройств, кража личных данных и другие кибератаки могут привести к серьезным последствиям для жителей и городской инфраструктуры. Угрозы физической безопасности также остаются актуальными в умных городах. Например, автономные транспортные средства могут стать объектом террористических актов или преступных действий.
Большое количество устройств в умном городе, собирающих и обрабатывающих данные, может привести к утечкам конфиденциальной информации и нарушениям приватности жителей.
Одним из главных вызовов для безопасности в умном городе является необходимость балансировать между новыми технологиями и безопасностью. Необходимо постоянно обновлять системы безопасности и совершенствовать технологии, чтобы обеспечить безопасность жителей и защитить городскую инфраструктуру.
Для обеспечения безопасности в умном городе необходимо совместное действие правительственных органов, частных компаний и жителей. Они должны работать вместе для создания системы безопасности, которая будет эффективно функционировать в умном городе. Вдобавок для обеспечения кибербезопасности умного города потребуется разработка и применение технологий безопасности для датчиков, обеспечение меры защиты конфиденциальности при обработке видеоинформации с видеонаблюдения, а также продвижение мер безопасности для системы связи и обмена информацией между службами умного города.
В целом, анализ угроз безопасности в умном городе показывает, что безопасность должна быть в центре развития умных городов. Только так умный город сможет обеспечить своим жителям безопасность и комфортную жизнь.