Un equipo de investigación del Laboratorio Nacional de Oak Ridge (ORNL) en Estados Unidos utiliza la tecnología blockchain para validar la comunicación entre dispositivos en la red eléctrica. Al desarrollar un marco de confianza para la comunicación entre dispositivos eléctricos, estos investigadores están aumentando la resiliencia de la red eléctrica.
Los riesgos cibernéticos han aumentado con la comunicación bidireccional entre los equipos de electrónica de potencia de la red y los nuevos dispositivos de borde que abarcan desde paneles solares hasta cargadores de vehículos eléctricos y dispositivos electrónicos inteligentes para el hogar.
El equipo de investigación dirigido por Raymond Borges Hink desarrolló un marco para detectar actividad inusual, incluida la manipulación de datos, la suplantación de identidad y los cambios ilícitos en la configuración del dispositivo, lo que podría desencadenar cortes de energía.
El marco desarrollado por el Laboratorio Nacional de Oak Ridge ofrece una capacidad nueva para responder de forma rápida a las anomalías. Los investigadores explican que, a la larga, se podría identificar más rápidamente un cambio de sistema no autorizado, encontrar su origen y ofrecer un análisis de fallas más confiable. El objetivo es limitar el daño causado por un ciberataque o falla del equipo.
Primera implementación de blockchain para validar la comunicación entre dispositivos
La investigación utiliza el blockchain resistente a la manipulación para distribuir la configuración y los datos operativos de forma redundante en varios servidores. Los datos y la configuración del equipo se verifican constantemente frente a una línea de base estadística de voltaje, frecuencia, estado del interruptor y calidad de la energía normales.
La configuración del equipo se recopila a intervalos frecuentes y se compara con la última configuración buena guardada en la tecnología blockchain. Esto permite un reconocimiento rápido de cuándo y cómo se cambiaron las configuraciones, si esos cambios fueron autorizados y qué los causó.
De esta manera, el sistema ayuda a determinar casi en tiempo real si una falla fue provocada por un ataque cibernético o inducida por eventos naturales. Según los investigadores, se trata de la primera implementación de blockchain que permite este tipo de validación de datos entre una subestación, un centro de control y la infraestructura de medición.
Además, cabe destacar que este tipo de monitorización requiere procesar una gran cantidad de información. La tecnología blockchain utiliza un método criptográfico llamado hashing, donde se realiza un cálculo matemático en los datos masivos para representarlos como números en la cadena de bloques. Esto ahorra energía y reduce el espacio necesario para almacenar datos. El blockchain procesa miles de transacciones por segundo para cada dispositivo de red inteligente, validando los contenidos.
Seguridad para la red eléctrica
Este proyecto forma parte de la iniciativa Darknet liderada por ORNL, financiada por la Oficina de Electricidad del Departamento de Energía de EE.UU. (DOE), para asegurar la infraestructura eléctrica del país cambiando sus comunicaciones a métodos cada vez más seguros.
Los investigadores demostraron el marco en un banco de pruebas dentro del Grid Research Integration and Deployment Center (GRID-C) del DOE en ORNL. El laboratorio de protección avanzada utiliza hardware de grado comercial en un circuito eléctrico cerrado para imitar la arquitectura de una subestación real, lo que proporciona una forma de bajo riesgo para simular ciberataques o errores de configuración accidentales. El marco de validación del equipo puede detectar ambos. Los investigadores están ampliando el enfoque para incorporar comunicaciones entre fuentes de energía renovable y múltiples servicios públicos.