Scientific and analytical journal «Vestnik Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia» Scientific and analytical journal «Vestnik Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia» Научно-аналитический журнал "Вестник Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России" 2218-130X 94595 10.61260/2218-130X-2025-2024-4-103-119 ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ INFORMATICS, COMPUTER ENGINEERING AND CONTROL ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ DEVELOPMENT OF PROPOSALS FOR THE APPLICATION OF SCIENTIFIC AND TECHNICAL TOOLS TO ENSURE CYBERSECURITY OF ENERGY SECTOR FACILITIES РАЗРАБОТКА ПРЕДЛОЖЕНИЙ ПО ПРИМЕНЕНИЮ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТРУМЕНТАРИЯ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КИБЕРБЕЗОПАСНОСТИ ОБЪЕКТОВ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО СЕКТОРА https://orcid.org/0000-0002-9412-5693 Израилов Константин Евгеньевич Izrailov Konstantin E. konstantin.izrailov@mail.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Левшун Диана Альбертовна Levshun Diana A. gaifulina@comsec.spb.ru https://orcid.org/0000-0002-5211-9025 Зеличенок Игорь Юрьевич Zelichenok Igor Yu. zelichenok@comsec.spb.ru Санкт-Петербургский Федеральный исследовательский центр Российской академии наук Санкт-Петербург Россия Saint-Petersburg Federal research center of the Russian academy of sciences Saint-Petersburg Russian Federation Санкт-Петербургский Федеральный исследовательского центр Российской академии наук Санкт-Петербург Россия Saint-Petersburg Federal research center of the Russian academy of sciences Saint-Petersburg Russian Federation Санкт-Петербургский Федеральный исследовательский центр Российской академии наук Санкт-Петербург Россия Saint- Petersburg Federal research center of the Russian academy of sciences Saint-Petersburg Russian Federation 04 02 2025 04 02 2025 2024 4 103 119 13 11 2024 11 11 2024 https://journals.igps.ru/en/nauka/article/94595/view

Работа посвящена разработке научно-технических предложений по применению научно-технического инструментария для аналитической обработки данных о событиях кибербезопасности объектов энергетического сектора. Задача была поделена на элементы (части-множества), состоящие из различных видов научно-технического инструментария, целей его применения, специфики энергетического сектора и компонентов системы безопасности. Также произведен обзор релевантных работ, позволивший выделить следующую специфику области: кластерность, статичность инфраструктуры, стандартизованность объектов и детерминированность процессов, пониженная стохастичность процессов, непрерывность функционирования и критичность для страны. Произведено полное комбинирование элементов с получением максимально возможного множества групп предложений. Предложена формулировка предложений, получаемая формальным образом из каждой группы. Проанализирована каждая такая группа с выделением применимых для энергетического сектора предложений, а также дана их интерпретация.

The work focuses on developing scientific and technical proposals for using scientific and technical tools to analyze data on cybersecurity events. The problem divided into elements (parts-sets) consisting of various types of scientific and technical tools, the purposes of their application, the specifics of the energy sector and previously created components. A review of relevant works also highlighted the following specifics of the field: clustering, static infrastructure, standardization of objects, and determinism of processes, reduced stochasticity of processes, continuity of operation, and criticality for the country. The authors fully combined the elements to obtain the maximum possible set of proposal groups. The formulation of proposals, formally obtained from each group, is suggested. Each such group underwent analysis, identifying proposals applicable to the energy sector, and providing an interpretation.

 энергетика предложения инструментарий кибербезопасность метод energy proposals tools cybersecurity method

Котова О.Ю. Анализ текущего состояния атомной энергетики Российской Федерации и перспективы развития отрасли до 2030 года // Вестник образовательного консорциума Среднерусский университет. Сер.: Экономика и управление. 2023. № 21. С. 88–91. Kotova O.Yu. Analiz tekushchego sostoyaniya atomnoj ehnergetiki Rossijskoj Federacii i perspektivy razvitiya otrasli do 2030 goda // Vestnik obrazovatel'nogo konsorciuma Srednerusskij universitet. Ser.: Ehkonomika i upravlenie. 2023. № 21. S. 88–91. Натальсон А.В. Формирование цифровых компетенций в области кибербезопасности объектов цифровой энергетики // Вестник НЦБЖД. 2023. № 3 (57). С. 54–60. Natal'son A.V. Formirovanie cifrovykh kompetencij v oblasti kiberbezopasnosti ob"ektov cifrovoj ehnergetiki // Vestnik NCBZHD. 2023. № 3 (57). S. 54–60. Кибербезопасность систем, реализующих интенсивное использование данных. Часть 1. Место кибербезопасности в защите информации / В.И. Будзко [и др.] // Системы высокой доступности. 2024. Т. 20. № 1. С. 16–29. DOI: 10.18127/j20729472-202401-02. Kiberbezopasnost' sistem, realizuyushchikh intensivnoe ispol'zovanie dannykh. Chast' 1. Mesto kiberbezopasnosti v zashchite informacii / V.I. Budzko [i dr.] // Sistemy vysokoj dostupnosti. 2024. T. 20. № 1. S. 16–29. DOI: 10.18127/j20729472-202401-02. Levshun D., Kotenko I. Application of Intelligent Methods of Correlation of System Events in Predictive Analysis of Security States of Objects of Critical Infrastructure // Pattern Recognition and Image Analysis. 2023. Vol. 33. № 3. P. 389–397. DOI: 10.1134/S1054661823030264. Levshun D., Kotenko I. Application of Intelligent Methods of Correlation of System Events in Predictive Analysis of Security States of Objects of Critical Infrastructure // Pattern Recognition and Image Analysis. 2023. Vol. 33. № 3. P. 389–397. DOI: 10.1134/S1054661823030264. Kotenko I., Izrailov K., Buinevich M. Analytical modeling for identification of the machine code architecture of cyberphysical devices in Smart Homes // Sensors. 2022. Vol. 22. № 3. P. 1–28. DOI: 10.3390/s22031017. Kotenko I., Izrailov K., Buinevich M. Analytical modeling for identification of the machine code architecture of cyberphysical devices in Smart Homes // Sensors. 2022. Vol. 22. № 3. P. 1–28. DOI: 10.3390/s22031017. Kotenko I., Gaifulina D., Zelichenok I. Systematic Literature Review of Security Event Correlation Methods // IEEE Access. 2022. Vol. 10. P. 43387–43420. DOI: 10.1109/ACCESS.2022.3168976. Kotenko I., Gaifulina D., Zelichenok I. Systematic Literature Review of Security Event Correlation Methods // IEEE Access. 2022. Vol. 10. P. 43387–43420. DOI: 10.1109/ACCESS.2022.3168976. Сосюра Б.Е. Современное состояние энергетического сектора, последние изменения и энергетическая политика // Вопросы устойчивого развития общества. 2021. № 1. С. 231–237. DOI: 10.34755/IROK.2021.51.39.004. Sosyura B.E. Sovremennoe sostoyanie ehnergeticheskogo sektora, poslednie izmeneniya i ehnergeticheskaya politika // Voprosy ustojchivogo razvitiya obshchestva. 2021. № 1. S. 231–237. DOI: 10.34755/IROK.2021.51.39.004. Вашечкина А.В. Правовые проблемы обеспечения информационной (кибер-) безопасности энергетического сектора в условиях цифровизации // Правовой энергетический форум. 2023. № 4. С. 90–97. DOI: 10.61525/S231243500029322-2. Vashechkina A.V. Pravovye problemy obespecheniya informacionnoj (kiber-) bezopasnosti ehnergeticheskogo sektora v usloviyakh cifrovizacii // Pravovoj ehnergeticheskij forum. 2023. № 4. S. 90–97. DOI: 10.61525/S231243500029322-2. Каракаш Н.С., Скляров К.А., Тульская С.Г. Системы безопасности атомных электростанций // Градостроительство. Инфраструктура. Коммуникации. 2023. № 4 (33). С. 41–45. Karakash N.S., Sklyarov K.A., Tul'skaya S.G. Sistemy bezopasnosti atomnykh ehlektrostancij // Gradostroitel'stvo. Infrastruktura. Kommunikacii. 2023. № 4 (33). S. 41–45. Нуцалханов Г.Н. Современные глобальные угрозы и вызовы ядерного терроризма // International Law Journal. 2019. Т. 2. № 4. С. 121–125. Nucalkhanov G.N. Sovremennye global'nye ugrozy i vyzovy yadernogo terrorizma // International Law Journal. 2019. T. 2. № 4. S. 121–125. Ястребов А.Е., Ручкин В.Н. Применение геоинформационных технологий в электрических сетях единой энергетической системы России // Информатика и прикладная математика. 2014. № 20. С. 159–166. Yastrebov A.E., Ruchkin V.N. Primenenie geoinformacionnykh tekhnologij v ehlektricheskikh setyakh edinoj ehnergeticheskoj sistemy Rossii // Informatika i prikladnaya matematika. 2014. № 20. S. 159–166. Parise G., Allegri M., Parise L. Topology of Integrity Resilience for Service Continuity of Critical Loads // In proceedings of IEEE Industry Applications Society Annual Meeting (Baltimore, MD, USA, 29 September 2019 – 3 October 2019). 2019. P. 1–6. DOI: 10.1109/IAS.2019.8912028. Parise G., Allegri M., Parise L. Topology of Integrity Resilience for Service Continuity of Critical Loads // In proceedings of IEEE Industry Applications Society Annual Meeting (Baltimore, MD, USA, 29 September 2019 – 3 October 2019). 2019. P. 1–6. DOI: 10.1109/IAS.2019.8912028. Angays P., Tastet J. Design of large power plant in oil and gas facilities // In proceedings of 5th Petroleum and Chemical Industry Conference Europe – Electrical and Instrumentation Applications (Weimar, Germany, 10–12 June 2008). 2008. P. 1–9. DOI: 10.1109/PCICEUROPE.2008.4563526. Angays P., Tastet J. Design of large power plant in oil and gas facilities // In proceedings of 5th Petroleum and Chemical Industry Conference Europe – Electrical and Instrumentation Applications (Weimar, Germany, 10–12 June 2008). 2008. P. 1–9. DOI: 10.1109/PCICEUROPE.2008.4563526. Скрипник О.Б. Особенности обеспечения экономической безопасности предприятий топливно-энергетического комплекса России // Экономическая безопасность социально-экономических систем: вызовы и возможности: cб. трудов V Междунар. науч.-практ. конф. Белгород. 2023. С. 76–80. Skripnik O.B. Osobennosti obespecheniya ehkonomicheskoj bezopasnosti predpriyatij toplivno-ehnergeticheskogo kompleksa Rossii // Ehkonomicheskaya bezopasnost' social'no-ehkonomicheskikh sistem: vyzovy i vozmozhnosti: cb. trudov V Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. Belgorod. 2023. S. 76–80. Бугаева Т.М., Викторова Н.Г. Особенности управления развитием энергетического комплекса мегаполиса // Экономические науки. 2020. № 190. С. 14–19. Bugaeva T.M., Viktorova N.G. Osobennosti upravleniya razvitiem ehnergeticheskogo kompleksa megapolisa // Ehkonomicheskie nauki. 2020. № 190. S. 14–19. Чекалин В.С., Любарская М.А., Ермакова М.Ю. Энергетический комплекс крупного города: проблемы и пути развития // Известия Санкт-Петербургского государственного экономического университета. 2020. № 4 (124). С. 56–62. Chekalin V.S., Lyubarskaya M.A., Ermakova M.Yu. Ehnergeticheskij kompleks krupnogo goroda: problemy i puti razvitiya // Izvestiya Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo ehkonomicheskogo universiteta. 2020. № 4 (124). S. 56–62. On the resilience of modern power systems: A comprehensive review from the cyber-physical perspective / L. Xu [et al.] // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2021. Vol. 152. P. 111642. On the resilience of modern power systems: A comprehensive review from the cyber-physical perspective / L. Xu [et al.] // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2021. Vol. 152. P. 111642. Голиков С.Е. Проблемы внедрения новых подходов к информационной безопасности в энергетической отрасли // Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2020. Т. 8. № 1. С. 42–43. Golikov S.E. Problemy vnedreniya novykh podkhodov k informacionnoj bezopasnosti v ehnergeticheskoj otrasli // Modelirovanie, optimizaciya i informacionnye tekhnologii. 2020. T. 8. № 1. S. 42–43. Разработка моделей и методов раннего обнаружения кибератак на объекты энергетики металлургического предприятия / А.Н. Соколов [и др.] // Вестник УрФО. Безопасность в информационной сфере. 2021. № 3 (41). С. 65–87. Razrabotka modelej i metodov rannego obnaruzheniya kiberatak na ob"ekty ehnergetiki metallurgicheskogo predpriyatiya / A.N. Sokolov [i dr.] // Vestnik URFO. Bezopasnost' v informacionnoj sfere. 2021. № 3 (41). S. 65–87. Govea J., Gaibor-Naranjo W., Villegas-Ch W. Transforming Cybersecurity into Critical Energy Infrastructure: A Study on the Effectiveness of Artificial Intelligence // Systems. 2024. Vol. 12. № 5. P. 165. Govea J., Gaibor-Naranjo W., Villegas-Ch W. Transforming Cybersecurity into Critical Energy Infrastructure: A Study on the Effectiveness of Artificial Intelligence // Systems. 2024. Vol. 12. № 5. P. 165. Bohačík A., Fujdiak R. The Problem of Integrating Digital Twins into Electro-Energetic Control Systems // Smart Cities. 2024. Vol. 7. № 5. P. 2702–2740. Bohačík A., Fujdiak R. The Problem of Integrating Digital Twins into Electro-Energetic Control Systems // Smart Cities. 2024. Vol. 7. № 5. P. 2702–2740. SecuriDN: A Modeling Tool Supporting the Early Detection of Cyberattacks to Smart Energy Systems / D. Cerotti [et al.] // Energies. 2024. Vol. 17. № 16. P. 3882. SecuriDN: A Modeling Tool Supporting the Early Detection of Cyberattacks to Smart Energy Systems / D. Cerotti [et al.] // Energies. 2024. Vol. 17. № 16. P. 3882. Smart Energy Management System Using Machine Learning / A. Akram [et al.] // Computers, Materials & Continua. 2024. Vol. 78. № 1. P. 959–973. Smart Energy Management System Using Machine Learning / A. Akram [et al.] // Computers, Materials & Continua. 2024. Vol. 78. № 1. P. 959–973. Корченко М.Д. Способы применения нейросетей в энергетике // Вестник науки. 2024. Т. 1. № 6 (75). С. 1444–1448. Korchenko M.D. Sposoby primeneniya nejrosetej v ehnergetike // Vestnik nauki. 2024. T. 1. № 6 (75). S. 1444–1448. Новоселов Н.Д. Интеграция искусственного интеллекта для энергетической компании // Научный Лидер. 2024. № 3 (153). С. 15–17. Novoselov N.D. Integraciya iskusstvennogo intellekta dlya ehnergeticheskoj kompanii // Nauchnyj Lider. 2024. № 3 (153). S. 15–17. Сорокин В.А., Кубриков М.В. Рекуперационное устройство с гравитационным аккумулятором // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. 2012. Т. 1. № 8. С. 72–73. Sorokin V.A., Kubrikov M.V. Rekuperacionnoe ustrojstvo s gravitacionnym akkumulyatorom // Aktual'nye problemy aviacii i kosmonavtiki. 2012. T. 1. № 8. S. 72–73. Израилов К.Е., Буйневич М.В. Метод обнаружения атак различного генеза на сложные объекты на основе информации состояния. Часть 1. Предпосылки и схема // Вопросы кибербезопасности. 2023. № 3 (55). С. 90–100. DOI: 10.21681/2311-3456-2023-3-90-100. Izrailov K.E., Bujnevich M.V. Metod obnaruzheniya atak razlichnogo geneza na slozhnye ob"ekty na osnove informacii sostoyaniya. Chast' 1. Predposylki i skhema // Voprosy kiberbezopasnosti. 2023. № 3 (55). S. 90–100. DOI: 10.21681/2311-3456-2023-3-90-100. Израилов К.Е., Буйневич М.В. Метод обнаружения атак различного генеза на сложные объекты на основе информации состояния. Часть 2. Алгоритм, модель и эксперимент // Вопросы кибербезопасности. 2023. № 4 (56). С. 80–93. DOI: 10.21681/2311-3456-2023-4-80-93. Izrailov K.E., Bujnevich M.V. Metod obnaruzheniya atak razlichnogo geneza na slozhnye ob"ekty na osnove informacii sostoyaniya. Chast' 2. Algoritm, model' i ehksperiment // Voprosy kiberbezopasnosti. 2023. № 4 (56). S. 80–93. DOI: 10.21681/2311-3456-2023-4-80-93. Курта П.А., Буйневич М.В. Онтологическая модель взаимодействия пользователя с информационной системой в рамках получения услуги информационного сервиса // Вестник кибернетики. 2021. № 2 (42). С. 17–23. DOI: 10.34822/1999-7604-2021-2-17-23. Kurta P.A., Bujnevich M.V. Ontologicheskaya model' vzaimodejstviya pol'zovatelya s informacionnoj sistemoj v ramkakh polucheniya uslugi informacionnogo servisa // Vestnik kibernetiki. 2021. № 2 (42). S. 17–23. DOI: 10.34822/1999-7604-2021-2-17-23. Курта П.А. Взаимодействие пользователя с информационной системой. Часть 1. Схема взаимодействия и классификация недостатков // Известия СПбГЭТУ ЛЭТИ. 2020. № 8–9. С. 35–45. Kurta P.A. Vzaimodejstvie pol'zovatelya s informacionnoj sistemoj. Chast' 1. Skhema vzaimodejstviya i klassifikaciya nedostatkov // Izvestiya SPBGEHTU LEHTI. 2020. № 8–9. S. 35–45. Курта П.А. Взаимодействие пользователя с информационной системой. Часть 2. Алгоритмы обнаружения недостатков // Известия СПбГЭТУ ЛЭТИ. 2020. № 10. С. 34–44. Kurta P.A. Vzaimodejstvie pol'zovatelya s informacionnoj sistemoj. Chast' 2. Algoritmy obnaruzheniya nedostatkov // Izvestiya SPBGEHTU LEHTI. 2020. № 10. S. 34–44. Курта П.А. Взаимодействие пользователя с информационной системой. Часть 3. Оценка эффективности // Известия СПбГЭТУ ЛЭТИ. 2021. № 4. С. 58–72. Kurta P.A. Vzaimodejstvie pol'zovatelya s informacionnoj sistemoj. Chast' 3. Ocenka ehffektivnosti // Izvestiya SPBGEHTU LEHTI. 2021. № 4. S. 58–72. Оценивание и прогнозирование состояния сложных объектов: применение для информационной безопасности / К.Е. Израилов [и др.] // Вопросы кибербезопасности. 2022. № 6 (52). С. 2–21. DOI: 10.21681/2311-3456-2022-6-2-21. Ocenivanie i prognozirovanie sostoyaniya slozhnykh ob"ektov: primenenie dlya informacionnoj bezopasnosti / K.E. Izrailov [i dr.] // Voprosy kiberbezopasnosti. 2022. № 6 (52). S. 2–21. DOI: 10.21681/2311-3456-2022-6-2-21. Рябин Т.В., Сорокин Д.В. Тенденции развития технологии глобальных электрических сетей // Энергия единой сети. 2019. № 2 (44). С. 64–73. Ryabin T.V., Sorokin D.V. Tendencii razvitiya tekhnologii global'nykh ehlektricheskikh setej // Ehnergiya edinoj seti. 2019. № 2 (44). S. 64–73. Шевченко М.Е. Сравнительный анализ критериев обнаружения аномалий в работе энергетического оборудования // Известия Кыргызского государственного технического университета им. И. Раззакова. 2024. № 2 (70). С. 765–772. DOI: 10.56634/16948335.2024.2.765-772. Shevchenko M.E. Sravnitel'nyj analiz kriteriev obnaruzheniya anomalij v rabote ehnergeticheskogo oborudovaniya // Izvestiya Kyrgyzskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta im. I. Razzakova. 2024. № 2 (70). S. 765–772. DOI: 10.56634/16948335.2024.2.765-772. Краткий отчет о результатах дополнительных анализов защищенности действующих российских АЭС от внешних экстремальных воздействий // Ядерная и радиационная безопасность. 2012. № 1 (63). С. 3–8. Kratkij otchet o rezul'tatakh dopolnitel'nykh analizov zashchishchennosti dejstvuyushchikh rossijskikh AEHS ot vneshnikh ehkstremal'nykh vozdejstvij // Yadernaya i radiacionnaya bezopasnost'. 2012. № 1 (63). S. 3–8. Комаров Ю.А. Возможности риск-ориентированного подхода к проблеме повышения надежности и безопасности АЭС // Теплоэнергетика. 2014. № 10. С. 12. DOI: 10.1134/S0040363614090082. Komarov Yu.A. Vozmozhnosti risk-orientirovannogo podkhoda k probleme povysheniya nadezhnosti i bezopasnosti AEHS // Teploehnergetika. 2014. № 10. S. 12. DOI: 10.1134/S0040363614090082. Субботин С.А. Актуализация проблем безопасности и стратегия управления жизненным циклом АЭС и атомной энергетикой // Энергия: экономика, техника, экология. 2013. № 4. С. 27–31. Subbotin S.A. Aktualizaciya problem bezopasnosti i strategiya upravleniya zhiznennym ciklom AEHS i atomnoj ehnergetikoj // Ehnergiya: ehkonomika, tekhnika, ehkologiya. 2013. № 4. S. 27–31. Ракутько С.А., Иванникова Н.Ю., Закирова В.Р. Оптимизационные задачи обеспечения надежности энергетических систем методами математического моделирования // Международный технико-экономический журнал. 2019. № 3. С. 7–15. DOI: 10.34286/1995-4646-2019-66-3-7-15. Rakut'ko S.A., Ivannikova N.Yu., Zakirova V.R. Optimizacionnye zadachi obespecheniya nadezhnosti ehnergeticheskikh sistem metodami matematicheskogo modelirovaniya // Mezhdunarodnyj tekhniko-ehkonomicheskij zhurnal. 2019. № 3. S. 7–15. DOI: 10.34286/1995-4646-2019-66-3-7-15. Вилков Н.Я., Крюков Ю.В. Математическое обеспечение ранней идентификации аномалий водно-химического режима на АЭС по данным оперативного химического контроля // Теплоэнергетика. 2000. № 5. С. 25–28. Vilkov N.Ya., Kryukov Yu.V. Matematicheskoe obespechenie rannej identifikacii anomalij vodno-khimicheskogo rezhima na AEHS po dannym operativnogo khimicheskogo kontrolya // Teploehnergetika. 2000. № 5. S. 25–28. Асосков С., Крупович В., Цапенко А. Решение задач предупреждения и снижения нарушений в работе энергооборудования ООО «Газпром энерго» // Электроэнергия. Передача и распределение. 2013. № 6 (21). С. 142–147. Asoskov S., Krupovich V., Capenko A. Reshenie zadach preduprezhdeniya i snizheniya narushenij v rabote ehnergooborudovaniya OOO «Gazprom ehnergO» // Ehlektroehnergiya. Peredacha i raspredelenie. 2013. № 6 (21). S. 142–147. Курта П.А., Коломеец М.В. Обобщенная классификация интерфейсов транспортной инфраструктуры «Умного Города» // Вестник кибернетики. 2020. № 4 (40). С. 6–13. DOI: 10.34822/1999-7604-2020-4-6-13. Kurta P.A., Kolomeec M.V. Obobshchennaya klassifikaciya interfejsov transportnoj infrastruktury «Umnogo GorodA» // Vestnik kibernetiki. 2020. № 4 (40). S. 6–13. DOI: 10.34822/1999-7604-2020-4-6-13.