去年9月，有消息传出，黑客袭击了美国的电力网，深入数十家能源公司，寻找可以利用的漏洞。国土安全部就持续不断的恶意软件攻击发出了威胁警告，这些攻击有一天可能导致“黑天事件”，瘫痪手机，抹掉银行账户，摧毁医院，并扰乱经济的各个部门。对我们的电网进行加固（其中一些可以追溯到1917年）可能花费5000亿美元——这对于拥有其硬件的3200多家私营公司来说太昂贵了。
为了加强防御，联邦政府正在资助小型、敏捷的专家团队，开发安全和检测补丁，这些补丁（希望）能够保护系统，并在黑客成功时帮助系统恢复。以下是电网一些最大的漏洞，以及修复它们的努力。
电网的敌人依靠专家黑客来实施攻击。他们针对的大多数公用事业公司都缺乏同样的专业知识，用文书工作者而不是专业人士来防御自己。这是因为没有足够的技术娴熟的雇佣兵。为了应对这一漏洞，一个联邦特别工作组正在建立互助协议，允许一个网络安全团队帮助多家公司。
黑客的最终目标是控制中央控制中心。在这些关键枢纽内，系统操作员依靠视频墙和按钮控制台来维持电网的运行。如果恶意程序突破，它可能会损坏控制器所依赖的数据。因此，一些电力公司正在创建副本。这两个相同的神经中心轮流负责电网控制，还可以访问黑客攻击前的备份，使工作人员能够用干净的版本替换受病毒感染的系统。
从攻击到社会完全瘫痪需要72小时
当“黑天事件”发生时，工程师们有三天的时间来应对食物变质、药品和水耗尽、电池耗尽以及公众集体失控。快速修复至关重要，但当电网连接数千个发电厂甚至更多的客户到同一个基础设施时，这很困难。像PJM互联公司（服务于美国东部13个州）这样的公司管理着“有组织的市场”，帮助公用事业公司从彼此那里获得电力，从而更容易恢复电网。
就像你的家用电脑一样，你当地电力变电站的电脑需要定期进行病毒扫描和软件补丁。但是，它以及嵌入电网的其他设备缺乏跟上这些频繁修复的能力。与其不断更新，达特茅斯学院的研究人员开发了一个名为Autoscopy Jr.的软件补丁。它能轻度扫描关键功能，以识别已受损系统的迹象，例如意外的代码长度和时序问题。
1/2的美国家庭依赖智能电表
公用事业公司越来越依赖智能电表：一种无线设备，用于将家庭用电数据中继给公司进行监控和计费。但像所有联网设备一样，智能电表也容易受到网络攻击。因此，BAE系统公司正在开发一种方法来阻止黑客入侵网络。通过重加密和多重身份验证来保护，它可以在公用事业公司加固电网的其余部分的同时保护这些设备。
在每个变电站，旧型号的计算机必须不断地平衡流经输电线路的三相电流。许多这些过时的机器容易受到恶意垃圾代码的攻击。第二项达特茅斯项目没有通过昂贵的升级来更换它们，而是利用语言学理论来编写只接受语法正确的输入的程序，从而阻止黑客干扰线路。
本文最初发表于《大众科学》2018 年 1 月/2 月刊的“动力”特刊。
