論文の概要: SDN-Based Smart Cyber Switching (SCS) for Cyber Restoration of a Digital Substation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.07433v1
• Date: Mon, 11 Nov 2024 23:22:02 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-28 17:07:46.724575
• Title: SDN-Based Smart Cyber Switching (SCS) for Cyber Restoration of a Digital Substation
• Title（参考訳）: デジタル変電所のサイバー復元のためのSDNベースのスマートサイバースイッチング(SCS)
• Authors: Mansi Girdhar, Kuchan Park, Wencong Su, Junho Hong, Akila Herath, Chen-Ching Liu,
• Abstract要約: 本稿では,IEC-61850規格に基づくサブステーションのレジリエンスを高めるためのサイバーセキュリティフレームワークを提案する。 このフレームワークの有効性は、包括的なシミュレーションとハードウェア・イン・ザ・ループ(HIL)テストベッドを通じて検証される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.4749981032986242
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In recent years, critical infrastructure and power grids have increasingly been targets of cyber-attacks, causing widespread and extended blackouts. Digital substations are particularly vulnerable to such cyber incursions, jeopardizing grid stability. This paper addresses these risks by proposing a cybersecurity framework that leverages software-defined networking (SDN) to bolster the resilience of substations based on the IEC-61850 standard. The research introduces a strategy involving smart cyber switching (SCS) for mitigation and concurrent intelligent electronic device (CIED) for restoration, ensuring ongoing operational integrity and cybersecurity within a substation. The SCS framework improves the physical network's behavior (i.e., leveraging commercial SDN capabilities) by incorporating an adaptive port controller (APC) module for dynamic port management and an intrusion detection system (IDS) to detect and counteract malicious IEC-61850-based sampled value (SV) and generic object-oriented system event (GOOSE) messages within the substation's communication network. The framework's effectiveness is validated through comprehensive simulations and a hardware-in-the-loop (HIL) testbed, demonstrating its ability to sustain substation operations during cyber-attacks and significantly improve the overall resilience of the power grid.
• Abstract（参考訳）: 近年、重要なインフラと電力網がサイバー攻撃の標的となり、広範な停電を引き起こしている。 デジタルサブステーションは、特にこのようなサイバー侵入に対して脆弱であり、グリッドの安定性を損なう。 本稿では、ITC-61850標準に基づくサブステーションのレジリエンスを高めるために、SDN(Software-Defined Network)を活用したサイバーセキュリティフレームワークを提案することにより、これらのリスクに対処する。 この研究は、スマートサイバースイッチング(SCS)による緩和と、回復のための同時インテリジェント電子機器(CIED)による戦略を導入し、サブステーション内での継続的な運用の整合性とサイバーセキュリティを確保する。 SCSフレームワークは、動的ポート管理のためのアダプティブポートコントローラ(APC)モジュールと、悪意のあるIEC-61850ベースのサンプル値(SV)と汎用オブジェクト指向システムイベント(GOOSE)メッセージをサブステーションの通信ネットワーク内で検出し、対処するための侵入検知システム(IDS)を組み込むことで、物理ネットワークの挙動を改善する。 このフレームワークの有効性は、網羅的なシミュレーションとハードウェア・イン・ザ・ループ(HIL)テストベッドを通じて検証され、サイバー攻撃中にサブステーション操作を維持する能力を示し、電力網の全体的なレジリエンスを著しく改善する。

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