論文の概要: Auto-SGCR: Automated Generation of Smart Grid Cyber Range Using IEC 61850 Standard Models
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.18249v1
- Date: Thu, 24 Jul 2025 09:44:03 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-25 15:10:43.337987
- Title: Auto-SGCR: Automated Generation of Smart Grid Cyber Range Using IEC 61850 Standard Models
- Title（参考訳）: Auto-SGCR: IEC 61850標準モデルを用いたスマートグリッドサイバーレンジの自動生成
- Authors: Muhammad M. Roomi, S. M. Suhail Hussain, Ee-Chien Chang, David M. Nicol, Daisuke Mashima,
- Abstract要約: 電力網のデジタル化は、過去10年間でますますサイバー攻撃を受けやすくなっている。
反復型サイバーセキュリティテストは、出現する攻撃ベクトルに対抗し、重要なインフラの信頼性を確保するために不可欠である。
高忠実度サイバーレンジは、生産環境を用いた実験や訓練を行うことができないことが多いため、不可欠である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.55849957500108
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Digitalization of power grids have made them increasingly susceptible to cyber-attacks in the past decade. Iterative cybersecurity testing is indispensable to counter emerging attack vectors and to ensure dependability of critical infrastructure. Furthermore, these can be used to evaluate cybersecurity configuration, effectiveness of the cybersecurity measures against various attack vectors, as well as to train smart grid cybersecurity experts defending the system. Enabling extensive experiments narrows the gap between academic research and production environment. A high-fidelity cyber range is vital as it is often infeasible to conduct such experiments and training using production environment. However, the design and implementation of cyber range requires extensive domain knowledge of physical and cyber aspect of the infrastructure. Furthermore, costs incurred for setup and maintenance of cyber range are significant. Moreover, most existing smart grid cyber ranges are designed as a one-off, proprietary system, and are limited in terms of configurability, accessibility, portability, and reproducibility. To address these challenges, an automated Smart grid Cyber Range generation framework is presented in this paper. Initially a human-/machine-friendly, XML-based modeling language called Smart Grid Modeling Language was defined, which incorporates IEC 61850 System Configuration Language files. Subsequently, a toolchain to parse SG-ML model files and automatically instantiate a functional smart grid cyber range was developed. The developed SG-ML models can be easily shared and/or modified to reproduce or customize for any cyber range. The application of Auto-SGCR is demonstrated through case studies with large-scale substation models. The toolchain along with example SG-ML models have been open-sourced.
- Abstract（参考訳）: 電力網のデジタル化は、過去10年間でますますサイバー攻撃を受けやすくなっている。
反復型サイバーセキュリティテストは、出現する攻撃ベクトルに対抗し、重要なインフラの信頼性を確保するために不可欠である。
さらに、これらは、サイバーセキュリティの構成、様々な攻撃ベクトルに対するサイバーセキュリティ対策の有効性の評価や、システムを保護するスマートグリッドサイバーセキュリティ専門家の訓練に使用することができる。
広範な実験を行うことで、学術研究と生産環境のギャップが狭まる。
高忠実度サイバーレンジは、生産環境を用いた実験や訓練を行うことができないことが多いため、不可欠である。
しかし、サイバーレンジの設計と実装には、インフラの物理的およびサイバー的な側面に関する広範なドメイン知識が必要である。
さらに、サイバーレンジのセットアップとメンテナンスに要するコストも大きい。
さらに、既存のスマートグリッドのサイバーレンジは、ワンオフでプロプライエタリなシステムとして設計されており、構成性、アクセシビリティ、ポータビリティ、再現性に制限されている。
これらの課題に対処するために,スマートグリッドによるサイバーレンジの自動生成フレームワークを提案する。
当初は、IEC 61850 System Configuration Languageファイルを含む、Smart Grid Modeling Languageと呼ばれる、ヒューマン/マシンフレンドリーなXMLベースのモデリング言語が定義された。
その後、SG-MLモデルファイルを解析し、機能的スマートグリッドサイバー範囲を自動的にインスタンス化するツールチェーンを開発した。
開発されたSG-MLモデルは、どんなサイバー範囲でも簡単に共有したり、再現したり、カスタマイズしたりできる。
Auto-SGCRの応用は、大規模変電所モデルを用いたケーススタディを通じて実証される。
ツールチェーンとSG-MLモデルの例がオープンソース化された。
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