Các nhà nghiên cứu sử dụng blockchain để tăng khả năng phục hồi lưới điện

Các nhà nghiên cứu sử dụng blockchain để tăng khả năng phục hồi lưới điện

    Các nhà nghiên cứu sử dụng blockchain để tăng khả năng phục hồi lưới điện
    bởi S Heather Duncan, Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge

    Researchers use blockchain to increase electric grid resiliency
    Triển khai thử nghiệm trạm biến áp Grid Guard. Ảnh: Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge (2022). DOI: 10.2172/1887685


    Mặc dù blockchain được biết đến nhiều nhất để đảm bảo thanh toán bằng tiền kỹ thuật số, nhưng các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge của Bộ Năng lượng đang sử dụng nó để theo dõi một loại trao đổi khác: Đây là lần đầu tiên blockchain được sử dụng để xác thực giao tiếp giữa các thiết bị trên lưới điện.

    Dự án này là một phần của sáng kiến ​​Darknet do ORNL dẫn đầu nhằm bảo đảm cơ sở hạ tầng điện của quốc gia bằng cách chuyển thông tin liên lạc sang các phương pháp ngày càng an toàn.

    Rủi ro mạng đã tăng lên khi giao tiếp hai chiều giữa thiết bị điện tử công suất lưới và các thiết bị cạnh mới, từ tấm pin mặt trời đến bộ sạc ô tô điện và thiết bị điện tử gia dụng thông minh. Bằng cách cung cấp một khuôn khổ tin cậy để liên lạc giữa các thiết bị điện, nhóm nghiên cứu ORNL do Raymond Borges Hink dẫn đầu đang tăng cường khả năng phục hồi của lưới điện.

    Nhóm đã phát triển một khung để phát hiện hoạt động bất thường, bao gồm thao túng dữ liệu, giả mạo và thay đổi bất hợp pháp đối với cài đặt thiết bị. Các hoạt động này có thể gây ra tình trạng mất điện theo tầng do thiết bị bảo vệ ngắt cầu dao.

    Borges Hink cho biết: “Khuôn khổ này mang lại cho chúng tôi một khả năng hoàn toàn mới để phản ứng nhanh chóng với những điều bất thường. "Về lâu dài, chúng tôi có thể nhanh chóng xác định một thay đổi hệ thống trái phép, tìm nguồn gốc của nó và cung cấp phân tích lỗi đáng tin cậy hơn. Mục tiêu là hạn chế thiệt hại do một cuộc tấn công mạng hoặc lỗi thiết bị gây ra."

    Phương pháp này sử dụng chuỗi khối chống giả mạo để truyền dữ liệu cấu hình và hoạt động dự phòng trên nhiều máy chủ. Dữ liệu và cài đặt thiết bị được xác minh liên tục dựa trên cơ sở thống kê về điện áp, tần số, trạng thái bộ ngắt và chất lượng điện thông thường. Cài đặt thiết bị được thu thập thường xuyên và được so sánh với cấu hình tốt cuối cùng được lưu trong chuỗi khối. Điều này cho phép nhận biết nhanh thời điểm và cách thức cài đặt được thay đổi, liệu những thay đổi đó có được phép hay không và nguyên nhân gây ra chúng.

    Borges Hink cho biết: “Hệ thống của chúng tôi giúp xác định trong thời gian gần đúng liệu một lỗi được kích hoạt bởi một cuộc tấn công mạng hay do các sự kiện tự nhiên gây ra”. "Đây là lần triển khai đầu tiên của chuỗi khối cho phép loại xác thực dữ liệu này giữa một trạm biến áp, trung tâm điều khiển và cơ sở hạ tầng đo lường."

    Loại giám sát này yêu cầu xử lý một lượng lớn thông tin. Chuỗi khối sử dụng một phương pháp mã hóa gọi là băm, trong đó tính toán toán học được thực hiện trên dữ liệu số lượng lớn để biểu thị nó dưới dạng số trong chuỗi khối. Điều này giúp tiết kiệm năng lượng và giảm dung lượng cần thiết để lưu trữ dữ liệu. Chuỗi khối xử lý hàng nghìn giao dịch mỗi giây cho mỗi thiết bị lưới thông minh, xác thực nội dung.

    Các nhà nghiên cứu đã trình diễn khung này trên giường thử nghiệm trong Trung tâm triển khai tích hợp và nghiên cứu lưới của DOE, hay GRID-C, tại ORNL. Được xây dựng dưới sự lãnh đạo của Emilio Piesciorovsky của ORNL, phòng thí nghiệm bảo vệ tiên tiến sử dụng phần cứng cấp thương mại trong một vòng điện khép kín để bắt chước kiến ​​trúc của một trạm biến áp thực.

    Điều này cung cấp một cách rủi ro thấp để mô phỏng các cuộc tấn công mạng hoặc cấu hình sai ngẫu nhiên. Khung xác thực của nhóm có thể phát hiện cả hai. Các nhà nghiên cứu đang mở rộng phương pháp kết hợp liên lạc giữa các nguồn năng lượng tái tạo và nhiều tiện ích.

    Zalo
    Hotline