زیرساخت های یک کشور که در حال دیجیتالی شدن است، از جمله سیستم های آب و فاضلاب، در خطر حملات سایبری قرار دارند. اما این تهدید، یک راه حل موثر دارد.

به گزارش فارس، به شیر آب خانه تان نگاه کنید! ساده، همیشه در دسترس و قابل اعتماد؛ اما اگر زیر پوست شبکه ای که آب را به این شیر می رساند، یک میدان نبرد پنهان در جریان باشد که خبر از آن ندارید چه می گویید؟

زیرساخت های حیاتی یک کشور که در حال دیجیتالی شدن است، از جمله سیستم های آب و فاضلاب، در خطر حملات سایبری قرار دارند. این یک هشدار کلیشه ای نیست؛ امروز، هر پمپ، هر شیر کنترل و هر سنسور در شبکه آب یک شهر، تنها با چند خط کد از کنترل خارج شدن فاصله دارد. اما این تهدید یک راه حل موثر و کارآمد دارد.

این گزارش برای شرح این تهدید و راه حلی است که باید به صورت ویژه مدنظر قرار بگیرد.

برای درک عمق خطر، باید به گذشته بازگردیم. سیستم های کنترل صنعتی (ICS) که قلب تپنده زیرساخت های آب هستند، از سامانه هایی نظیر اسکادا (SCADA) برای مدیریت شبکه ها استفاده می کنند. اما این سیستم ها در دهه های گذشته و پیش از رواج اینترنت، طراحی شده اند. هدف آن ها فقط کارایی بود، نه امنیت. آن ها مانند یک خانه بدون درب و پنجره ساخته شدند، چون کسی در آن زمان فکر نمی کرد که دزدی از راه دور امکان پذیر است.

امروزه، همین سیستم ها برای نظارت و کنترل از راه دور، به اینترنت متصل شده اند. این اتصال، در حالی که مدیریت را آسان تر کرده، دریچه ای به روی مجرمان سایبری باز کرده است. حالا یک هکر می تواند با دسترسی به سیستم اسکادا، کنترل پمپ ها، شیرها و حتی میزان مواد شیمیایی تصفیه آب را به دست گیرد.

یک مثال از این آسیب پذیری، حمله به تأسیسات آب شرب شهر اولدزمر در فلوریدا بود. هکرها با نفوذ به سیستم، تلاش کردند میزان هیدروکسید سدیم (ماده ای بسیار قلیایی و خطرناک) را به سطوح بسیار بالا برسانند. البته، یک اپراتور هوشیار در آخرین لحظه متوجه تغییرات غیرعادی شد و از فاجعه ای بزرگ جلوگیری کرد. این حادثه یک زنگ خطر بود: خطر واقعی که اکنون در دنیای دیجیتال نهفته است.

علاوه بر این، بسیاری از این سیستم ها بر اساس فناوری های قدیمی کار می کنند که فاقد ویژگی های امنیتی اولیه هستند. فرآیندهای به روزرسانی یا مدیریت وصله (Patch Management) در محیط های عملیاتی بسیار دشوار است. اپراتورها اغلب از ترس توقف کار سیستم یاعدم سازگاری، از به روزرسانی های امنیتی خودداری می کنند.

این وضعیت منجر به یک انباشت بزرگ از آسیب پذیری های شناخته شده می شود که هکرها به راحتی می توانند از آن ها بهره برداری کنند. همچنین، فقدان دید به ترافیک شبکه، تشخیص فعالیت های مخرب را بسیار دشوار می سازد. سیستم های سنتی امنیت اطلاعات و مدیریت رویدادها (SIEM) که برای شبکه های فناوری اطلاعات طراحی شده اند، در شناسایی الگوهای حمله در محیط های صنعتی ناکارآمد هستند و این باعث می شود حملات به موقع شناسایی نشوند.

درست زمانی که به نظر می رسد هیچ راه فراری از این تهدیدات وجود ندارد، یک راهکار قدرتمند به میدان می آید: هوش مصنوعی. برخلاف انسان که ممکن است خسته شود، اشتباه کند یا از حجم عظیم داده ها گیج شود، هوش مصنوعی می تواند به عنوان یک نگهبان بی وقفه عمل کند. اما چگونه؟ پاسخ در توانایی این فناوری برای یادگیری و پیش بینی است.

هوش مصنوعی می تواند الگوی رفتاری عادی و روزمره یک سیستم آب را یاد بگیرد. مثلاً می فهمد که در ساعات اوج مصرف، فشار آب در یک منطقه خاص بالا می رود یا یک پمپ مشخص فقط در زمان های معینی روشن می شود. به این فرآیند یادگیری ماشین می گویند.

حالا، اگر یک فعالیت غیرعادی رخ دهد، مثلاً پمپ در نیمه شب بدون هیچ دلیلی شروع به کار کند یا میزان کلر به شکلی غیرمنطقی تغییر یابد، هوش مصنوعی بلافاصله آن را به عنوان یک ناهنجاری شناسایی کرده و زنگ خطر را به صدا در می آورد. این دقیقاً همان چیزی است که می تواند جلوی یک فاجعه را بگیرد.

علاوه بر این، هوش مصنوعی می تواند در تحلیل اطلاعات تهدید (Threat Intelligence) به کمک ما بیاید. هزاران حمله سایبری در سراسر جهان روزانه رخ می دهد و داده های آن ها در دسترس است. هوش مصنوعی می تواند با بررسی و تحلیل این حجم عظیم داده، الگوهای جدید حملات را شناسایی کرده و به صورت خودکار، دفاعیات سیستم را به روزرسانی کند.

این قابلیت، ما را از یک موضع واکنشی (منتظر ماندن برای حمله و سپس مقابله) به یک موضع پیشگیرانه (پیش بینی حمله و جلوگیری از آن قبل از وقوع) منتقل می کند. به عنوان مثال، الگوریتم های یادگیری عمیق می توانند با تحلیل ترافیک شبکه، هرگونه بسته داده مشکوک را که مطابق با پروتکل های معمول سیستم نیست، شناسایی کنند. حتی اگر هکرها از روش های جدید و ناشناخته استفاده کنند، هوش مصنوعی با تحلیل رفتار آن ها، می تواند نیت مخرب آن ها را کشف کند.

این تنها آغاز کار است. هوش مصنوعی همچنین می تواند در واکنش خودکار به حادثه نقش آفرینی کند. تصور کنید سیستمی که به محض شناسایی یک حمله، به طور خودکار بخش آسیب دیده شبکه را ایزوله می کند، دسترسی های غیرمجاز را مسدود می نماید و به تیم های امنیتی هشدار می دهد. این سرعت عمل، می تواند تأثیر حمله را به حداقل برساند و از یک فاجعه گسترده جلوگیری کند.

آینده امنیت سایبری زیرساخت های آب، مانند یک جاده دوطرفه است که ما در میانه آن ایستاده ایم. یک مسیر به فرسایش (Atrophy) ختم می شود و دیگری به صعود (Ascend). انتخاب ما در این لحظه، سرنوشت را تعیین خواهد کرد.

اگر بی توجهی و کمبود سرمایه گذاری ادامه یابد، سیستم های ما روز به روز آسیب پذیرتر خواهند شد. در این سناریو، شکاف های مهارتی و بودجه های محدود، مانع از به کارگیری فناوری های پیشرفته ای مانند هوش مصنوعی می شوند. مجرمان سایبری از این فرصت استفاده می کنند و با حملات پیچیده تر، به سیستم ها نفوذ می کنند.

پیامدهای این مسیر، فاجعه بار است:

بحران بهداشت عمومی: حملات سایبری می توانند با دستکاری فرآیندهای تصفیه، منجر به آلودگی آب شرب و شیوع بیماری های واگیردار شوند. برای مثال، هکرها می توانند با تغییر مقادیر مواد شیمیایی مانند کلر یا فلوراید، کیفیت آب را به شدت کاهش دهند و باعث بروز مشکلات بهداشتی درازمدت برای شهروندان شوند.

اختلال اقتصادی: قطعی آب، صنایع و کسب وکارها را فلج می کند و زیان های مالی سنگینی به همراه دارد. یک کارخانه تولید نوشیدنی، یک بیمارستان، یا حتی یک مرکز داده، بدون آب نمی توانند به کار خود ادامه دهند. این امر منجر به زیان های مستقیم مالی و آسیب به زنجیره تأمین می شود.

هدررفت منابع: دستکاری شبکه های توزیع می تواند باعث نشت گسترده آب شود و منابع حیاتی را از بین ببرد. در جهانی که با بحران آب روبه رو است، این هدررفت نه تنها اقتصادی، بلکه یک فاجعه زیست محیطی نیز محسوب می شود.

از بین رفتن اعتماد عمومی: مردم دیگر به سیستم های دولتی برای تأمین نیازهای اولیه خود اعتماد نخواهند کرد. این بی اعتمادی می تواند به اعتراضات و ناآرامی های اجتماعی منجر شود و ثبات کشور را به خطر اندازد.

این مسیر، آینده ای است که با سیاست های پیشگیرانه، سرمایه گذاری های استراتژیک و فرهنگ همکاری شکل می گیرد. در این سناریو، دولت و مردم، اهمیت امنیت سایبری را درک می کنند. منابع مالی برای تحقیق و توسعه در زمینه امنیت مبتنی بر هوش مصنوعی اختصاص داده می شود و شکاف مهارتی با آموزش و تربیت متخصصان ماهر برطرف می گردد.

پیامدهای این مسیر، می تواند مطلوب شمرده شود:

حفاظت از سلامت عمومی: سیستم های امن، سلامت مردم را تضمین می کنند و از شیوع بیماری ها جلوگیری می کنند. هوش مصنوعی با تضمین یکپارچگی فرآیندهای تصفیه، اطمینان خاطر را به شهروندان باز می گرداند.

رونق اقتصادی: زیرساخت های قابل اعتماد و امن، پایه های رشد و توسعه اقتصادی را تقویت می کنند. کسب وکارها از خدمات بدون وقفه بهره مند می شوند و هزینه های عملیاتی تأسیسات آب کاهش می یابد. علاوه بر این، سرمایه گذاری در فناوری های جدید، فرصت های شغلی جدیدی در بخش امنیت سایبری و فناوری ایجاد می کند.

پایداری محیطی: هوش مصنوعی می تواند با بهینه سازی شبکه ها، هدررفت آب را به حداقل برساند و به حفظ محیط زیست کمک کند. تحلیل داده ها توسط هوش مصنوعی به ما کمک می کند تا الگوهای مصرف آب را بهتر درک کنیم و بهینه سازی های لازم برای کاهش مصرف را انجام دهیم.

اعتماد عمومی و ثبات اجتماعی: امنیت آب، اعتماد مردم را به نهادها باز می گرداند و ثبات اجتماعی را تضمین می کند. در این مسیر، همکاری بین بخش عمومی و خصوصی، به یک مدل موفق برای مدیریت زیرساخت های حیاتی تبدیل می شود.

تصور کنید هوش مصنوعی چگونه می تواند به این سفر کمک کند. یک پلتفرم هوشمند را تصور کنید که در لحظه، هزاران داده را از سنسورهای فشار، پمپ ها و شیرهای کنترل جمع آوری می کند. این پلتفرم با تحلیل این داده ها، به صورت لحظه ای ناهنجاری های احتمالی را شناسایی می کند. مثلاً اگر یک هکر تلاش کند یک شیر را از راه دور باز کند، هوش مصنوعی بلافاصله متوجه می شود که این کار بر خلاف الگوی معمول است و دسترسی را مسدود می کند.

همچنین، هوش مصنوعی می تواند در مدیریت آسیب پذیری به ما کمک کند. در زیرساخت های قدیمی، وصله های امنیتی به موقع نصب نمی شوند. هوش مصنوعی می تواند آسیب پذیری ها را بر اساس میزان خطر آن ها اولویت بندی کند و به تیم های امنیتی بگوید که کدام نقص ها باید فوراً برطرف شوند تا از حملات احتمالی جلوگیری شود. این رویکرد، منابع محدود را به صورت هوشمندانه به سمت حیاتی ترین نقاط هدایت می کند.

در نهایت، یک سیستم واکنش خودکار به حادثه می تواند در کمتر از چند ثانیه، اقدامات لازم برای مقابله با حمله را انجام دهد. مثلاً اگر یک حمله سایبری باعث تغییرات شیمیایی در فرآیند تصفیه شود، سیستم مبتنی بر هوش مصنوعی می تواند به سرعت بخش آلوده را ایزوله کند و به جای یک فاجعه گسترده، یک مشکل کوچک و قابل مدیریت ایجاد کند. این سیستم ها می توانند به صورت خودکار، پروتکل های امنیتی را تغییر دهند، دسترسی های مشکوک را قطع کنند و حتی به منابع پشتیبان منتقل شوند تا خدمات بدون وقفه ادامه یابد.

مطلبی که خواندید در ژانر علمی تخیلی نوشته نشده است؛ روایتی از تهدیدی است که همین حالا در حال رشد است. انتخاب بین فرسایش و صعود، تنها یک مسئله فنی نیست، بلکه یک تصمیم اجتماعی و سیاسی است.

اکنون زمان آن است که به عنوان یک جامعه، از مسئولان خود مطالبه کنیم تا در امنیت زیرساخت های حیاتی، سرمایه گذاری کنند.

این مطالبه باید شامل موارد زیر باشد:

تخصیص بودجه کافی برای امنیت سایبری مبتنی بر هوش مصنوعی و به فراخور آن سرمایه گذاری برای ایجاد زیرساخت های اساسی فناوری هوش مصنوعی؛ تربیت نیروی متخصص و متخصصان ماهر در حوزه امنیت صنعتی، و تشویق به همکاری بین نهادهای مختلف.