وقتی پمپ‌های آب به دست هکرها می‌افتد!

زیرساخت‌های یک کشور که در حال دیجیتالی شدن است، از جمله سیستم‌های آب و فاضلاب، در خطر حملات سایبری قرار دارند. اما این تهدید، یک راه‌حل موثر دارد. 

به گزارش فارس،   به شیر آب خانه‌تان نگاه کنید! ساده، همیشه در دسترس و قابل اعتماد؛ اما اگر زیر پوست شبکه‌ای که آب را به این شیر می‌رساند، یک میدان نبرد پنهان در جریان باشد که خبر از آن ندارید چه می‌گویید؟ 

زیرساخت‌های حیاتی یک کشور که در حال دیجیتالی شدن است، از جمله سیستم‌های آب و فاضلاب، در خطر حملات سایبری قرار دارند. این یک هشدار کلیشه‌ای 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 راه‌حل موثر و کارآمد دارد. 

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

نقطه ضعف حیاتی: میراثی که شبکه آب را آسیب‌پذیر کرد

برای درک عمق خطر، باید به گذشته بازگردیم. سیستم‌های کنترل صنعتی (ICS) که قلب تپنده زیرساخت‌های آب هستند، از سامانه‌هایی نظیر اسکادا (SCADA) برای مدیریت شبکه‌ها استفاده می‌کنند. اما این سیستم‌ها در دهه‌های گذشته و پیش از رواج اینترنت، طراحی شده‌اند. هدف آن‌ها فقط کارایی بود، نه امنیت. آن‌ها مانند یک خانه بدون درب و پنجره ساخته شدند، چون کسی در آن زمان فکر نمی‌کرد که دزدی از راه دور امکان‌پذیر است. 

امروزه، همین سیستم‌ها برای نظارت و کنترل از راه دور، به اینترنت متصل شده‌اند. این اتصال، در حالی که مدیریت را آسان‌تر کرده، دریچه‌ای به روی مجرمان سایبری باز کرده است. حالا یک هکر می‌تواند با دسترسی به سیستم اسکادا، کنترل پمپ‌ها، شیرها و حتی میزان مواد شیمیایی تصفیه آب را به دست گیرد. 

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

فناوری‌های قدیمی پاشنه آشیل امنیت آب! 

علاوه بر این، بسیاری از این سیستم‌ها بر اساس فناوری‌های قدیمی کار می‌کنند که فاقد ویژگی‌های امنیتی اولیه هستند. فرآیندهای به‌روزرسانی یا مدیریت وصله (Patch Management) در محیط‌های عملیاتی بسیار دشوار است. اپراتورها اغلب از ترس توقف کار سیستم یاعدم سازگاری، از به‌روزرسانی‌های امنیتی خودداری می‌کنند. 

این وضعیت منجر به یک انباشت بزرگ از آسیب‌پذیری‌های شناخته شده می‌شود که هکرها به راحتی می‌توانند از آن‌ها بهره‌برداری کنند. همچنین، فقدان دید به ترافیک شبکه، تشخیص فعالیت‌های مخرب را بسیار دشوار می‌سازد. سیستم‌های سنتی امنیت اطلاعات و مدیریت رویدادها (SIEM) که برای شبکه‌های فناوری اطلاعات طراحی شده‌اند، در شناسایی الگوهای حمله در محیط‌های صنعتی ناکارآمد هستند و این باعث می‌شود حملات به موقع شناسایی نشوند. 

هوش مصنوعی در قامت نگهبانی همواره هوشیار! 

درست زمانی که به نظر می‌رسد هیچ راه فراری از این تهدیدات وجود ندارد، یک راهکار قدرتمند به میدان می‌آید: هوش مصنوعی. برخلاف انسان که ممکن است خسته شود، اشتباه کند یا از حجم عظیم داده‌ها گیج شود، هوش مصنوعی می‌تواند به عنوان یک نگهبان بی‌وقفه عمل کند. اما چگونه؟ پاسخ در توانایی این فناوری برای یادگیری و پیش‌بینی است. 

هوش مصنوعی می‌تواند الگوی رفتاری عادی و روزمره یک سیستم آب را یاد بگیرد. مثلاً می‌فهمد که در ساعات اوج مصرف، فشار آب در یک منطقه خاص بالا می‌رود یا یک پمپ مشخص فقط در زمان‌های معینی روشن می‌شود. به این فرآیند یادگیری ماشین می‌گویند. 

حالا، اگر یک فعالیت غیرعادی رخ دهد، مثلاً پمپ در نیمه‌شب 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 می‌آورد. این دقیقاً همان چیزی است که می‌تواند جلوی یک فاجعه را بگیرد. 

علاوه بر این، هوش مصنوعی می‌تواند در تحلیل اطلاعات تهدید (Threat Intelligence) به کمک ما بیاید. هزاران حمله سایبری در سراسر جهان روزانه رخ می‌دهد و داده‌های آن‌ها در دسترس است. هوش مصنوعی می‌تواند با بررسی و تحلیل این حجم عظیم داده، الگوهای جدید حملات را شناسایی کرده و به‌صورت خودکار، دفاعیات سیستم را به‌روزرسانی کند. 

این قابلیت، ما را از یک موضع واکنشی (منتظر ماندن برای حمله و سپس مقابله) به یک موضع پیشگیرانه (پیش‌بینی حمله و جلوگیری از آن قبل از وقوع) منتقل می‌کند. به عنوان مثال، الگوریتم‌های یادگیری عمیق می‌توانند با تحلیل ترافیک شبکه، هرگونه بسته داده مشکوک را که مطابق با پروتکل‌های معمول سیستم نیست، شناسایی کنند. حتی اگر هکرها از روش‌های جدید و ناشناخته استفاده کنند، هوش مصنوعی با تحلیل رفتار آن‌ها، می‌تواند نیت مخرب آن‌ها را کشف کند. 

این تنها آغاز کار است. هوش مصنوعی همچنین می‌تواند در واکنش خودکار به حادثه نقش‌آفرینی کند. تصور کنید سیستمی که به محض شناسایی یک حمله، به‌طور خودکار بخش آسیب‌دیده شبکه را ایزوله می‌کند، دسترسی‌های غیرمجاز را مسدود می‌نماید و به تیم‌های امنیتی هشدار می‌دهد. این سرعت عمل، می‌تواند تأثیر حمله را به حداقل برساند و از یک فاجعه گسترده جلوگیری کند. 

دوراهی سرنوشت‌ساز: فرسایش یا صعود؟ 

آینده امنیت سایبری زیرساخت‌های آب، مانند یک جاده دوطرفه است که ما در میانه آن ایستاده‌ایم. یک مسیر به فرسایش (Atrophy) ختم می‌شود و دیگری به صعود (Ascend). انتخاب ما در این لحظه، سرنوشت را تعیین خواهد کرد. 

مسیر اول: فرسایش؛ بازی باخت-باخت

اگر بی‌توجهی و کمبود سرمایه‌گذاری ادامه یابد، سیستم‌های ما روز به روز آسیب‌پذیرتر خواهند شد. در این سناریو، شکاف‌های مهارتی و بودجه‌های محدود، مانع از به‌کارگیری فناوری‌های پیشرفته‌ای مانند هوش مصنوعی می‌شوند. مجرمان سایبری از این فرصت استفاده می‌کنند و با حملات پیچیده‌تر، به سیستم‌ها نفوذ می‌کنند. 

پیامدهای این مسیر، فاجعه‌بار است: 

بحران بهداشت عمومی: حملات سایبری می‌توانند با دستکاری فرآیندهای تصفیه، منجر به آلودگی آب شرب و شیوع بیماری‌های واگیردار شوند. برای مثال، هکرها می‌توانند 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 کسب‌وکارها را فلج می‌کند و زیان‌های مالی سنگینی به همراه دارد. یک کارخانه تولید نوشیدنی، یک بیمارستان، یا حتی یک مرکز داده، بدون آب نمی‌توانند به کار خود ادامه دهند. این امر منجر به زیان‌های مستقیم مالی و آسیب به زنجیره تأمین می‌شود. 

هدررفت منابع: دستکاری شبکه‌های توزیع می‌تواند باعث نشت گسترده آب شود و منابع حیاتی را از بین ببرد. در جهانی که با بحران آب روبه‌رو است، این هدررفت نه تنها اقتصادی، بلکه یک فاجعه زیست‌محیطی نیز محسوب می‌شود. 

از بین رفتن اعتماد عمومی: مردم دیگر به سیستم‌های دولتی برای تأمین نیازهای اولیه خود اعتماد نخواهند کرد. این بی‌اعتمادی می‌تواند به اعتراضات و ناآرامی‌های اجتماعی منجر شود و ثبات کشور را به خطر اندازد. 

مسیر دوم: صعود؛ سرمایه‌گذاری برای آینده

این مسیر، آینده‌ای است که با سیاست‌های پیشگیرانه، سرمایه‌گذاری‌های استراتژیک و فرهنگ همکاری شکل می‌گیرد. در این سناریو، دولت و مردم، اهمیت امنیت سایبری را درک می‌کنند. منابع مالی برای تحقیق و توسعه در زمینه امنیت مبتنی بر هوش مصنوعی اختصاص داده می‌شود و شکاف مهارتی با آموزش و تربیت متخصصان ماهر برطرف می‌گردد. 

پیامدهای این مسیر، می‌تواند مطلوب شمرده شود: 

حفاظت از سلامت عمومی: سیستم‌های امن، سلامت مردم را تضمین می‌کنند و از شیوع بیماری‌ها جلوگیری می‌کنند. هوش مصنوعی با تضمین یکپارچگی فرآیندهای تصفیه، اطمینان خاطر را به شهروندان باز می‌گرداند. 

رونق اقتصادی: زیرساخت‌های قابل اعتماد و امن، پایه‌های رشد و توسعه اقتصادی را تقویت می‌کنند. کسب‌وکارها از خدمات بدون وقفه بهره‌مند می‌شوند و هزینه‌های عملیاتی تأسیسات آب کاهش می‌یابد. علاوه بر این، سرمایه‌گذاری در فناوری‌های جدید، فرصت‌های شغلی جدیدی در بخش امنیت سایبری و فناوری ایجاد می‌کند. 

پایداری محیطی: هوش مصنوعی می‌تواند با بهینه‌سازی شبکه‌ها، هدررفت آب را به حداقل برساند و به حفظ محیط زیست کمک کند. تحلیل داده‌ها توسط هوش مصنوعی به ما کمک می‌کند تا الگوهای مصرف آب را بهتر درک کنیم و بهینه‌سازی‌های لازم برای کاهش مصرف را انجام دهیم. 

اعتماد عمومی و ثبات اجتماعی: امنیت آب، اعتماد مردم را به نهادها باز می‌گرداند و ثبات اجتماعی را تضمین می‌کند. در این مسیر، همکاری بین بخش عمومی و خصوصی، به یک مدل موفق برای مدیریت زیرساخت‌های حیاتی تبدیل می‌شود. 

سفر به یک آینده امن: چگونه هوش مصنوعی بازی را تغییر می‌دهد؟ 

تصور کنید هوش مصنوعی چگونه می‌تواند به این سفر کمک کند. یک پلتفرم هوشمند را تصور کنید که در لحظه، هزاران داده را از سنسورهای فشار، پمپ‌ها و شیرهای کنترل جمع‌آوری می‌کند. این پلتفرم با تحلیل این داده‌ها، به‌صورت لحظه‌ای ناهنجاری‌های احتمالی را شناسایی می‌کند. مثلاً اگر یک هکر تلاش کند یک شیر را از راه دور باز کند، هوش مصنوعی بلافاصله متوجه می‌شود که این کار بر خلاف الگوی معمول است و دسترسی را مسدود می‌کند. 

همچنین، هوش مصنوعی می‌تواند در مدیریت آسیب‌پذیری به ما کمک کند. در زیرساخت‌های قدیمی، وصله‌های امنیتی به‌موقع نصب نمی‌شوند. هوش مصنوعی می‌تواند آسیب‌پذیری‌ها را بر اساس میزان خطر آن‌ها اولویت‌بندی کند و به تیم‌های امنیتی بگوید که کدام نقص‌ها باید فوراً برطرف شوند تا از حملات احتمالی جلوگیری شود. این رویکرد، منابع محدود را به‌صورت هوشمندانه به سمت حیاتی‌ترین نقاط هدایت می‌کند. 

در نهایت، یک سیستم واکنش خودکار به حادثه می‌تواند 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 می‌تواند به‌سرعت بخش آلوده را ایزوله کند و به جای یک فاجعه گسترده، یک مشکل کوچک و قابل مدیریت ایجاد کند. این سیستم‌ها می‌توانند به‌صورت خودکار، پروتکل‌های امنیتی را تغییر دهند، دسترسی‌های مشکوک را قطع کنند و حتی به منابع پشتیبان منتقل شوند تا خدمات بدون وقفه ادامه یابد. 

سخن آخر: بی‌تفاوتی ما بزرگترین تهدیدکننده ماست! 

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 به‌عنوان یک جامعه، از مسئولان خود مطالبه کنیم تا در امنیت زیرساخت‌های حیاتی، سرمایه‌گذاری کنند. 

این مطالبه باید شامل موارد زیر باشد: 

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