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工控安全年度懸案:“變壓器門”事件

2020-09-24
來源:安全牛
關(guān)鍵詞: 變壓器 美國能源部

  據(jù)Motherboard報道,,今年5月特朗普政府沒收了一臺250噸重,,價值300萬美元的中國產(chǎn)高壓變壓器,當(dāng)時這臺變壓器正被運往科羅拉多州,。由于未知原因,,這臺被“截獲”的變壓器被帶到了新墨西哥州的桑迪亞國家實驗室,。這中間到底發(fā)生了什么至今仍然是一個謎。

  250噸中國變壓器在美國被“劫持”

  5月1日,,特朗普政府發(fā)布了令人驚訝的行政命令“確保美國大型電力系統(tǒng)安全”,。該行政令以供應(yīng)鏈安全威脅為由,將外國對手提供的關(guān)鍵設(shè)備排除在美國國家電網(wǎng)之外,。命令要求能源部長與其他機構(gòu)合作,,識別來自敵對供應(yīng)商(特別是中國供應(yīng)商)的相關(guān)設(shè)備,禁止其進(jìn)入美國的大功率電力系統(tǒng),。

  美國能源部(DOE)被要求在150天內(nèi)(9月28日前)發(fā)布有關(guān)此事的相關(guān)規(guī)則,。在行政令發(fā)布后不久,發(fā)生了令人驚訝的事情——由能源部管理的聯(lián)邦公用事業(yè)西部地區(qū)電力管理局(WAPA),,竟然劫持了價值近300萬美元的中國制造的變壓器,,該變壓器最初打算部署在科羅拉多州的一個變電站。WAPA截獲該變壓器并將其轉(zhuǎn)移到美國能源部的一個國家實驗室,,即新墨西哥州的桑迪亞國家實驗室。

  這臺重達(dá)250噸的高壓變壓器的制造商是中國江蘇華鵬變壓器有限公司(JSHP),,該變壓器于2019年8月從上海運往休斯敦港,。江蘇華鵬的北美代表Jim Cai向Motherboard透露,該公司計劃花費數(shù)十萬美元用一種特殊的有軌電車將變壓器運輸?shù)轿挥诳屏_拉多州的WAPA的Ault變電站,然后由江蘇華鵬負(fù)責(zé)安裝,。像所有變電站一樣,,Ault變電站的主要作用是“降低”通常超過1,000伏的高壓電力,以更容易管理和更安全的方式將電力分配給家庭和企業(yè),。

  但在在運送變壓器的船只抵達(dá)休斯頓港之前,,WAPA告訴江蘇華鵬取消運輸和安裝變壓器的計劃,以及取消購買設(shè)備的保修(對于高度專業(yè)化,,昂貴的電氣系統(tǒng)設(shè)備來說,,廠家保修服務(wù)幾乎是必須的)。江蘇華鵬隨后將變壓器本體運輸?shù)搅松5蟻?。從那時起,,WAPA和美國能源部對事件詭異的進(jìn)程始終保持沉默,同時也在公用事業(yè)和工業(yè)控制系統(tǒng)(ICS)安全專家之間引發(fā)了困擾和擔(dān)憂,。工業(yè)控制安全專家Dale Peterson稱之為“變壓器門”(transformergate)事件,。

  過去兩個月中,Motherboard一直在調(diào)查WAPA“劫持”自己的變壓器的可能原因以及能源部(實際上是所有人)對此事三緘其口的原因,。此外Motherboard還調(diào)查了能源部是否要求另一家公司為Ault變電站建造替換變壓器,。

  美國能源部是否懷疑江蘇華鵬的變壓器暗藏破壞性后門武器?

  一位工業(yè)控制安全專家(編者按:此人名為Joe Weiss)在5月發(fā)表了一篇頗具爭議的文章,,聲稱在一家中國公司提供的高壓變壓器中發(fā)現(xiàn)一個隱藏的后門,,能夠引起災(zāi)難性事件,并警告說中國已經(jīng)突破了全球OT工控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的“馬其頓防線”,。該文章發(fā)布后特朗普政府如獲至寶,,當(dāng)月就火速發(fā)布了前文提到的總統(tǒng)行政令。但是當(dāng)Weiss的文章中的觀點被相關(guān)新聞報道引用時,,一些著名的ICS安全專家憤怒了,,事實上大多數(shù)ICS專家都認(rèn)為該文章缺乏證據(jù),夸大其詞,,不足為信,。在安全專家們看來,這是典型的利用人們的信息不對稱制造恐慌和煽動情緒的假消息,,這種事經(jīng)常發(fā)生在所謂的電網(wǎng)威脅上,。

  7月初,頂級ICS安全咨詢公司Dragos的創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Robert M. Lee和美國能源部的顧問與信息安全培訓(xùn)組織SANS Institute的同事一起發(fā)表了長達(dá)20頁的論文(原文鏈接在文末),,駁斥了Weiss對中國變壓器存在后門的說法,,認(rèn)為其可信度為零,因為此人沒有提供任何實質(zhì)性信息來支持其觀點,,也不具備任何獲得第一手信息的條件,。

  該論文的作者報告說,沒有人提供任何證據(jù)來支持這種說法(中國變壓器存在后門)?!癝ANS ICS團(tuán)隊的立場是,,目前沒有足夠的信息來驗證該說法,對于被抹黑并蒙受損失的江蘇華鵬來說,,目前也沒有任何可采取的措施來響應(yīng)這個不實說法,。”

  江蘇華鵬的蔡(Cai)否認(rèn)其公司設(shè)備中存在后門,,但他說,,他相信美國能源部懷疑中國在電網(wǎng)設(shè)備中“做手腳”。蔡援引2019年初的新聞報道,,當(dāng)時美國能源部官員談?wù)摿酥袊O(shè)備在電力設(shè)施中的風(fēng)險,。

  特朗普政府已經(jīng)采取了一系列行動,禁止中國技術(shù)進(jìn)入美國通信基礎(chǔ)設(shè)施,,包括一項主要針對電信技術(shù)巨頭華為的行政禁令,。5月份,商務(wù)部使華為很難購買到美國制造的半導(dǎo)體產(chǎn)品,。6月,,美國聯(lián)邦通信委員會(Federal Communications Commission)指責(zé)華為和中興通訊(ZTE)是供應(yīng)鏈威脅,并命令大多數(shù)農(nóng)村電信公司盡快換掉上述兩家公司的設(shè)備,。最后,,美國政府的最新目標(biāo)是社交應(yīng)用TikTok,根據(jù)最新的報道,,Tiktok可能通過與硅谷巨頭甲骨文建立的“可信賴的技術(shù)合作伙伴關(guān)系”,,從而緩解了供應(yīng)鏈方面的擔(dān)憂。

  蔡表示,,他在2019年初接到行業(yè)分析師和顧問的電話,,透露美國能源部懷疑安裝在Bayonne(NJ)能源中心(該中心現(xiàn)在由蘇格蘭公司Ethos Energy擁有)的一臺江蘇華鵬的變壓器,與2018年12月下旬在紐約發(fā)生的“藍(lán)天”事件有關(guān),。之所以被稱為“藍(lán)天”事件,,是因為這次事件中,ConEd's Astoria變電站的變壓器發(fā)生爆炸,,明亮的藍(lán)色電弧照亮了整個紐約市的天際線,,引發(fā)了公眾恐慌(下圖)。

  圖片:Independent

  盡管“藍(lán)天”事件的事故技術(shù)細(xì)節(jié)很復(fù)雜,,但是公用事業(yè)工程師澄清說,,位于供電上游的Bayonne的江蘇華鵬的高壓變壓器,是不可能引發(fā)下游(Astoria)變電站變壓器爆炸的,。

  根據(jù)ICS咨詢公司Archer Security的電氣工程師兼高級安全顧問Richard Shiflett的說法,,唯一可能發(fā)生的情況是讓Bayonne的高壓變壓器向Astoria發(fā)送異常電涌,,即使這樣,引發(fā)事故的可能性也極低,。他告訴Motherboard:“由于該輸出而導(dǎo)致電壓升高或降低的可能性不大,不會引起此類相間或者相地間故障,?!?/p>

  Archer Security負(fù)責(zé)人,能源行業(yè)財團(tuán)EnergySec的創(chuàng)始人帕特里克·米勒(Patrick Miller)直言不諱地指出:“從物理學(xué)的角度來看,,讓變壓器引發(fā)此類事故難度極大,,成功率幾乎為零。有太多其他方法可以實施影響范圍更大的攻擊(沒有必要在變壓器上做手腳),,這與中國的心態(tài)不符,,中國從不是一個全面進(jìn)攻的國家?!?/p>

  從未公開解釋藍(lán)天事件的ConEd向Motherboard發(fā)出了一份聲明,,說:“2018年12月27日,Astoria變電站中部分138 kV設(shè)備的電氣故障導(dǎo)致了傳輸干擾,。故障的設(shè)備與變電站內(nèi)的電壓監(jiān)控相關(guān),。我們已經(jīng)結(jié)束了審查,并且不知道對此事有任何進(jìn)一步調(diào)查,?!?/p>

  劫持中國變壓器的原因:美國能源部是對變壓器進(jìn)行逆向工程嗎?

  美國曾經(jīng)是高壓變壓器的主要供應(yīng)商,,但如今很少有(如果有的話)由美國公司在美國本土生產(chǎn)的高壓變壓器,。一種理論認(rèn)為,美國能源部將江蘇華鵬的變壓器運輸?shù)絊andia進(jìn)行分解并進(jìn)行反向工程,,目的是幫助美國破譯可能有助于該國奪回部分變壓器市場份額的制造方法,。

  大多數(shù)專家說,這不是美國工業(yè)的做事風(fēng)格,,即使中國出于經(jīng)濟間諜目的經(jīng)常從事逆向工程,。Dragos的首席對手獵人Joe Slowik在一篇關(guān)于美國能源部為何劫持其變壓器的論文中寫道:“盡管美國變壓器制造業(yè)市場被淘汰,但仍可排除這(劫持中國變壓器)是經(jīng)濟間諜活動,。盡管偶爾會出現(xiàn)有關(guān)美國政府從事經(jīng)濟間諜活動的報道,,但消息來源多不可靠。通常此類(經(jīng)濟間諜)活動與國家安全項目直接相關(guān),,而不是為了私人公司的利益,。”

  “我們絕對不這樣做,,”工業(yè)安全公司Scythe的首席執(zhí)行官,,黑客會議DEF CON的ICS Village的聯(lián)合創(chuàng)始人布賴森·博特(Bryson Bort)告訴Motherboard:“這就是使我們與中國不同的原因,。美國政府沒有進(jìn)行公司間諜活動,這實際上是指責(zé),?!?/p>

  能源部是否打算將中國設(shè)備用于實驗變壓器計劃?

  江蘇華鵬的Jim Cai提出的一種理論是,,美國能源部可能需要該變壓器來促進(jìn)其在Sandia Labs 目前正在進(jìn)行的混合變壓器開發(fā)計劃,。該計劃旨在合并變壓器技術(shù)以提高性能和可靠性。

  大多數(shù)能源專家說這是不可能的,?!瓣P(guān)于變壓器的事情是,大多數(shù)時候它們都是定制的,,”阿徹的米勒說,。“它們不像樂高積木,,拼起來就能用,。變壓器都是定制項目,否則我們可以直接到Home Depot去買變壓器,?!?/p>

  WAPA在哪里找到替換變壓器?

  江蘇華鵬的變壓器到達(dá)美國后,,無論發(fā)生什么事,,最初的買家WAPA總是需要設(shè)備來幫助其科羅拉多州的Ault變電站運行。根據(jù)與能源部與江蘇華鵬的合同有關(guān)的公開文件,,WAPA于2017年9月26日(即藍(lán)天事件發(fā)生前15個月)訂購了這臺變壓器,,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了特朗普針對中國供應(yīng)鏈威脅的總統(tǒng)行政令限制。

  但根據(jù)公開文件,,在WAPA將江蘇華鵬的變壓器運送到桑迪亞國家實驗室大約一個月后,,又與德克薩斯州圣安東尼奧市的一家名為Taurean General Services的8-A公司簽訂了610萬美元的獨家合同。該合同于2019年9月25日簽署,,要求為Ault變電站交付變壓器,,并為另外一個名為North Cody的WAPA設(shè)施交付變壓器,為WAPA的Badwater設(shè)施交付稱為并聯(lián)電抗器的設(shè)備,。該合同履行在公共記錄中的位置列為“克羅地亞”,。

  Taurean首席執(zhí)行官兼創(chuàng)始人杰夫·杰伊姆(Jeff Jaime)曾是空軍的IT安全專家,主要負(fù)責(zé)軍事訂單,。他告訴Motherboard,,他的工作僅僅是為WAPA尋找變壓器和并聯(lián)電抗器。他不知道與江蘇華鵬合同有關(guān)的任何背景,。他說:“從總體上講,,收到了一般性要求后,,我們會幫政府尋找符合特定技術(shù)規(guī)格的產(chǎn)品制造商?!?/p>

  當(dāng)被問及是否從克羅地亞的一家制造商那里購買了變壓器和并聯(lián)電抗器時,,他說他將必須獲得WAPA的許可才能向媒體透露。當(dāng)?shù)弥翱肆_地亞”已經(jīng)寫在公開文件上時,,他說:“如果是公共記錄,,則不必問我?!?克羅地亞唯一一家能夠生產(chǎn)高壓變壓器的制造商——KonKar的代表未回應(yīng)媒體的置評請求。

  美國能源部如何保守250噸的秘密,?

  Motherboard以各種形式向WAPA詢問了JSHP變壓器的命運及其可能的替代品,。WAPA首席執(zhí)行官馬克·加布里埃爾(Mark Gabriel)在一次采訪中透露,該信息是“關(guān)鍵電氣基礎(chǔ)設(shè)施信息”(CEII),。CEII自2020年5月30日起生效,,是美國能源部的新規(guī)則,使能源部免于公開信息,,因為這些信息對計劃攻擊關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的人員可能有用,。

  與能源部不同的是,聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(FERC)一直是獨立的監(jiān)管機構(gòu),,但很早以前就制定了與大電網(wǎng)有關(guān)的CEII規(guī)則,,不過法院目前正受到公眾利益聯(lián)盟對能源部的CEII規(guī)則的質(zhì)疑,認(rèn)為這些規(guī)則是非法的,,范圍也太廣,。挑戰(zhàn)美國能源部規(guī)則的聯(lián)盟包括關(guān)注科學(xué)家聯(lián)盟,公民能源計劃和地球正義(Earthjustice),。這些批評家說,,美國能源部超出了其法定權(quán)限,可以將幾乎所有提交給能源部的信息都指定為CEII,。

  DOE的挑戰(zhàn)者認(rèn)為,,從保護(hù)美國電網(wǎng)的目的來看,CEII有其合法作用,。但他們強調(diào)說,,能源部的工作是遵循FERC的藍(lán)圖,而在權(quán)衡關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施保護(hù)與公眾知情權(quán)方面,,F(xiàn)ERC的政治性較小,,平衡性更好。環(huán)保法非營利組織Earthjustice的助理律師卡桑德拉·麥克雷(Cassandra McCrae)告訴Motherboard說:“能源部應(yīng)該按照FERC制定的規(guī)定行事,?!?/p>

  Earthjustice清潔能源計劃的執(zhí)行律師Kim Smaczniak說:“ FERC意識到,,信息有非常重要的公共用途。對于美國能源部,,遵循它預(yù)先設(shè)定的(非法)規(guī)則是合理的考慮,,無論它是否會采取與FERC相同的方法?!?/p>

  即使從公共利益的角度來看過于嚴(yán)格,,但能源部的CEII規(guī)則恰恰與公用事業(yè)行業(yè)的文化相吻合,該行業(yè)長期以來一直對技術(shù)信息持壓抑態(tài)度,。許多(如果不是大多數(shù))公用事業(yè)工程師需要簽署保密協(xié)議(NDA),。

  最終,美國能源部對“變壓器門”事件的沉默以及將變壓器轉(zhuǎn)移到桑迪亞實驗室的無法解釋的舉動,,使美國電力行業(yè)感到困惑,,同時為許多陰謀論打開了大門。但截止到今天,,一切都尚未水落石出,。

  

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