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工控安全年度懸案:“變壓器門”事件

2020-09-24
來(lái)源:安全牛
關(guān)鍵詞: 變壓器 美國(guó)能源部

  據(jù)Motherboard報(bào)道,今年5月特朗普政府沒(méi)收了一臺(tái)250噸重,價(jià)值300萬(wàn)美元的中國(guó)產(chǎn)高壓變壓器,當(dāng)時(shí)這臺(tái)變壓器正被運(yùn)往科羅拉多州。由于未知原因,這臺(tái)被“截獲”的變壓器被帶到了新墨西哥州的桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室。這中間到底發(fā)生了什么至今仍然是一個(gè)謎。

  250噸中國(guó)變壓器在美國(guó)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(guó)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(guó)對(duì)手提供的關(guān)鍵設(shè)備排除在美國(guó)國(guó)家電網(wǎng)之外。命令要求能源部長(zhǎng)與其他機(jī)構(gòu)合作,識(shí)別來(lái)自敵對(duì)供應(yīng)商(特別是中國(guó)供應(yīng)商)的相關(guān)設(shè)備,禁止其進(jìn)入美國(guó)的大功率電力系統(tǒng)。

  美國(guó)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(jià)值近300萬(wàn)美元的中國(guó)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(gè)變電站。WAPA截獲該變壓器并將其轉(zhuǎn)移到美國(guó)能源部的一個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室,即新墨西哥州的桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室。

  這臺(tái)重達(dá)250噸的高壓變壓器的制造商是中國(guó)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(yùn)往休斯敦港。江蘇華鵬的北美代表Jim Cai向Motherboard透露,該公司計(jì)劃花費(fèi)數(shù)十萬(wàn)美元用一種特殊的有軌電車將變壓器運(yùn)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(guò)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(yùn)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(yùn)輸和安裝變壓器的計(jì)劃,以及取消購(gòu)買設(shè)備的保修(對(duì)于高度專業(yè)化,昂貴的電氣系統(tǒng)設(shè)備來(lái)說(shuō),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(yùn)輸?shù)搅松5蟻?。從那時(shí)起,WAPA和美國(guó)能源部對(duì)事件詭異的進(jìn)程始終保持沉默,同時(shí)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(guò)去兩個(gè)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(shí)際上是所有人)對(duì)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(guó)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(zhēng)議的文章,聲稱在一家中國(guó)公司提供的高壓變壓器中發(fā)現(xiàn)一個(gè)隱藏的后門,能夠引起災(zāi)難性事件,并警告說(shuō)中國(guó)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(diǎn)被相關(guān)新聞報(bào)道引用時(shí),一些著名的ICS安全專家憤怒了,事實(shí)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(lái),這是典型的利用人們的信息不對(duì)稱制造恐慌和煽動(dòng)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(jí)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(guó)能源部的顧問(wèn)與信息安全培訓(xùn)組織SANS Institute的同事一起發(fā)表了長(zhǎng)達(dá)20頁(yè)的論文(原文鏈接在文末),駁斥了Weiss對(duì)中國(guó)變壓器存在后門的說(shuō)法,認(rèn)為其可信度為零,因?yàn)榇巳藳](méi)有提供任何實(shí)質(zhì)性信息來(lái)支持其觀點(diǎn),也不具備任何獲得第一手信息的條件。

  該論文的作者報(bào)告說(shuō),沒(méi)有人提供任何證據(jù)來(lái)支持這種說(shuō)法(中國(guó)變壓器存在后門)?!癝ANS ICS團(tuán)隊(duì)的立場(chǎng)是,目前沒(méi)有足夠的信息來(lái)驗(yàn)證該說(shuō)法,對(duì)于被抹黑并蒙受損失的江蘇華鵬來(lái)說(shuō),目前也沒(méi)有任何可采取的措施來(lái)響應(yīng)這個(gè)不實(shí)說(shuō)法?!?/p>

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

  特朗普政府已經(jīng)采取了一系列行動(dòng),禁止中國(guó)技術(shù)進(jìn)入美國(guó)通信基礎(chǔ)設(shè)施,包括一項(xiàng)主要針對(duì)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(gòu)買到美國(guó)制造的半導(dǎo)體產(chǎn)品。6月,美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(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(guó)政府的最新目標(biāo)是社交應(yīng)用TikTok,根據(jù)最新的報(bào)道,Tiktok可能通過(guò)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(wèn)的電話,透露美國(guó)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(tái)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?yàn)檫@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(gè)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(shuō),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(jí)安全顧問(wèn)Richard Shiflett的說(shuō)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(huì)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(cái)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(lái)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(shí)施影響范圍更大的攻擊(沒(méi)有必要在變壓器上做手腳),這與中國(guó)的心態(tài)不符,中國(guó)從不是一個(gè)全面進(jìn)攻的國(guó)家?!?/p>

  從未公開(kāi)解釋藍(lán)天事件的ConEd向Motherboard發(fā)出了一份聲明,說(shuō):“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(duì)此事有任何進(jìn)一步調(diào)查?!?/p>

  劫持中國(guó)變壓器的原因:美國(guó)能源部是對(duì)變壓器進(jìn)行逆向工程嗎?

  美國(guó)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(guó)公司在美國(guó)本土生產(chǎn)的高壓變壓器。一種理論認(rèn)為,美國(guó)能源部將江蘇華鵬的變壓器運(yùn)輸?shù)絊andia進(jìn)行分解并進(jìn)行反向工程,目的是幫助美國(guó)破譯可能有助于該國(guó)奪回部分變壓器市場(chǎng)份額的制造方法。

  大多數(shù)專家說(shuō),這不是美國(guó)工業(yè)的做事風(fēng)格,即使中國(guó)出于經(jīng)濟(jì)間諜目的經(jīng)常從事逆向工程。Dragos的首席對(duì)手獵人Joe Slowik在一篇關(guān)于美國(guó)能源部為何劫持其變壓器的論文中寫道:“盡管美國(guó)變壓器制造業(yè)市場(chǎng)被淘汰,但仍可排除這(劫持中國(guó)變壓器)是經(jīng)濟(jì)間諜活動(dòng)。盡管偶爾會(huì)出現(xiàn)有關(guān)美國(guó)政府從事經(jīng)濟(jì)間諜活動(dòng)的報(bào)道,但消息來(lái)源多不可靠。通常此類(經(jīng)濟(jì)間諜)活動(dòng)與國(guó)家安全項(xiàng)目直接相關(guān),而不是為了私人公司的利益?!?/p>

  “我們絕對(duì)不這樣做,”工業(yè)安全公司Scythe的首席執(zhí)行官,黑客會(huì)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(guó)不同的原因。美國(guó)政府沒(méi)有進(jìn)行公司間諜活動(dòng),這實(shí)際上是指責(zé)?!?/p>

  能源部是否打算將中國(guó)設(shè)備用于實(shí)驗(yàn)變壓器計(jì)劃?

  江蘇華鵬的Jim Cai提出的一種理論是,美國(guó)能源部可能需要該變壓器來(lái)促進(jìn)其在Sandia Labs 目前正在進(jìn)行的混合變壓器開(kāi)發(fā)計(jì)劃。該計(jì)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(shuō)這是不可能的?!瓣P(guān)于變壓器的事情是,大多數(shù)時(shí)候它們都是定制的,”阿徹的米勒說(shuō)?!八鼈儾幌駱?lè)高積木,拼起來(lái)就能用。變壓器都是定制項(xiàng)目,否則我們可以直接到Home Depot去買變壓器。”

  WAPA在哪里找到替換變壓器?

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

  但根據(jù)公開(kāi)文件,在WAPA將江蘇華鵬的變壓器運(yùn)送到桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室大約一個(gè)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(wàn)美元的獨(dú)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(gè)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(shuō):“從總體上講,收到了一般性要求后,我們會(huì)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(wèn)及是否從克羅地亞的一家制造商那里購(gòu)買了變壓器和并聯(lián)電抗器時(shí),他說(shuō)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(kāi)文件上時(shí),他說(shuō):“如果是公共記錄,則不必問(wèn)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(píng)請(qǐng)求。

  美國(guó)能源部如何保守250噸的秘密?

  Motherboard以各種形式向WAPA詢問(wèn)了JSHP變壓器的命運(yùn)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(guó)能源部的新規(guī)則,使能源部免于公開(kāi)信息,因?yàn)檫@些信息對(duì)計(jì)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(huì)(FERC)一直是獨(dú)立的監(jiān)管機(jī)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(guò)法院目前正受到公眾利益聯(lián)盟對(duì)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(guó)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(jì)劃和地球正義(Earthjustice)。這些批評(píng)家說(shuō),美國(guó)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(guó)電網(wǎng)的目的來(lái)看,CEII有其合法作用。但他們強(qiáng)調(diào)說(shuō),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(yíng)利組織Earthjustice的助理律師卡桑德拉·麥克雷(Cassandra McCrae)告訴Motherboard說(shuō):“能源部應(yīng)該按照FERC制定的規(guī)定行事。”

  Earthjustice清潔能源計(jì)劃的執(zhí)行律師Kim Smaczniak說(shuō):“ FERC意識(shí)到,信息有非常重要的公共用途。對(duì)于美國(guó)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(wú)論它是否會(huì)采取與FERC相同的方法?!?/p>

  即使從公共利益的角度來(lái)看過(guò)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(zhǎng)期以來(lái)一直對(duì)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(guó)能源部對(duì)“變壓器門”事件的沉默以及將變壓器轉(zhuǎn)移到桑迪亞實(shí)驗(yàn)室的無(wú)法解釋的舉動(dòng),使美國(guó)電力行業(yè)感到困惑,同時(shí)為許多陰謀論打開(kāi)了大門。但截止到今天,一切都尚未水落石出。

  

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