ORNL研究人员使用区块链来提高电网弹性
由美国能源部橡树岭国家实验室 (ORNL) 的 Raymond Borges Hink 领导的团队开发了一种使用区块链保护电网中电子设备之间通信的方法，防止网络攻击和级联停电。ORNL 的一份新的技术报告总结了这项工作。
该项目是 ORNL 领导的暗网计划的一部分，由美国能源部电力办公室资助，旨在通过将其通信转移到越来越安全的方法来保护国家的电力基础设施。
随着电网电力电子设备与从太阳能电池板到电动汽车充电器和智能家居电子产品等新型边缘设备之间的双向通信，网络风险有所增加。通过为电气设备之间的通信提供信任框架，该团队正在提高电网的弹性。
该团队开发了一个名为 Grid Guard 的框架来检测异常活动，包括数据操纵、欺骗和非法更改设备设置。当断路器被保护装置跳闸时，这些活动可能会引发级联停电。
该方法使用防篡改区块链在多个服务器之间冗余地传播配置和操作数据。数据和设备设置会根据正常电压、频率、断路器状态和电能质量的统计基线不断得到验证。
设备设置会定期收集，并与保存在区块链中的上次良好配置进行比较。这允许快速识别设置更改的时间和方式、这些更改是否经过授权以及导致更改的原因。
这种监控需要处理大量信息。区块链使用一种称为散列的加密方法，其中对批量数据执行数学计算以将其表示为区块链中的数字。这样可以节省能源并减少存储数据所需的空间。区块链每秒为每个智能电网设备处理数千笔交易，验证内容。
研究人员在 ORNL 的 DOE 网格研究和集成部署中心 (GRID-C) 的试验台上展示了该框架。在 ORNL 的 Emilio Piesciorovsky 的领导下，高级保护实验室在闭合电气回路中使用商业级硬件来模拟真实变电站的架构。这提供了一种模拟网络攻击或意外错误配置的低风险方法。该团队的验证框架可以检测到这两者。研究人员正在扩展该方法，以整合可再生能源和多个公用事业之间的通信。
为该项目做出贡献的其他 ORNL 研究人员包括 Piesciorovsky、Aaron Werth、Annabelle Lee、Gary Hahn 和 Yarom Polsky。
