AI-DIAG to zespół, który został zawiązany z początkiem 2019 roku. Główną ideą realizowanego przez zespół projektu jest opracowanie prototypu innowacyjnego systemu umożliwiającego detekcję cyberataków na przemysłowe systemy sterowania. Projekt porusza zagadnienia związane m.in. z programowaniem PLC, projektowaniem struktury sieci przemysłowej Profinet oraz Profibus, cyberbezpieczeństwem systemów sterowania, metodami diagnostyki procesów przemysłowych oraz zastosowaniem metod sztucznej inteligencji.
Michał Kobielski
Lider zespołu
Dawid Szolc
Jacek Stanisławski
Krystian Loranc
Opis projektu:
Projekt zorientowany jest na zdobycie nowej wiedzy z zakresu przemysłowych systemów sterowania, szczególnie w kontekście ich zabezpieczenia przed cyberatakami. Podjęta tematyka projektu mieści się w ramach priorytetowych specjalizacji Politechniki Śląskiej szczególnie w kontekście zagadnień związanych z Przemysłem 4.0 oraz sztuczną inteligencją, przetwarzaniem danych, technologiami informacyjno-komunikacyjnymi. Główną ideą realizowanego projektu jest opracowanie prototypu zdalnego innowacyjnego systemu umożliwiającego detekcję cyberataków na przemysłowe systemy sterowania. Zagadnienie cyberbezpieczeństwa jest jednym z kluczowych obszarów badawczych związanych z koncepcją Przemysłu 4.0. Celem niniejszego projektu jest utworzenie zdalnego stanowiska badawczego pozwalającego na detekcję cyberataków oraz awarii, dedykowanego do przemysłowych systemów sterowania. System ma być rozwiązaniem rozwojowym umożliwiającym długofalowe badania w zakresie cyberbezpieczeństwa systemów automatyki, co stanowi dodatkowo wyzwanie technologiczne. Główny problem badawczy jaki podejmuje się rozwiązać zespół projektowy dotyczy opracowania systemu komunikacji zdalnej ze stanowiskiem. Utworzony w oparciu o stanowisko bazowe system pozwoli na dalszą pracę badawczą w zakresie cyberbezpieczeństwa w utrudnionych warunkach dostępu do sprzętu laboratoryjnego.
W skład stanowiska bazowego wchodzą: stanowisko firmy Festo (3) do rozwoju metod sterowania/diagnostyki procesów zbudowane m.in. z trzech zbiorników, elektrozaworów, pompy oraz czujników, w tym kilku pracujących w standardzie IO-Link. Opisywane elementy są sterowane za pomocą sterownika SIEMENS S7-300, a wgląd operatora w podstawowe parametry procesu jest możliwy poprzez wizualizację SCADA (1). Stanowisko bazowe zostało rozbudowane o nowe funkcjonalności. Dzięki temu nadzór nad całością procesu jest realizowany przy użyciu systemu SIEMENS ET200SP (2) z softwarowym sterownikiem SIEMENS S7-1500 F podłączonym w sieci przemysłowej Profinet. Opisywane urządzenie SIEMENS ET200SP pełniące rolę mastera jest również odpowiedzialne za wizualizację procesu sterowania. Wszystkie urządzenia są zaprogramowane z użyciem środowisku TIA Portal w wersji 15.1. Stanowisko jest również wyposażone w przemiennik częstotliwości SIEMENS Sinamics V90, kontrolujący pracę serwomechanizmu SIMOTICS S-1FL6.
Głównymi elementami wchodzącymi w skład zdalnego systemu do detekcji i symulacji cyberataków na systemy typu ICS są:
- Zmodyfikowane o elementy sterowalne stanowisko Festo, wśród których można wymienić elektrozawory cewkowe, które zajmują miejsce zaworów ręcznych. Został również dodany układ opróżniania oraz napełniania stanowiska medium roboczym.
- Wizualizacja SCADA pozwalająca zarówno na pracę w trybie automatycznym, jak i ręcznym
- Aplikacja w języku C# pozwalająca na zdalne przeprowadzenie cyberataku, czy też symulacji awarii
- System monitoringu pozwalający na strumieniową transmisję obrazu w rozdzielczości 2560x1440 px
Prace badawcze i rozwojowe:
Prezentacja Projekt
- P.Polnik: "Wizualizacja wybranego procesu przemysłowego z wykorzystaniem technologii internetowych", Katedra Automatyzacji Procesów Technologicznych i Zintegrowanych Systemów Wytwarzania, 2021 - promotor prof. dr hab. inż. Gabriel Kost
Prezentacja Praca
- W.Hańderek: "System detekcji cyberataków na przemysłowe systemy sterowania", Katedra Podstaw Konstrukcji Maszyn, 2020 - promotor dr hab. inż. Piotr Przystałka, prof. PŚ
Prezentacja
- "Zdalne stanowisko laboratoryjne do badania systemów detekcji i izolacji cyberataków". Zespół projektowy: Michał Kobielski, Krystian Loranc, Paweł Polnik, Sebastian Kurzyński
Osiągnięcia:
- Szczyt Cyfrowy ONZ – IGF 2021 zakończył się dla członków naszego koła niemałym sukcesem. Podczas wydarzenia zaprezentowane zostały projekty ICS Cybersecurity, a projekt reprezentowali Michał Kobielski oraz Krystian Loranc. O podsumowaniu wydarzenia na filmie przygotowanym przez Telewizję Politechniki Śląskiej [Link do filmu].
- W tym roku zwycięzcą Konkursu o Nagrodę Siemensa dla Absolwentów w zakresie Automatyki i Robotyki został mgr inż. Wojciech Hańderek z Wydziału Mechanicznego Technologicznego Politechniki Śląskiej za pracę magisterską pt. „System detekcji cyberataków na przemysłowe systemy sterowania”, której promotorem jest dr hab. inż. Piotr Przystałka, prof. PŚ. Praca magisterska porusza kluczową tematykę wpisującą się w Priorytetowe Obszary Badawcze Politechniki Śląskiej. W rywalizacji o Nagrodę Siemensa dla absolwentów studiów I i II stopnia przyznawane są nagrody w dwóch obszarach – automatyki i robotyki oraz elektrotechniki. Łączna wartość tych nagród wynosi 36 000 zł. Dodatkowo Siemens Polska funduje nowoczesne wyposażenie laboratoriów uczelni, z których wywodzą się laureaci.
- Absolwenci Wydziału Mechanicznego Technologicznego zostali nagrodzeni w XIII edycji ogólnopolskiego konkursu Młodzi Innowacyjni 2021. Jury pod przewodnictwem prof. dr. hab. inż. Janusza Kacprzyka (Instytut Badań Systemowych PAN) przyznało w każdej z kategorii nagrody stopnia I i II oraz wyróżnienia. Magister inżynier Wojciech Hańderek oraz inżynier Paweł Polnik zdobyli II nagrodę w swoich kategoriach. Jury nagrodziło pracę magisterską pt. System detekcji cyberataków na przemysłowe systemy sterowania, której promotorem jest dr hab. inż. Piotr Przystałka, prof. PŚ oraz pracę inżynierską pt. Wizualizacja wybranego procesu przemysłowego z wykorzystaniem technologii internetowych, której promotorem jest prof. dr hab. inż. Gabriel Kost. Osiągnięcie jest tym większe, ponieważ Pan Wojtek i Pan Paweł rywalizowali z najlepszymi absolwentami z całej Polski.
- Konferencja Cybersecurity Roadshow - w dniu 31 maja 2021 roku miała miejsce międzynarodowa konferencja Cybersecurity Roadshow, w której brał czynny udział ówczesny wiceprezes naszego koła Michał Kobielski, pomagając w organizacji wydarzenia oraz będąc w gronie osób zadających pytania generałowi Alexander Keith, założycielowi organizacji IronNet oraz dyrektorowi NSA oraz Cyber-Command podczas kadencji prezydentów Busha, oraz później Baracka Obamy. Pytanie dotyczyło zmian jakie nastąpiły w sektorze cyberbezpieczeństwa na przestrzeni lat, jak ocenia zmiany wprowadzane przez prezydenta Bidena jeśli chodzi o zagadnienie cyberbezpieczeństwa oraz czemu zdecydował się założyć IronNet. Generał wyjaśnił że największą zmianą wprowadzającą cyberbezpieczeństwo na inny poziom była premiera pierwszego Iphone’a, która gwałtowanie pchnęła technologię do przodu. Zmiany wprowadzone przez prezydenta Joe Bidena ocenił bardzo pozytywnie i był bardzo zadowolony że prezydent uważa cyberbezpieczeństwo jako jeden z ważniejszych tematów dla USA. IronNet natomiast został utworzony jako kontynuacja misji jaką generał wykonywał w rządzie Stanów Zjednoczonych.
- Webinar CyberSecurity = CyberSecure i Ty - dnia 13 kwietnia 2021 roku odbył się ogólnopolski Webinar pt. CyberSecurity = CyberSecure i Ty, w którym wziął udział Michał Kobielski. Pan Michał wygłosił prezentację pod nazwą "Cyberbezpieczeństwo – konsekwencje cyberataków na instalacje krytyczne i przemysłowe" przytaczając przykłady takie jak: Cyberatak na oczyszczalnię ścieków w Australii, wirus Stuxnet, czy też atak na hutę w Niemczech.
Galeria:
Podziękowania:
Składamy serdeczne podziękowania wszystkim osobom i instytucjom, które wsparły nasz projekt przez co przyczyniły się do jego dynamicznego rozwoju. W szczególności pragniemy podziękować:
- JM Rektorowi Politechniki Śląskiej prof. dr. hab. inż. Arkadiuszowi Mężykowi
- Prorektorowi ds. Infrastruktury i Promocji dr. hab. inż. Tomaszowi Trawińskiemu, prof. PŚ
- Pani Dziekan Wydziału Mechanicznego Technologicznego dr hab. inż. Annie Timofiejczuk, prof. PŚ
- Pani prezes fundacji The Bridge, Mago Koniuszewski
- Samorządowi Studenckiemu Politechniki Śląskiej
- przedstawicielom: Śląskiego Klastra Internetu Rzeczy, Wydziału Automatyki, Elektroniki i Informatyki, Wydziału Matematyki Stosowanej oraz Wydziału Mechanicznego Technologicznego
- Szczególne podziękowania dla mgr inż. Wojciecha Hańderek, byłego lidera projektu, głównego architekta bazowego stanowiska do detekcji i symulacji cyberataków na przemysłowe systemy sterowania.
Partnerzy:
