Школьники Чувашии создали кибериммунную систему для умных энергосетей

В республике подвели итоги первого конкурса по кибериммунной разработке среди школьников. Юные участники конкурса спроектировали уменьшенную, но физически работающую модель энергосистемы целого микрорайона. В системе были предусмотрены и источники энергии, и накопители энергии, и ее потребители.  Главный принцип, который освоили юные инженеры в ходе работы над заданием конкурса: не надеяться, что алгоритм всегда поможет, а заранее закладывать архитектуру, умеющую «держать удар».

Организатором конкурса выступили научно-исследовательская лаборатория «Кибериммунные системы управления» на базе Высшей инженерной школы Чувашского государственного университета имени И.Н. Ульянова; АО «Лаборатория Касперского»; Ассоциация «Инновационный территориальный электротехнический кластер Чувашской Республики».
В конкурсе приняли участие 15 школ республики: школьники инженерных, ИТ и физико-математических классов представили на конкурс 73 работы. Перед участниками стояла цель – разработать  систему, которая справится с   реальной индустриальной задачей: распределение нагрузки между возобновляемыми источниками энергии (солнечные панели, ветрогенераторы), накопителями и традиционной сетью. 

Школьникам предложили представить микрорайон со своей электростанцией: солнечные панели, аккумулятор, больница, школа, жилые дома. Всем управляет программа «Зеленый координатор», она решает, пустить ли энергию в больницу, зарядить аккумулятор или взять энергию из города. Но программу можно взломать тогда хакер отключит больницу или «угробит» аккумулятор. Участники не стали переписывать координатора с нуля, а добавили к нему маленький «монитор безопасности» — несколько десятков строк кода, который нельзя обмануть. Монитор ничего не решает за координатора, но следит за ним и может отменить опасные решения. Например: координатор пытается отключить больницу — монитор запрещает; хочет разрядить аккумулятор «в ноль» — включает аварийный режим; датчики начинают врать — переходит на безопасные настройки. Вся сложная работа остается у координатора, а последнее слово у этого простого «надзирателя». 

Татьяна Копышева, заведующая лабораторией «Кибериммунные системы управления» Высшей инженерной школы ЧувГУ, рассказала о том, как проходила работа над заданием:

«Школьники перестали верить в "идеальный алгоритм" и научились проектировать архитектуру, которая «держит удар», даже если отдельные узлы взломаны или вышли из строя. Конкурс и его результаты: кибериммунный подход это не теория, а работающий инструмент для реальных микроэнергосетей. И то, что сегодня сделали ребята из Чувашии, завтра может лечь в основу защиты критической инфраструктуры по всей стране. Мы обязательно продолжим, следующий конкурс будет уже межрегиональным».

Победители и призеры представили свои решения на секции Всероссийской научно-технической конференции «Новые технологии в релейной защите и автоматизации энергетических систем». Их проекты сразу привлекли внимание представителей компаний электроэнергетического кластера Чувашии: молодых инженеров пригласили на стажировки и практику. 

«Самое сложное на конкурсе было перестать надеяться, что код напишешь один раз и все будет работать. На тренинге перед конкурсом нам объяснили: алгоритм всегда может ошибиться или его взломают. Значит, нужно заложить защиту прямо в архитектуру. Это как строить дом не с замком на двери, а с комнатами, которые сами блокируются, если вор залез. Звучит сложно, но, когда собрали "Зеленого координатора", стало понятно: так и правда надежнее», – поделился Георгий Петров (15 лет), призер конкурса. 

«Нейросети и ИИ-агенты активно развиваются с точки зрения применения в промышленности: они строят маршруты, автоматизируют рутину и принимают решения. Конкурсное задание в Чувашии вышло за рамки игры – участники не просто балансировали энергосети, а отлаживали прикладные алгоритмы, готовые к внедрению в реальные системы управления распределенной генерацией энергии», –  комментирует Вячеслав Борилин, менеджер по развитию технического сообщества, «Лаборатория Касперского». 

Организаторы планируют сделать конкурс ежегодным и распространить его на другие регионы Поволжья. Лаборатория «Кибериммунные системы управления» ЧувГУ также запускает для школьников и студентов открытые инженерные хакатоны по кибериммунитету для энергетики.

Победители (результаты проверки в симуляции)

1 место
 Доморощинов Григорий — МБОУ «Гимназия №1» г. Чебоксары

2 место
Мытников Яромир — МБОУ «СОШ № 56 г.» Чебоксары

Петров Георгий — МБОУ «СОШ № 62 г.» Чебоксары
Гребенкин Даниил и Шевнин Максим — МБОУ «СОШ №13» г. Новочебоксарск
3 место
Акишева Ксения и Данилова Софья — МБОУ «Гимназия №1» г. Чебоксары
Васильев Дмитрий — МБОУ «СОШ 6» г.  Чебоксары
Максимова Дарья и Копышева Виктория — МБОУ «Гимназия №1» г. Чебоксары
Димитриев Савелий — МБОУ «СОШ 1» г.  Чебоксары.