Школьники Чувашии создали кибериммунную систему для умных энергосетей

Это результат первого конкурса по кибериммунной разработке среди школьников

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 её 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 "Зелёный 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 призёры 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 всё 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 „Зелёного координатора", стало понятно: так и правда надёжнее", — поделился Георгий Петров (15 лет), призёр 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.