МНОГОВЕКТОРНЫЕ АТАКИ НА КИБЕРФИЗИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ: МЕХАНИЗМЫ, ОБНАРУЖЕНИЕ И ПРИМЕРЫ ЗАЩИТЫ

В статье представлен комплексный и углублённый обзор многовекторных кибератак, реализуемых в киберфизических системах (КФС). В ходе исследования подробно анализируются ключевые архитектурные предпосылки КФС, модели угроз на стыке информационных и операционных технологий (IT/OT), а также механизмы координации кибер- и физического воздействия. Систематизируются основные типы атак, включая внедрение ложных данных (FDI/FDIA), вредоносное программное обеспечение для промышленных систем управления и PLC, атаки на цепочки поставок (supply-chain), ransomware, атаки отказа в обслуживании (DoS), инсайдерские угрозы и прямое физическое вмешательство. Показаны их взаимосвязь и эффект усиления в рамках единого сценария компрометации.
Опираясь на открытые научные исследования и отраслевые отчёты, рассматриваются кейсы Stuxnet, атаки на энергетическую инфраструктуру Украины, CrashOverride/Industroyer, TRITON/Trisis, а также инциденты ransomware в промышленной среде. Кроме того, предложена рискориентированная матрица, основанная на принципе «Тип атаки – уровень КФС». Описан практический пайплайн выявления аномалий с использованием корреляции IT/OT-событий и методов машинного обучения.
Работа включает таблицы, схемы и графики, отражающие архитектуру КФС, жизненный цикл многовекторных операций, а также инженерные меры защиты в соответствии со стандартами СТ РК ISO/IEC 27001, NIST, ISA/IEC 62443 и MITRE ATT&CK for ICS.

1. Cyber-Physical Systems Security – A Survey / A. Humayed et al // IEEE Internet of Things Journal. – 2017. – Vol. 4, № 6. – P. 1802-1831. https://arxiv.org/abs/1701.04525.

2. Liu Y. False Data Injection Attacks against State Estimation in Electric Power Grids / Y. Liu, P. Ning, M.K. Reiter // Proceedings of the 16th ACM Conference on Computer and Communications Security (CCS 2009). – New York: ACM, 2009. – P. 21-32.

3. СТ РК ISO/IEC 27001-2023. Информационные технологии. Методы обеспечения безопасности. Системы менеджмента информационной безопасности. Требования. – Астана: Комитет технического регулирования и метрологии, 2023.

4. NIST SP 800-82 Rev. 3. Guide to Operational Technology (OT) Security. – Gaithersburg: National Institute of Standards and Technology, 2023. https://doi.org/10.6028/NIST.SP.800-82r3.

5. ISA/IEC 62443. Industrial Automation and Control Systems Security: Series of Standards. – Research Triangle Park: International Society of Automation, 2023. https://www.iec.ch/dyn/www/f?p=103:85:0::::FSP_LANG_ID:25 (дата обращения: 25.01.2026).

6. MITRE ATT&CK® Framework. Knowledge Base for Adversary Tactics and Techniques (ICS Domain). – Версия 18. – MITRE Corporation, 2025. https://attack.mitre.org (дата обращения: 25.01.2026).

7. Karnouskos S. Stuxnet Worm Impact on Industrial Cyber-Physical System Security / S. Karnouskos // Proceedings of the 37th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society. – Melbourne, 2011. – P. 4490-4494.

8. Langner R. To Kill a Centrifuge: A Technical Analysis of What Stuxnet’s Creators Tried to Achieve. – Hamburg: The Langner Group, 2011. – 32 p.

9. TRITON: How It Disrupted Safety Systems and Changed the Threat Landscape of Industrial Control Systems / А. Carcano еt al // Black Hat USA 2018 Proceedings. – Las Vegas, 2018.

10. CISA. MAR-17-352-01 HatMan (TRITON/TRISIS) – Safety System Targeted Malware (Update A). – Washington, DC: Cybersecurity and Infrastructure Security Agency, 2017. https://www.cisa.gov (дата обращения: 25.01.2026).

11. Google Cloud Threat Intelligence. TRITON Threat Actor Profile and Detection Methods. – Google, 2023. https://cloud.google.com/security (дата обращения: 25.01.2026).

12. Dragos Inc. CRASHOVERRIDE: Analysis of the Threat to Electric Grid Operations. – Hanover: Dragos, 2017.

13. CISA. CrashOverride Malware Alert and Mitigations. – Washington, DC, 2017. https://www.cisa.gov (дата обращения: 25.01.2026).

14. ESET Research. Industroyer2: Industroyer Reloaded. – Bratislava: ESET, 2022. https://www.welivesecurity.com (дата обращения: 25.01.2026).

15. CISA. IR-ALERT-H-16-056-01: Cyber-Attack Against Ukrainian Critical Infrastructure. – Updated 20.07.2021. – Washington, DC. https://www.cisa.gov (дата обращения: 25.01.2026).

16. SANS Institute, E-ISAC. Analysis of the Cyber Attack on the Ukrainian Power Grid. – Bethesda, 2016.

17. Tuptuk N. Security of Smart Manufacturing Systems / N. uptuk, S. Hailes // Journal of Manufacturing Systems. – 2018. – Vol. 47. – P. 93-106. https://doi.org/10.1016/j.jmsy.2018.04.007.

18. Ransomware on Cyber-Physical Systems: Taxonomies, Case Studies, Security Gaps and Open Challenges / M. Benmalek et al // Computers & Security. – 2023. – Vol. 124.

19. Securing the Industrial Internet of Things against Ransomware Attacks // Journal of Network and Computer Applications. – 2023. – Vol. 212.

20. False Data Injection Attack in Smart Grid CPS: Issues and Detection Algorithms // Computers & Security. – 2023. – Vol. 122.

21. False Data Injection Attack in Smart Grid: Model and Detection Based on Deep Reinforcement Learning // Frontiers in Energy Research. – 2022. – Vol. 10.

22. ENIGMA: An Explainable Digital Twin Security Solution for Cyber-Physical Systems // Computers & Security. – 2023. – Vol. 123.

23. A Survey on Security-Enhancing Digital Twins: Models, Applications and Challenges // Computer Communications. – 2025. – Vol. 214.