КИБЕРФИЗИКАЛЫҚ ЖҮЙЕЛЕРГЕ ЖАСАЛАТЫН КӨПВЕКТОРЛЫ ШАБУЫЛДАР: МЕХАНИЗМДЕРІ, АНЫҚТАУ ЖӘНЕ ҚОРҒАУ МЫСАЛДАРЫ

Мақалада киберфизикалық жүйелерде (КФЖ) жүзеге асырылатын көпвекторлы кибершабуылдарға кешенді және тереңдетілген шолу ұсынылады. Зерттеу барысында КФЖ архитектурасының негізгі алғышарттары, ақпараттық және операциялық технологиялар (IT/OT) тоғысындағы қауіп-қатер модельдері, сондай-ақ кибер және физикалық әсерлерді үйлестіру механизмдері егжей-тегжейлі талданады. Шабуылдардың негізгі түрлері, атап айтқанда жалған деректерді енгізу (FDI/FDIA), өнеркәсіптік басқару жүйелері мен PLC-лерге бағытталған зиянды программалар, supply-chain шабуылдары, ransomware, қызмет көрсетуден бас тарту (DoS) шабуылдары, insider-қатерлер және тікелей физикалық араласу жүйеленеді. Олардың бірыңғай компрометация сценарийі аясында өзара байланысы мен күшейту әсері көрсетіледі.
Ашық ғылыми зерттеулер мен салалық есептерге сүйене отырып, Stuxnet, Украинаның энергетикалық инфрақұрылымына жасалған шабуылдар, CrashOverride/Industroyer, TRITON/Trisis және өнеркәсіптік ортадағы ransomware инциденттері талданады. Сонымен қатар «Шабуыл түрі – КФЖ қабаты» қағидатына негізделген тәуекелге бағдарланған матрица ұсынылады. IT/OT оқиғаларын корреляциялау және машиналық оқыту әдістерін қолдану арқылы аномалияларды анықтаудың тәжірибелік пайплайны сипатталады.
Жұмыс КФЖ архитектурасын, көпвекторлы операциялардың өмірлік циклін және СТ РК ISO/IEC 27001, NIST, ISA/IEC 62443, MITRE ATT&CK for ICS стандарттарына сәйкес инженерлік қорғаныс шараларын бейнелейтін кестелер, схемалар мен графиктерді қамтиды.

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.