Med elektriska nät under attack söker USA och Ukraina knappa transmissionsredskap

Ryssland, ivriga att bryta Ukrainas Kraftnät, utsätter ukrainska elektriska transformatorstationer för en viss mängd missil- och drönarangrepp. En samtidig ökning av fysiska attacker på amerikanska elektriska transformatorstationer riskerar att främja ryska krigsmål genom att krympa den redan snäva globala tillgången på transformatorer och andra viktiga underkomponenter i elnätet.

Angreppen på USAs vidsträckta elektriska infrastruktur ökar –minst 19 attacker har inträffat enbart sedan september. Med leveranser av elektrisk transmissionsutrustning på kritiska låga nivåer, försöker amerikanska företag att förbereda sig för fler attacker – och försöker öka sitt utbud av elektriska transmissionsdelar precis som Ukraina jagar efter samma elektriska leveranser.

Det begränsade globala utbudet av elektrisk distributionsutrustning är en välkänd global flaskhals. Elektriska företag har kämpat med problem med leveranskedjan för elektrisk distributionsutrustning i flera år. Transformatorer – oljefyllda strukturer som ökar spänningen uppåt eller nedåt – har varit en kritisk bristvara på grund av stark efterfrågan, och covid-19-pandemin, arbetsbegränsningar och fraktfrågor har inte hjälpt. Rysslands invasion, och Ukrainas försök att återhämta sig från ryska attacker mot kritisk elektrisk infrastruktur, har redan drivit transformatorlager till rekordlåga nivåer och radikalt ökat transformatorpriserna över hela världen.

Fortsatta attacker mot elnät långt borta från det ukrainska slagfältet kan få den redan stressade marknaden för elektrisk distributionsutrustning i oordning, vilket gör det ännu svårare för Ukraina att hålla lamporna tända.

För Ryssland är strömavbrott en strategisk prioritet

Medan de ansvariga för den senaste vågen av amerikanska elnätsattacker i stort sett är okända, har Ryssland inte gjort någon hemlighet att de anser elproduktion och -distribution vara ett mål, och har signalerat i månader att kraft- och elproduktion var en primär aspekt av rysk strategi.

I oktober, som svar på klagomål om ryska attacker mot ukrainsk kritisk infrastruktur, Rysslands president Vladimir Putin varnade för att "all kritisk infrastruktur inom transport-, energi- eller kommunikationsinfrastruktur är hotad – oavsett vilken del av världen den befinner sig, av vem den kontrolleras, läggs på havsbotten eller på land."

Bortsett från direkta attacker mot energiinfrastruktur i Ukraina, är störningar av elnät i andra länder ett logiskt steg för att främja ryska krigsmål.

Ryssland har många alternativ för att störa elektriska nätverk. Direkta ryska attacker på utländsk elektrisk infrastruktur, även om de är extremt riskabla, ligger verkligen inte utanför den ryska regeringens förmåga. Europeiska regeringar misstänker redan att Ryssland ligger bakom explosionen av två Nord Stream-rörledningar under Östersjön. Och ryssar har fångats upprepade gånger i hela Europa när de flyger drönare över kritisk europeisk energiinfrastruktur.

Vad som helst är möjligt. Med Europaparlamentet förklarade Ryssland en statssponsor för terrorism i november, och med Europeiska tjänstemän kopplar samman rysk militär underrättelsetjänst till högprofilerade europeiska mord och bombningar av ammunitionsdumpar och depåer – ett rekord av terroristiskt våld i hela Europa som startade 2006 med den ohyggliga användningen av radioaktivt polonium för att mörda Alexander Litvinenko i Storbritannien – Rysslands kampanj för att bryta Ukrainas elnät skulle mycket väl kunna förlänga bortom slagfältet, in i Europa och, potentiellt, in i Amerika.

Indirekta attacker på energiinfrastruktur, vilket gör att Ryssland kan förnekas, är svåra att genomföra, men de har redan inträffat i Europa. En timme innan den ryska invasionen började, inaktiverade sidoskador från en okontrollerad rysk cyberattack tusentals tyska vindkraftverk.

Men Rysslands mest genomförbara sätt att störa elnäten kan mycket väl komma från att uppmuntra eller underlätta attacker från andra. I USA noterar observatörer att en blandning av vita supremacister, accelerationister och andra skumma kriminella element som är kända för att ta ledtrådar från Ryssland har uttryckt särskilt intresse för att attackera USA:s maktinfrastruktur och undrar vad som omvandlar långvariga terroristiska idéer till åtgärder vid denna speciella tidpunkt.

Ryssland har en erfarenhet av att hjälpa spridda och på annat sätt oorganiserade nätverk att smälta samman kring en aktivitet eller en sak. Till exempel har cyberbrottslingar med misstänkta kopplingar till den ryska regeringen upprepade gånger attackerat energiinfrastruktur. Redan 2017 har forskare vid Henry M. Jackson School of International Studies identifierade flera kopplingar mellan cyberkriminella associerade med den ryska regeringen och attacker mot elnät.

Samordning är möjlig. Inför den ryska invasionen undrade vissa europeiska regeringar om en ökning av cyberattacker om den europeiska kraftsektorn orkestrerades av rysk underrättelsetjänst. Men, oavsett motivation, tvivlar ingen på att ryska brottslingar har och riktar sig för närvarande på el- och kraftinfrastruktur i Europa och på andra håll. Ryskbaserade cyberbrottslingar orkestrerade Colonial Pipeline fiasko, stör bränsledistributionen upp på östkusten. Och andra ryska cyberbrottslingar har fortsatt att attackera europeiska kraftbolag och träffat ett av Tysklands största kraftdistributionsföretag så sent som i oktober.

Den ryska cyberundervärlden är en grumlig plats, och det är en utmaning att definiera attribution för alla cyberattacker. Men utredarna är säkra på att ryska cyberbrottslingar ibland har varit det kopplat till rysk underrättelsetjänst och ha arbetade tillsammans. Tidigare samarbeten har varit både långa och senaste. A 2021 års rapport från Analyst1, ett hotunderrättelseföretag, beskrev hur två ryska underrättelsedirektorat och gäng för ransomware arbetade "tillsammans för att kompromissa med amerikanska regeringsanslutna organisationer mellan oktober och december 2020", och pekade på nära personliga relationer mellan individer i de kriminella organisationerna och den ryska federala säkerhetstjänsten. som att identifiera intressanta paralleller mellan rysk statlig skadlig programvara och skadlig programvara som används av de ryska cyberbrottslingarna.

Om nedbrytningen av Ukrainas kraftinfrastruktur är en kritisk aspekt av den ryska strategin, då är det logiskt att ifrågasätta till vilka ytterligheter Ryssland skulle gå för att genomföra den.

Amerikanska extremister är besatta av elnätet – och kopplade till Ryssland

Precis som den ryska regeringen är förknippad med cyberkriminella nätverk, tror observatörer att den ryska regeringen har utvecklat liknande band till en rad extremistiska rörelser – och lockat till sig anhängare förknippade med en långsiktig, fem års uppgång i inhemska attacker mot det amerikanska elnätet.

Återigen är den extremistiska undre världen en grumlig plats. Men återigen, utredare har upprepade gånger identifierat ryska kopplingar till amerikanska anhängare av vit överhöghet och accelerationism. Det amerikanska utrikesdepartementet utsåg en rysk grupp känd för att erbjuda utbildning till arrangörerna av de ökända vita maktupploppen i Charlottesville, Virginia som en terroristorganisation. Och amerikanska underrättelseexperter undrar till och med om grundaren av den vita överhöghetsgruppen "The Base" - en amerikansk medborgare som nu bor i Ryssland - var en lång tid rysk agent.

Om Ryssland har varit intresserade av att driva mottagliga amerikaner att attackera elnätet, är extremistsamfundet verkligen redo för det. Talet om att störa det amerikanska elnätet har rasslat runt i USA-baserade vita supremacist- och accelerationsgrupper i årtionden.

Men att notera skändlig kan pågå. Extremister kan helt enkelt spegla rysk retorik och strategiska intressen. Precis när Ryssland tittade på Ukraina och verkligen började mixtra med idén om att använda energi som ett vapen, ökade vita supremacistiska komplotter riktade mot amerikanska energisystem "dramatiskt i frekvens." Forskare vid George Washington University fann att mellan 2016 och 2022 åtalades 13 vita supremacister för energisystemattacker, med 11 av attackplanerarna åtalade efter 2020. Samtidigt ökade attacker och incidenter på amerikansk elektrisk kritisk infrastruktur, eftersom amerikanska angripare uppenbarligen började agera på lång- sjudande terroridéer.

Det skulle vara lätt för Ryssland att göra det möjligt för inhemska extremister att utföra effektivare attacker. År 2020 varnade forskare för att en 14-siders handbok Uppmaningen till attacker mot elnätet fördes runt i extremistkretsar på Telegram – ett snabbmeddelandesystem som är populärt i Ryssland. Efter att handboken dök upp, som beskriver lågteknologiska metoder för att störa elnätet, ökade både frekvensen och effektiviteten av attacker mot amerikansk infrastruktur för elektrisk överföring – med tusentals människor som tappade ström.

För Ryssland skulle uppmuntran till omfattande attacker på utomeuropeisk infrastruktur för elektrisk överföring vara ett enkelt sätt att förvärra en global leveransbrist på nyckelkomponenter som behövs för att säkerställa ett motståndskraftigt elnät. Även hotet om att göra det drar ihop den globala marknaden, vilket gör varje transformator som Ryssland bombar i Ukraina mycket svårare att fixa.

Med tanke på USA:s oro för att extremistiska angripare följer mystiska och skumma ledtrådar online för att skjuta upp amerikanska elektriska transformatorstationer, undersöker företagen deras lager och oroar sig för deras lager av reservdelar. Utan genomtänkta resiliency-planer för att fördistribuera återställningsresurser är attackerade transformatorstationer inte lätta för verktyg att fixa. Strömavbrott måste åtgärdas snabbt, men elektrisk utrustning är skrymmande, svår att lagra, svår att transportera och tar tid att installera. En skottattack den 3 december på två elstationer i Moore County, North Carolina, lämnade omkring 40,000 14,000 kunder i mörker i flera dagar. En komplex attack på flera platser på juldagen bröt strömmen till mer än XNUMX XNUMX i delstaten Washington. Till och med misslyckade attacker tar bort rutnätets motståndskraft, vilket höjer insatserna för det verktyg som är målet.

Antalet och komplexiteten av attacker och/eller "misstänkta händelser" vid amerikanska elanläggningar är oroande. Det rapporterade USA Today att "sedan september har attacker eller potentiella attacker rapporterats vid minst 18 ytterligare transformatorstationer och ett kraftverk i Florida, Oregon, Washington och Carolinas."

Enligt en säkerhetsspecialist transformatorstationsattacker i nordväst inkluderade "att sätta eld på kontrollhusen, påtvingat intrång och sabotage av invecklade elektriska kontrollsystem, orsakande av kortslutningar genom att kasta kedjor över det överliggande bussnätet och ballistiska attacker med skjutvapen av liten kaliber."

Ohärdade transformatorer är särskilt känsliga för skottlossning. Eftersom isoleringsolja läcker från en uppskjuten transformator, kan den efterföljande temperaturhöjningen bryta transformatorn och ibland utlösa en katastrofal explosion-Kattmynta för blivande terrorister som är ivriga att göra något slags uttalande.

Avbrott i försörjningskedjan kan förstärka effekterna på slagfältet

För elföretag är transformatorer ett särskilt problem. Transformatormarknaden i USA har varit trång i mer än ett decennium.

Idag behöver leverantörer två till tre års ledtid för att ersätta stora transformatorer (transformatorer är i allmänhet oljefyllda strukturer som används för att sänka eller öka spänningen), och även om transformatorer går sönder, har amerikanska elbolag i allmänhet inte en stor inventering av ersättare.

Men USA:s redan blygsamma lager av reservutrustning för elektrisk transmission blir kritiskt låga. Ett elbolag i nordväst noterade i juni att medan de försöker hålla ett utbud av 60 medelstora transformatorer till hands "hela tiden", hade deras lager sjunkit "väl under" 20, det minimum som krävs för motståndskraftig drift.

Utbudet av större transformatorer är i liknande skick. Beställningar som vanligtvis tog mellan 6-12 veckor att genomföra 2020, har nu ledtider på 52-86 veckor.

Priserna har tagit sig in i stratosfären. I mitten av 2022 ökade priserna på 25 kVA pad-monterade transformatorer "med nästan 400 % från 2020 års prissättning per enhet, och 50 kVA enhetspriset ökade med 900 % sedan 2020."

Det åtstramande utbudet är ett recept på en konflikt mellan vänner. När amerikanska elbolag letar efter reservtransformatorer och kämpar för att skydda de mer än 6,400 55,000 kraftverken och XNUMX XNUMX elektriska transformatorstationerna som stoppar USA:s elnät, tigger Ukraina om hjälp och reservdelar. Och, föga förvånande, Ukrainas högsta prioritet är transformatorer – exakt samma utrustning som USA:s elbolag behöver.

USA har verkligen försökt att hjälpa, men ytterligare attacker kan begränsa mängden hjälp som USA kan erbjuda. Den 29 november, bara dagar före attackerna mot elnätet i North Carolina, meddelade det amerikanska utrikesdepartementet 53 miljoner dollar i elektriskt hjälpmedel, inklusive "distributionstransformatorer, strömbrytare, överspänningsavledare, frånskiljare, fordon och annan nyckelutrustning." Bortsett från det faktum att amerikanska elbolag kommer att bjuda mot Ukraina för utbytestransformatorer och transmissionsutrustning, är det lätt att föreställa sig ett scenario där amerikanska medborgare, som sitter i mörkret efter en inhemsk attack, börjar undra varför USA prioriterar elektrisk assistans för Ukraina.

På en global nivå är alla komponenter på plats för en katastrofal körning av elektriska transmissioner. I USA kan ransonering till och med krävas om fler amerikanska attacker uppmuntrar fler amerikanska företag att leta efter fler reservdelar. Panik kan vara smittsam, och om andra länder börjar följa USA:s ledning kan brist på elförsörjning bli ett rejält slag mot den globala ekonomin.

Vägen framåt är tydlig. Amerikanska myndigheter måste gå mycket snabbare för att utreda – och fånga – eventuella framtida angripare. Dessutom kommer Amerika att behöva gå snabbt för att säkerställa att verktyg är upp till kod och, i vissa fall, arbeta för att "härda" sårbara delar av nationens spridda elektriska överföringsinfrastruktur. Bakom kulisserna måste USA ta andra steg för att både avskräcka extremister och se till att Rysslands ansträngningar att kuva Ukraina begränsas till det omedelbara slagfältet.

Ansträngningar att störa eller på annat sätt äventyra det globala utbudet av komponenter i elnätet är oacceptabla. Att använda nycklarna i en bräcklig global försörjningskedja för att förstärka målen på slagfältet är en frestande strategi, men det är operativt svårt att genomföra. Nationella utövare kan drabbas av oförutsedda stötar och till slut lida oväntad diplomatisk och ekonomisk skada. Och i ett krig kan två spela samma spel – Ukraina är också fullt kapabelt att inrikta sig på Rysslands elnät.

Försiktighet är berättigad. Men slutsatsen är denna: hur frestande det än kan vara för Ryssland att förvärra effekterna av deras attacker på Ukrainas elnät, är utländska attacker på USA:s elnät – även indirekta sådana – krigiska handlingar som, om de upptäcks, kommer att kräva en svar.