专家担心网络对基础设施的威胁

2025-11-03 05:20来源:本站

  

  

  匹兹堡郊外的一个小水务局似乎不太可能成为国际危机的受害者网络攻击。

  然而,11月25日,一个恐怖组织成功地袭击了阿利基帕市政当局,引发了人们对美国进一步袭击的担忧,以及美国关键基础设施的脆弱性。与这些攻击相关的风险迫使运营技术和信息技术领域发生碰撞,但每个领域的方法和解决方案截然不同,这种脱节影响了政策决策和干预措施。

  去年夏天,16名跨学科的皮特大学学生通过暑期荣誉本科生电网研究经验(SHURE-Grid),努力创造解决方案,并告知与网络信息工程(CIE)相关的行动。

  这个为期12周的项目是由David C. Frederick荣誉学院、斯旺森工程学院、皮特研究办公室和爱达荷国家实验室合作开展的。随着SHURE-Grid更加牢固地建立,领先的教师采取了创新和跨学科的方法。

  “这个项目的重点与去年大不相同,”皮特大学电子与计算机工程副教授、SHURE-Grid项目的主要教员之一Mai Abdelhakim说。“我们更专注于开发CIE的教育内容,这些内容可以纳入皮特大学和其他大学的课程,用于培训专业人员。”

  网络信息工程(CIE)是美国能源部于2022年开发的一个框架,旨在通过在工程系统生命周期的每个阶段(从概念到运行)整合网络安全来保护关键基础设施。在其2022年战略文件中,能源部概述了CIE的核心概念,将网络安全考虑纳入工程和能源系统设计的基础。

  由于该项目的第二年侧重于广泛的方法,因此招收工程和计算机科学以外的学生的需求变得清晰起来。

  皮特大学负责研究基础设施的副校长罗布·坎宁安(Rob Cunningham)认为,一些最伟大的创新来自不同的研究小组。他认为SHURE-Grid是本科生在职业生涯早期参与这种协作话语的机会。

  坎宁安说:“利用来自不同背景的专业知识会产生更好的结果。”“通常情况下,学生的研究必须集中,主要集中在一两个研究领域。在SHURE-Grid注册的学生有机会——实际上是必须的——与来自四个不同领域的学生和更广泛的教师合作进行研究。”

  招收的学生来自10个不同的专业,包括皮特大学的电气与计算机工程系、皮特大学的计算机与信息学院、皮特大学的电影与媒体研究项目以及神经病学和政治科学系。

  每个小组在每个领域都有两个案例研究来探索,并期望制作一个教育视频,案例研究用户指南与支持媒体,并为CIE行业领域的组织发展提供具体案例建议。这些小组与教学教授兼广播本科研究主任凯文·史密斯(Kevin Smith)合作,改进了他们的演示文稿,并制作了最终的视频和热辣卷。

  “媒体延伸到每一个可能的主题,每一个学科,”史密斯说。“我们都知道,每个电视台都有涉及技术、工程等所有方面的电视节目。所有这些都让我的学生变得更强大,朝着他们想做的事情前进,因为学科的多样性是一种优势。”

  选择一个跨学科的学生团队也意味着与来自不同背景的教师一起工作。这段时间对教师和学生来说都是丰富的。

  计算机与信息学院教授、安全信息系统教育与研究实验室主任詹姆斯·乔希(James Joshi)说:“从同事们对网络安全多学科问题的不同观点和观点中学习,我感到很兴奋。”

  Naomi Taylor是电影与媒体专业的大三学生,辅修日语。她在项目的头几周才接触到CIE。

  泰勒说:“第一天,我们对CIE进行了两个小时的深入了解。我感到不知所措。我在高中时主要是一个STEM学生,但我在大学里追求艺术。我不认为我有机会再次重温这类工作或研究,但我来皮特的原因之一是体验帮助他人的工作,这让我加入了这个项目。”

  伊顿电子与计算机工程学院副教授布兰登·格兰杰指出,学生们在短短12周的时间里在智力上得到了很大的提升。学生们必须学习研究和开发方法,建立电力和网络信息工程领域的知识,学习选择软件工具的基础知识,努力理解政策和组织行为,并练习他们的技术写作和演讲技巧。

  “无论主修什么专业,SHURE-Grid的学生都必须能够理解这些信息,然后将其转化为易于消化的东西,”Grainger说。“这不仅是他们现在的一项重要技能,而且是他们在职业生涯中所追求的任何领域都将随身携带的技能。”

  通过与不同组织和专家的实地考察和会议,学生们充分了解了整个暑假CIE和组织结构的影响。

  “我们专门研究了断路器的漏洞,断路器应该在出现问题时防止损坏电路。你可以控制它,如果错误的人得到它,不好的事情就会发生。我一开始并不理解,”计算机工程专业的大四学生艾比·马吉斯特罗(Abby Magistro)说。“当我们参观三菱电机时,我们看到了断路器是如何制造的,这是我们都不熟悉的东西。”

  由于组织文化是CIE的关键概念之一,皮特大学约瑟夫·m·卡茨商学院的美国铝业基金会国际教员研究员拉维·马达文(Ravi Madhavan)领导了关于这一主题的讨论和案例研究。

  Madhavan解释说:“技术解决方案嵌入到组织中,而组织又由人员组成。”“人们有自己的动机和兴趣。通过每个案例研究和模拟,学生们更好地了解了组织中的人员如何影响技术解决方案。”

  SHURE-Grid的参与者甚至在自己的时间会面,进一步接触材料。布雷特·萨伊(Brett Say)是荣誉研究项目的前主任,现任教务长办公室(Office of the Provost)的调查助理主任,负责为该项目中的学生安排津贴和住房,并亲眼目睹了该项目的发展。

  Say说:“这感觉像是SHURE-Grid的下一步,并真正确定了该计划的未来。”“去年,我们还在做这个项目的基础工作。今年,我们将为这些学生提供更全面的教育。”

  学生们在课堂内外的作业以演示的形式达到高潮,其中包括一个详细介绍整个学期所做工作的视频。这些小组还为他们的案例研究剖析了问题和解决方案。

  爱达荷国家实验室的CIE项目经理Ginger Wright指出,皮特学生所做的工作将为CIE的新项目和教育课程提供信息。

  赖特说:“CIE面临的最大挑战之一是将其纳入大学课程,确保未来的工程师准备好创造可防御的工程设计。”“我在最后的演讲中看到了未来的曙光。我看到了我们可以与其他大学分享的课程元素,而不仅仅是匹兹堡大学。”

  Abdelhakim注意到,与参加项目的第一天相比,学生们在最后的演讲中明显表现出了更多的信心。

  阿卜杜勒哈基姆说:“在过去的12周里,他们都有了惊人的增长。“任何时候你从事一个跨学科的项目,都会把你从自己的舒适区推出去,但所有的学生都挺过来了,只会继续前进。”

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