黑暗中的新战场

2026 年 1 月 3 日黎明前，委内瑞拉首都加拉加斯突然陷入一片漆黑。这场停电并非单纯的技术故障，而是现代冲突形态变化的鲜明信号：传统武力行动与网络战正在被有意识地整合在一起。

在地面上，美国特种作战部队实施了对委内瑞拉总统尼古拉斯·马杜罗的突袭抓捕；与此同时，一场隐蔽却同样具有破坏力的数字攻击，正在操控支撑加拉加斯电力系统的隐形网络。

这次断电不是由炸毁输电塔或切断电缆造成，而是通过精准操控管理电力流动的工业控制系统实现的。传统军事行动与高端网络战的协同，标志着国际冲突进入新阶段：控制关键基础设施的代码，正在成为最具威力的武器之一。

要理解一个国家如何在不开一枪的情况下让对手陷入黑暗，就必须认识那些调节现代基础设施运转的控制器——它们是负责开关阀门、驱动涡轮、分配电力的“数字大脑”。

几十年来，这类控制设备被视为简单、封闭、与外界隔离。但随着电网和工业系统的数字化升级，它们已演变为复杂的联网计算机。作为网络安全研究人员，我和同事一直在追踪各类网络强国如何利用这波现代化浪潮，通过数字手段直接操控物理机械的行为。

被劫持的控制器

我们的研究表明，恶意软件可以通过篡改控制器，制造一种“分裂现实”。它会截获电网操作员发出的合法指令，并用精心设计、旨在破坏系统的恶意命令替换。

例如，恶意软件可以反复快速地打开和关闭断路器，这种手法被称为“抖动”。这种操作可能导致变压器或发电机过热，或与电网不同步，从而对大型设备造成实质性损伤，甚至引发火灾或爆炸，修复周期可能长达数月。

与此同时，恶意软件还会计算在电网“看似正常”运行时传感器应呈现的读数，并将伪造数据回传控制室。操作员在屏幕上看到的可能是绿灯、稳定的电压和正常的状态指示，而现实中变压器已严重过载、断路器频繁跳闸。

这种数字画面与物理世界的脱节，使防御方在关键时刻几乎失明，难以及时发现问题，更谈不上有效应对。

历史上已经出现过类似攻击：

• Stuxnet（震网）：2009 年针对伊朗核浓缩设施的恶意软件，通过让离心机以危险转速运转，同时向操作员呈现“正常”数据，最终摧毁了大量设备。
• Industroyer：2016 年俄罗斯针对乌克兰能源部门的攻击中，Industroyer 恶意软件直接利用电网的工业通信协议远程打开断路器，切断了基辅的电力供应。
• Volt Typhoon：2023 年曝光的中国针对美国关键基础设施的行动，则以“预置”为目标。攻击者潜入网络后保持长期潜伏，目的是在未来危机中具备随时破坏美国通信和电力系统的能力。

为应对这类威胁，美国网络司令部采取了“前沿防御”策略，主动进入境外网络搜寻并干扰潜在威胁，力图在攻击抵达美国本土前将其阻断。

在国内层面，美国网络安全和基础设施安全局则推动“安全设计”理念，要求设备制造商取消默认密码，并鼓励公用事业采用“零信任”架构——假定网络随时可能已被攻破，从而在每一步访问中进行验证。

供应链中的隐患

如今，风险已深入到控制器本身的供应链。对几家主要国际供应商固件的分析显示，为了支持加密、云连接等现代功能，这些设备大量依赖第三方软件组件。

这种现代化带来了新的代价：许多关键设备运行着陈旧的软件库，其中不少早已停止维护，制造商不再提供安全更新。这在整个行业形成了“共通弱点”。

一旦像 OpenSSL 这样被广泛使用的开源库暴露出漏洞，多个厂商的控制器就可能同时暴露在同一类攻击之下。

现代控制器本身也越来越像网络设备，往往内置用于管理配置的网页界面。这些嵌入式 Web 服务器常被忽视，却为攻击者提供了新的入口。

攻击者可以先入侵控制器的 Web 应用，使恶意脚本在任何登录管理界面的工程师或操作员浏览器中执行。这样，恶意代码就能“搭车”在合法用户会话中，绕过防火墙，直接向物理设备下达指令，而无需破解设备密码。

这类脆弱性并不限于电网。交通系统、制造业生产线、水处理设施等依赖工业控制器的领域，都可能遭受类似破坏。

通过自动化扫描工具，我和同事发现，暴露在公共互联网的工业控制器数量远超行业普遍认知。成千上万的关键设备——从医院设备到变电站继电器——只要掌握合适的搜索条件，任何人都能在网上发现。

这种暴露为潜在对手提供了极佳的侦察场所，可以轻易锁定那些可作为跳板、通往更深层受保护网络的薄弱目标。

近期美国在网络行动上的一些“成功案例”，也反过来引发了对自身脆弱性的反思。令人不安的是，美国电网依赖的技术、协议和供应链，与海外那些已被攻破的系统高度相似。

监管与现实的脱节

国内风险还被监管体系与电网现实之间的错位进一步放大。我和同事对美国电力行业进行的系统性调研显示，合规要求与实际安全水平之间存在明显差距。

研究发现，现有法规虽然提供了一个安全“底线”，但也在一定程度上助长了“只求过关”的心态。公用事业企业往往被繁重的文档和合规流程拖累，难以将有限资源真正投入到有效的安全防护上。

在连接用户与电网的技术快速演进背景下，这种监管滞后尤其令人担忧。分布式能源资源（如家庭屋顶光伏逆变器）的广泛部署，正在形成一个庞大而分散的攻击面，而现行法规几乎未对其进行覆盖。

能源部支持的一项分析表明，这些设备在安全性方面普遍存在问题。通过攻破相对较小比例的逆变器，我和同事发现，攻击者就有可能操控其功率输出，进而严重扰乱配电网络的稳定。

与有实体安保和完善监控的集中式电厂不同，这些逆变器分布在普通家庭和企业中，物理防护薄弱，更难统一管理。

把物理后果纳入防御思维

要真正防御针对美国关键基础设施的攻击，必须超越当前行业普遍依赖的“合规清单式”思路。防御策略的复杂度必须与攻击手段相匹配。

这意味着需要从根本上转变视角：安全措施不能只停留在网络边界和访问控制层面，而要直接考虑攻击者如何操控物理机械本身。

当联网计算机深度嵌入电网、工厂和交通系统，代码与物理破坏之间的界限已经被不可逆转地模糊了。

要提升关键基础设施的韧性，就必须正视这一新现实，构建能够逐一验证每个组件状态的防御体系，而不是盲目信任软件、硬件，或控制面板上看似“正常”的绿灯指示。

（本文内容基于《对话》（The Conversation）网站文章，经创意共享许可改写整理。）