理大研究揭示針對電動車充電導航系統的新型跨系統網絡攻擊風險 助力保障電力系統安全運行

隨著電動車迅速普及，交通運輸與電力系統的連結日益緊密，在推動創新的同時，亦衍生前所未見的安全隱患。香港理工大學（理大）研究團隊發現一種新型跨系統網絡攻擊：攻擊者無須侵入戒備森嚴的電力通訊網絡，只需操縱電動車的充電導航系統，將大量車輛同時引導至同一充電站，短時間內令電力需求高度集中，繼而引發局部停電或削弱電網服務可靠度。

大部分針對電力系統的網絡攻擊須入侵電網專用的安全通訊網絡，難度大且成本高。相比之下，面向司機的充電導航系統防護較為薄弱，成為攻擊者的切入點。研究揭示，攻擊可源自配電網以外，透過電動車的充電行為層層傳導，最終威脅電網的安全運作。

這項研究由理大電機及電子工程學系副系主任（研究）及教授卜思齊教授帶領，聚焦信息物理交通系統與信息物理電力系統高度融合所帶來的風險。前者將通訊網絡整合至交通系統中，用於交通監控、路線規劃及出行管理；後者則是將通訊網絡整合至電力系統中，以確保能可靠地監測、保護及控制發電、輸電與配電等環節。這些整合方式雖具創新性，但亦帶來潛在安全漏洞。

研究團隊發現，攻擊者可以利用系統漏洞，對充電價格及交通流量數據發動「稀疏向量攻擊」，即以極少量、經精心挑選的虛假數據，誤導系統作出錯誤判斷，使日益互聯的基礎設施面臨新的安全風險。

卜教授表示：「這項研究展示了網絡攻擊如何由一個系統跨越至另一個系統。透過揭示跨系統攻擊的破壞潛力，我們希望提高公眾的風險意識，並推動更完善的預防措施。」

由於此類攻擊對信息物理電力系統的破壞力極強，後果可能相當嚴重。這項研究不但釐清攻擊的運作方式與潛在影響，更進一步提出具體防禦建議，包括：加強對異常充電價格與交通信號的監測、強化通訊網絡保護，以及盡早識別電動車充電導航系統中的異常推薦模式。

該研究已於《IEEE 交通電氣化學報》（IEEE Transactions on Transportation Electrification）發表。這項研究除識別潛在的跨系統網絡攻擊手法及相關風險外，亦為提升電力—交通耦合系統的韌性提供寶貴見解。

卜教授補充：「隨著電動車日益普及，交通系統與電力系統之間的連結將更緊密，網絡安全的重要性亦將持續提升。我們的研究有助營造更安全的充電環境，促進充電服務與系統的整合，並支持電動車在香港、國家以至全球的普及。」

卜教授的研究重點涵蓋電力系統的穩定性、運行及經濟性，並特別關注可再生能源併網、智能電網應用及交通電氣化。其團隊亦探索新型高比例可再生能源電力系統的動態安全風險評估，以及電力與交通系統協同運行，以達致更安全、可靠及具韌性的系統表現。最近，研究團隊與天津大學、南方電網及中華電力在國家自然科學基金委員會/香港研究資助局聯合研究計劃的「大灣區城市構網型分佈式能源集群信息—物理協同調控防禦理論與方法」項目中展開緊密合作。相關成果有望減輕用戶對電壓驟降與其他電力品質問題的憂慮，並整體提升香港及大灣區內外的信息物理電力系統的安全水平。

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