Blokkjede gjør data fra vindturbiner manipulasjonssikre

I løpet av de siste tiårene har vindkraft blitt en av verdens viktigste metoder for produksjon av fornybar energi, i stor grad drevet av den passive satsingen på sol- og vindkraft i Kina.

Vindkraft sto samlet for rundt 20 % av den globale økningen i fornybar kapasitet, som økte med 16 % til rekordhøye 800 GW.

Med rekordhøye 165 GW ny kapasitet i 2025 var dette en økning på 40 % sammenlignet med det forrige rekordåret. Vindkraftkapasiteten ventes å fortsette å vokse, og globalt er det anslått at kapasiteten vil øke med 969 GW mellom 2026 og 2030, i gjennomsnitt rundt 194 GW per år.

Disse anleggene er imidlertid enorme og er derfor i stor grad avhengige av systemer for styring, kontroll og datainnsamling (SCADA). De bruker også mange industrielle IoT-enheter til å overvåke turbinenes ytelse, samle inn sensordata og optimalisere driftseffektiviteten.

Dette bidrar til å optimalisere og sikre vindturbinene, men skaper også nye sårbarheter.

«Etter hvert som datautveksling i økende grad skjer over nettverkstilkoblet infrastruktur, har bekymringen for dataintegritet, sikkerhet og tillit økt betydelig i vindparker. Siden de cyberfysiske lagene er gjensidig avhengige, kan brudd i kommunikasjonsforbindelsene direkte redusere muligheten til å observere og styre fysiske komponenter, noe som forsterker bekymringen for integritet og tillit ved overføring av operasjonelle telemetridata.»

Derfor foreslår en ny studie av kanadiske forskere ved Concordia University og Lakehead University å ta i bruk blokkjedeteknologi for å skape sikrere telemetri.

De brukte Hyperledger Fabric til å etablere et manipulasjonssikkert kommunikasjons- og registreringslag for overføring av data fra vindturbiner.

De publiserte den foreslåtte blokkjedearkitekturen i Cyber-Physical Energy Systems¹, med tittelen «Manipulasjonssikker overføring av telemetridata fra vindparker ved hjelp av en tillatelsesbasert distribuert hovedbok».

Vindturbiner produserer også data

Viktige data innebærer også cybersikkerhetsrisiko

Selv om kraftproduksjon åpenbart er vindparkenes viktigste resultat, genererer de også en jevn strøm av data. De fleste vindparker driftes ved hjelp av kontinuerlig fjernovervåking, som raskt kan oppdage eventuelle problemer.

Dette gjør dem sårbare for cyberangrep. I mars 2019 påvirket for eksempel et tjenestenektangrep (DoS) kommunikasjonen mellom et kontrollsenter og vindkraftanlegg i Utah i USA. Etter at en sårbarhet i en brannmur ble utnyttet, førte angrepet til uventede omstarter av enheter. I februar 2022 forstyrret KA-SAT/Viasat-hendelsen tilgangen til fjernovervåking av rundt 5800 vindturbiner (WT-er) i Tyskland.

Et sentralt problem er at eksisterende, sentralisert datahåndtering kan gjøre vindparker sårbare for enkeltstående feilkilder, uautorisert endring av data og begrenset åpenhet mellom aktørene som er involvert i driften.

Dette gir i sin tur desentraliserte alternativer, som blokkjedebaserte teknologier, et stort fortrinn.

Vindkraft & blokkjede

Forskning på blokkjeder i vindkraftsektoren har hovedsakelig fulgt to retninger.

Den første retningen legger vekt på sporbarhet og ansvarlighet gjennom hele livsløpet til fysiske eiendeler. Det kan for eksempel innebære å gi hver eneste bolt i en vindturbin en unik identifikator. En annen mulighet er å registrere alle viktige hendelser i livsløpet, blant annet registrering, montering, inspeksjon, utskifting og resirkulering, på en Ethereum-basert blokkjede. (ETH ) Blokkjeden bruker Solidity-smარტkontrakter.

Den andre retningen kombinerer blokkjede med dataarbeidsflyter, overvåking og koordinering som er spesifikke for vindkraft. Fram til nå har man imidlertid bare sett på overvåking med relativt lav datahastighet.

Forskerne i denne studien foreslår i stedet et rammeverk basert på Hyperledger Fabric v2.5.4. Det fungerer som et tillatelsesbasert, manipulasjonssikkert kommunikasjons- og registreringslag, samtidig som det innfører en mekanisme for kontinuitet i datastrømmen for hver turbin, tilpasset sekvensielle telemetridata.

Hyperledger Fabric ble valgt fordi plattformen oppfyller alle tre sentrale krav blant de tillatelsesbaserte plattformene:

• Kontrollert medlemskap, ettersom IPC-er på turbinsiden, peer-noder og klienter i kontrollrommet er kjente enheter med identiteter som må kunne verifiseres.
• Deterministisk finalitet, ettersom godkjente vinduer ikke må kunne tilbakeføres etter at de er akseptert. Dette er nødvendig for å bevare revisjonssporets integritet.
• Vedvarende gjennomstrømming, ettersom rammeverket må kunne registrere ett vindu per turbin samtidig for alle deltakende turbiner. I referansetester med bestemte konfigurasjoner støtter Hyperledger Fabric opptil omtrent 3500 TPS.

Hvordan fungerer det?

Hver innsending inneholder et sekvensnummer og en hashreferanse til det forrige godkjente vinduet for samme turbin. Slik dannes en hashkjede for hver turbin, som verifiseres under godkjenningen før registrering.

«Vindusoppdeling brukes ikke bare til å redusere transaksjonsbelastningen, men også til å definere integritetsenheten som kontinuiteten i datastrømmen håndheves for.»

Kommunikasjonsstandarden IEC 61400-25 ble brukt til å definere konteksten for overvåkingskommunikasjonen som det foreslåtte blokkjernelaget innføres i: telemetribanen internt i vindparken mellom enhetene ved turbinene og vindparkens kontrollrom. I dette prosjektet behandles SCADA-eksporterte telemetridata som en tidsserie med en frekvens på 1 Hz per turbin (én «hendelse» per sekund).

Kilde: Cyberfysiske energisystemer

Når en ny post skrives til Hyperledger Fabric, følger den en fast prosess. Målet er bare å lagre godkjente oppdateringer og å sikre at alle peer-noder lagrer den samme historikken i samme rekkefølge.

Prosessen foregår i flere trinn:

1. En klient klargjør en transaksjonsforespørsel.
2. Utvalgte peer-noder simulerer forespørselen ved å kjøre smartkontrakten (kjedekoden) og returnerer signerte godkjenninger (endorsements).
3. Klienten sender den godkjente transaksjonen til ordretjenesten.
4. Ordretjenesten fastsetter én global rekkefølge og samler transaksjonene i blokker.
5. Peer-nodene validerer hver blokk mot nettverksreglene og føyer deretter gyldige transaksjoner til hovedbøkene sine.

Testing av konseptet i en simulering

Slik bygges en manipulasjonssikker logg

Forskerne brukte en simulert vindpark til å undersøke hvordan teknologien kunne tas i bruk, med 24 peer-noder knyttet til turbiner og fire ordrenoder.

Prosessen følger en rekke trinn i fast rekkefølge.

Kilde: Cyberfysiske energisystemer

Først samles innkommende målinger i vinduer med fast varighet. Hver turbin produserer ett vindu om gangen, og hvert vindu sendes inn som én blokkjedetransaksjon.

Deretter får hvert vindu integritetsfelt som knytter det til det sist godkjente vinduet for samme turbin, slik at kontinuiteten i hver enkelt turbins datastrøm sikres.

Deretter sendes innsendingen til Hyperledger Fabric-nettverket via applikasjonskanalen. Godkjennende peer-noder kjører kjedekoden (smartkontrakten) og validerer det innsendte vinduet mot den sist lagrede tilstanden for den aktuelle turbinen. Hvis det innsendte vinduet er ugyldig, mislykkes godkjenningen, og transaksjonen kan ikke legges til hovedboken.

Deretter videresender klienten den godkjente transaksjonen til ordretjenesten dersom den er gyldig.

Til slutt distribuerer ordretjenesten blokker til kanalens peer-noder for validering og lagring.

Kilde: Cyberfysiske energisystemer

Systemet sikrer integriteten på to nivåer:

• Hyperledger Fabric gjør det mulig å oppdage manipulering etter at en blokk er lagt til, ved hjelp av blokkens hashkjede.
• Hashkjeden for hver enkelt turbin sikrer kontinuitet i datastrømmen ved å avvise forfalskede vinduer eller vinduer som kommer i feil rekkefølge, under godkjenningen og før de legges til.

Ytelsesevaluering

I simuleringen sender klienten for én turbin inn 200 vinduer i rekkefølge, ett per sekund. Andre konfigurasjoner med 0,5 s og 2 s testes også.

Dette kan føre til at flere (eller færre) transaksjoner samler seg opp før blokkene opprettes, og muliggjøre målinger med høyere frekvens ved å samle flere målinger i hvert vindu.

De testet om utformingen kunne håndtere flere turbiner.

«Gjennomstrømningen øker bare litt, fra 10,40 TPS ved 24 turbiner til 11,13 TPS ved 100 turbiner, mens gjennomsnittlig forsinkelse øker fra 1608 ms til 5764 ms, og p99-forsinkelsen når 9459 ms.»

Resultatene tyder på at økt samtidighet først og fremst fører til køer og forsinkelser ved lagring, i stedet for en tilsvarende økning i gjennomstrømningen.

Det er derfor realistisk å bruke distribusjon med flere kanaler som en praktisk skaleringsstrategi for større telemetrilaster fra vindparker. Dette er viktig fordi de største vindparkene i den virkelige verden kan ha flere hundre turbiner.

Evaluering av integritet

Ettersom denne blokkjedeapplikasjonen først og fremst begrunnes med bedre cybersikkerhet, er det viktig å bevise at den er sikker.

Den tar for seg to typer angrep:

• En aktiv angriper som kan sende inn forfalskede vinduer eller vinduer i feil rekkefølge via banen fra IPC til hovedboken.
• En angriper på disknivå som tukler med en peer-nodes lokale blokklager etter at blokken er lagt til.

Kilde: Cyberfysiske energisystemer

I det første tilfellet hindrer hashkjeden at datastrømmen for hver turbin fortsetter i feil rekkefølge eller med manipulerte data, selv om en angriper kan sende inn vilkårlige transaksjoner.

Denne kontrollen sikrer kontinuitet for hver enkelt turbin, men validerer ikke om målingene er fysisk korrekte dersom en angriper kan sende inn verdier med en gyldig hashkjede.

I det andre tilfellet kan en angriper med tilgang til disken ødelegge den lokale historikken til én enkelt peer-node, men ødeleggelsen kan oppdages fordi den fører til et avvik i blokkbytes på tvers av peer-noder. Klienter kan derfor avvise resultatet og støtte seg på den replikerte hovedboken til en peer-node som ikke er manipulert.

Viktige poenger for investorer

Det er lett å glemme at blokkjede ikke bare brukes til kryptovaluta, men også er en manipulasjonssikker hovedbok som kan brukes i en rekke ulike sammenhenger. Denne studien viser at teknologien også kan brukes innen energisektoren – ikke bare til sporing av forsyningskjeder, men også til kontinuerlig overvåking og integrering i industrielt IoT (tingenes internett).

Særlig etter hvert som KI gjør det enklere enn noen gang å gjennomføre cyberangrep i stor skala, blir manipulasjonssikre hovedbøker stadig mer verdifulle, ikke minst for overvåking av strategiske eiendeler verdt milliarder av dollar.

«Blokkjedenes digitale register gir innsikt i rammeverket bak KI og opphavet til dataene den bruker, og bidrar dermed til å møte utfordringen med forklarbar KI. Denne innsikten bidrar til å styrke tilliten til dataintegriteten og anbefalingene KI gir. Når blokkjede brukes til å lagre og distribuere KI-modeller, gir det et revisjonsspor, og en kombinasjon av blokkjede og KI kan styrke datasikkerheten.»

IBM – blokkjede og KI.

Denne studien gir dermed et konkret teknisk eksempel, utover de spekulative bruksområdene for blokkjede.

Den kommersielle muligheten avhenger av om utviklerne kan levere denne sikkerheten med akseptabel latenstid, lagringskostnad og driftsmessig kompleksitet, også for de største vindparkene.

Investering i blokkjede for bedrifter

IBM

IBMs støtte til Hyperledger-plattformen var tidligere kjent som IBM Blockchain Platform. Hyperledger Fabric-plattformen som brukes i denne studien, er et rammeverk for tillatelsesbasert distribuert hovedbokteknologi (DLT) med åpen kildekode og bedriftskvalitet, forvaltet av Linux Foundation.

Dette er et godt eksempel på IBMs rolle i å fremme blokkjedeteknologi for bedrifter, ved å gå fra mer forbrukerrettet, generell blokkjedeteknologi til en tillatelsesbasert nettverksstruktur for bedrifter.

«Dette tilbudet passer godt for kunder som ønsker å distribuere komponentene sine, lagre dataene sine eller kjøre arbeidsbelastningene sine på egen infrastruktur eller i offentlige og private skyer, av hensyn til sikkerhet, risikoreduksjon eller etterlevelse av regelverk. Kundene kan bygge, drifte og utvide blokkjedenettverkene sine med et tilbud som kan brukes fra utvikling til produksjon.»

IBM bidrar også med å hjelpe organisasjoner med å bli med i det samme distribuerte konsortiet på tvers av helt ulike miljøer, for eksempel hos forskjellige skyleverandører (AWS, Azure, Google Cloud osv.) eller i lokale datasentre bak brannmurer, og lignende.

At en vindpark som ønsker å bruke Hyperledger til telemetridataene sine, nødvendigvis vil være avhengig av IBM, følger altså ikke av dette. Det viser imidlertid hvilke bruksområder IBMs engasjement innen blokkjedeteknologi kan åpne for.

I tillegg til Hyperledger har IBM fremmet «IBM Digital Asset Haven». Dette er en plattform som hjelper bransjer med strenge reguleringer (bankvesenet, offentlig sektor osv.) med å administrere kryptografiske nøkler, utstede digitale valutaer og tokenisere fysiske eller finansielle eiendeler.

IBM er, utover blokkjede, en teknologigigant som hovedsakelig fokuserer på å integrere ulike IT-teknologier, fra hybrid sky og KI med åpen kildekode til bedriftsprogramvare og spesialisert rådgivning.

Selskapet er også ledende innen forskning og utvikling på KI, nevromorfe brikker, kvantedatabehandling og fotonikk, noe som gir det et godt utgangspunkt for å sikre seg sentrale immaterielle rettigheter innen neste fase av datateknologien.

Alt i alt er IBM et sterkt teknologiselskap innen databehandling generelt, med styrker innen bedriftsløsninger og -tjenester samt banebrytende teknologisk innovasjon.

(Du kan også lese mer om IBM i investeringsrapporten vår om selskapet)

Siste aksjenyheter og utvikling for IBM (IBM)

Studie det vises til

^{1. Arvin Asrari Ershad. Integritetssikret overføring av telemetridata fra vindparker ved hjelp av en tillatelsesbasert distribuert hovedbok. Cyber-Physical Energy Systems. 26. oktober 2026. 10.1016/j.cpes.2026.05.004}