ИИ ЦОД уже создают серьёзные нагрузки на энергосети даже в обычных условиях, но гораздо хуже, если злоумышленники захотят использовать их ресурсы во вред. Специалисты по кибербезопасности из Китая разработали атаку Bit2Watt, позволяющую вызвать веерные отключения электричества или повредить оборудование, сообщает The Register. Исследование призвано продемонстрировать необходимость распространить киберзащиту на планирование рабочих нагрузок в ЦОД.
Исследователи из Чжэцзянского университета в Ханчжоу (Zhejiang University, ZSU) описали новую методику атак в статье «Bit2Watt: Киберфизическая уязвимость, эксплуатирующую нагрузки GPU в энергетических и вычислительных инфраструктурах» (Bit2Watt: A Cyber-Physical Vulnerability Exploiting GPU Workloads Across Power and Computing Infrastructures).
Связанные с обучением ИИ нагрузки уже представляют собой проблему для операторов ЦОД. В исследовании 2025 года Microsoft, NVIDIA и OpenAI отметили необходимость стабилизации энергоснабжения в процессе обучения ИИ. Компании подчеркнули, что во время перехода ускорителей от вычислений к синхронизации данных и обратно, случаются огромные перепады энергопотребления, иногда на десятки мегаватт и более. Если частотный спектр колебаний в процессе «сочетается» с критическими частотами энергосистем, то возможно повреждение инфраструктуры энергосети, да и другим потребителям от этого будет только хуже.
Источник изображения: dhahi alsaeedi/unsplash.com
В работе Meta✴, посвящённой обучению ИИ-модели Llama, также упоминается о риске энергосетям в процессе обучения. Подчёркивается, что десятки тысяч ускорителей способны одновременно увеличивать или снижать энергопотребление в определённые моменты рабочих циклов. Это способно привести к немедленным колебаниям энергопотребления в масштабе ЦОД, в таких случаях энергосеть эксплуатируется на грани её возможностей. Чтобы избежать таких колебаний, разработчики вынужденно нагружали ускорители бессмысленными, но энергоёмкими счётными задачами.
Атака Bit2Watt позволяет превратить такой сценарий в оружие — злоумышленник может злонамеренно использовать нагрузки на ИИ-ускорители для дестабилизации работы ЦОД и энергетической инфраструктуры. Китайские учёные утверждают, что нагрузки на ускорители могут достичь частот модуляции более 6 кГц, для сравнения — при обычных бытовых нагрузках устройств вроде кондиционеров частоты составляют всего несколько Гц. Подобные высокочастотные модуляции могут вызвать нарушения в работе электросетей.
По словам авторов исследования, атака на 1-МВт локальную энергосеть, состоящую в основном из распределённых энергоресурсов вроде солнечных панелей, достаточно 1 тыс. ИИ-ускорителей для создания суммарного коэффициента гармонических искажений в 46,8 %. В результате почти половина тока будет потрачена на «непроизводительную» работу и приведёт к выделению на 20 % больше тепла, чем обычно. Специалисты утверждают, что под угрозой окажется не только доступность вычислительного оборудования — создаётся отрицательный коэффициент демпфирования, что вводит энергосистему в нестабильный режим. При этом срабатывание защиты и сброс вычислительных нагрузок могут стать триггерами каскадных сбоев.
Источник изображения: NVIDIA
Эксперты уверены, что атаку можно осуществить довольно скрытно, поскольку её можно запустить в рамках разрешённых механизмов выполнения рабочих нагрузок и она, вероятно, не будет выявлена системами мониторинга облачных провайдеров своевременно. Провайдерам ИИ-инфраструктуры предлагается координировать защиту от «вредоносных шаблонов вычислений» на кибернетическом и физическом уровнях. Также необходимо создание локальных систем буферизации энергии, чтобы сглаживать пики спроса на электричество. Впрочем, операторы и поставщики уже озаботились этим вопросом — стойки NVIDIA GB300 NVL72 снабжены конденсаторным модулем для сглаживания скачков энергопотребления.
Что интересно, Bit2Watt открывает дверь атакам по побочным каналам, получившим название Watt2Bit. По словам исследователей, «вредоносные» задачи, создающие электрическую и тепловую нагрузку на оборудование, вызывают отказы и позволяют скрыто организовать утечки данных с помощью модуляции энергии. Исследователи даже продемонстрировали возможность восстановления 50-бит тестовой последовательности посредством частотной манипуляции (FSK).
В итоге эксперты призывают создавать координированную защиту, учитывающей статус рабочих нагрузок, состояние силовой электроники и динамики электросети — по мере слияния энергетических и вычислительных инфраструктур безопасность должна обеспечиваться на стыке дисциплин.
Источник: servernews.ru