Maatilojen on pystyttävä reagoimaan kyberturvallisuushäiriöihin nopeasti

Kyberhäiriötilanteessa jo muutamien kymmenien minuuttien toimintakatkokset voivat olla merkittäviä. Siipikarjan tuotantolaitokset ovat tässä suhteessa herkimpiä, muistuttaa Jyrki Kataja.  Kuva: Joel Rosenberg

Kyberturvallisuusuhan realisoituessa huomio kohdistuu ensimmäisenä luonnollisesti tietoteknisiin haasteisiin; ongelman määrittelyyn, sen vaikutusten eristämiseen ja haittojen minimointiin, järjestelmän puhdistamiseen ja toimintojen uudelleenkäynnistämiseen.

Elintarvikeketjun alkupäähän kohdistuviin kyberuhkiin liittyy monista muista toimialoista poiketen myös biologiseen kasvuun pohjautuvan tuotantoprosessin aikariippuvuus, joka on huomioitava sekä varautumisen että palautumisen suunnittelussa ja toteutuksessa.

Jos kyberturvallisuusuhka kohdistuu kotieläintilalla tai puutarhalla tuotantoa tekeviin laitteisiin, sen realisoituessa vaikutukset eläimiin tai kasveihin voivat olla hyvin nopeita. Kriittisissä olosuhteissa jo muutamien kymmenien minuuttien toimintakatkokset voivat olla merkittäviä. Vastaavasti kyberturvallisuusuhan kohdistuessa elintarvikeketjun alkupäästä ja maatiloilta kerättävään dataan sekä siitä jalostetun tiedon luvattomaan käyttöön, voivat vaikutukset näkyä tarkoituksella vasta jopa useiden kasvukausien päästä.

Kotieläintilojen ja puutarhojen olosuhdejärjestelmät, joilla pidetään yllä sopiva lämpötila, valaistus, ilman ja kasvualustan kosteustasapaino sekä riittävä ilman vaihtuvuus ovat kyberturvallisuuden näkökulmasta alttiimpia aikariippuvuutta luovia uhkatekijöitä. Eläinten hyvinvointi on sekä eettisessä että taloudellisessa mielessä yksi merkittävimmistä tarkastelukulmista, kun puhutaan maatalouden kyberuhista.

Siipikarjan tuotantolaitokset ovat tässä suhteessa herkimpiä. Niissä jo muutaman kymmenen minuutin häiriö kesähelteillä ilmastointi- ja vesijärjestelmissä aiheuttaa merkittävää vahinkoa. Sikaloissakin lämpöstressistä johtuva häiriökäyttäytyminen alkaisi välittömästi, mutta kasvuiän mukaan siat kestävät kuitenkin häiriötilannetta joitakin tunteja pitempään. Lypsykarjatiloilla lehmien lypsy muodostuu kriittiseksi tekijäksi, johon varsinkin lypsyrobottitiloilla on löydettävä toimiva ratkaisu viimeistään vuorokauden kuluessa häiriötilanteen alkamisesta.

Kysymys on siis eläinten lisäksi vuodenajan ja vallitsevan säätilanteen mukaan tunnin tai enintään vuorokauden mittaisesta kyberhäiriötilanteesta, jonka jälkeen kyberhäiriötilanteessa ensin eläinten hyvinvointi ja sen jälkeen tuotannon taloudelliset tappiot muodostuvat merkityksellisiksi. Puutarhoilla lämmitys, kastelu ja valaistus muodostavat kyberuhkaskenaarion, jonka vaikutukset riippuvat hyvin paljon kasvien kasvuvaiheesta ja vallitsevista sääoloista, mutta tämänkin uhkaskenaarion vakavien taloudellisten vaikutusten aikaikkuna on pahimmillaan tunteja.

Elintarvikeketjun kyberturvallisuus -hankkeessa tarkasteltiin uhkaskenaarioita ja todettiin, että yleensä kasvinviljelytiloilla kriittisimpienkin työhuippujen aikana on aikaa useampi vuorokausi ratkoa kyberturvallisuushaasteita ennen kuin merkittäviä taloudellisia tappioita syntyy. Toisaalta osa elintarvikeketjun erikoiskasvituotannon sopimustuotannon tuotteista on korjattavan elintarvikkeen laadun ja prosessoinnin tehokkuuden kannalta hyvin aikariippuvaisia.

Tällaisia tuotantosopimuksien piiriin kuuluvia tuotantoketjuja voi havainta esimerkiksi ruokaherneen tuotannossa ja tärkkelysperunan tuotannossa. Ruokaherneen tuotannossa alan suurin toimija korjaa koko sadon kolmella erikoispuimurilla. Viljelytekniikka on optimoitu siten, että sadonkorjuuaikana heinäkuussa puimurit saadaan puimaan lähes yhtäjaksoisesti ympäri vuorokauden. Samalla volyymillä toimii myös herneen pakastusketju, jotta puidut herneet pystyään pakastamaan kahden tunnin kuluessa puinnista. Koko puintiurakkaan kuluu aikaa pari viikkoa, riippuen tietenkin sadonkorjuujakson aikana vallitsevista sääolosuhteista.

Herneen puintisuunnittelu perustuu hernekasvustosta tehtävään herneiden kovuuden mittaukseen, jonka perusteella puintiohjelma eri hernelohkoille lopullisesti tehdään.

Tärkkelysperunan sopimustuotannossa korjuuajanjakso on huomattavasti pidempi, noin kaksi kuukautta, mutta siinäkin optimoidaan sadon laatua ja perunatärkkelystehtaiden käyntiaikaa.

Molemmat tuotantoketjut ovat esimerkkejä siitä, miten sekä viljelykasvin korjuuajankohdan että jatkokäsittelyprosessin optimointi muodostavat kyberuhka-arvioinnin kannalta uudentyyppisen haasteen jo tällä hetkellä. Tähän liittyvät näkökulmat tulevat korostumaan tulevaisuudessa, kun tuotantosopimusmalleja kehitettään sekä uusia tietoperusteisia tuotannonohjausjärjestelmiä suunnitellaan ja otetaan käyttöön.

Jyrki Kataja

Biotalouden asiantuntija

Elintarvikeketjun kyberturvallisuus -hanke

Jyväskylän ammattikorkeakoulu