درک شبکه های ابزار هسته ای و پروفایل ریسک سایبری آنها

شبکه های ابزار هسته ای (NINs) ستون فقرات عملیاتی نیروگاه های هسته ای، راکتورهای تحقیقاتی و تاسیسات چرخه سوخت هستند.این شبکه ها سنسورهای، کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی، واحدهای ترمینال از راه دور، رابط های انسان- ماشین و دروازه های ارتباطی هستند که به طور مداوم پارامترهای هسته ای مانند شار نوترونی، دمای خنک، فشار و سطوح تابش را کنترل می کنند، یا هر گونه عواقب نادرست خواندن سوخت، از جمله آسیب های انفجاری، می تواند آسیب های انفجاری، از جمله آسیب های سرد، از جمله آسیب های انفجاری، از جمله آسیب های سرد، آسیب های انفجاری،

چالش امنیت سایبری با این واقعیت ترکیب شده است که بسیاری از تاسیسات هسته ای دهه ها پیش طراحی و ساخته شده اند، زمانی که کنترل های دیجیتال در حال ظهور و تهدیدات سایبری مورد توجه قرار نگرفته اند، تلاش های مدرن سازی اغلب اتصال اینترنت و قابلیت های اشتراک گذاری داده ای را معرفی می کنند که سطح حمله را گسترش می دهد.

چالش های کلیدی امنیت سایبری در محیط های هسته ای

شبکه های ابزار هسته ای با مجموعه ای متمایز از چالش هایی مواجه هستند که با محیط های IT شرکت های معمولی متفاوت هستند.

  • سیستم های اعتباری و چرخه عمر طولانی نیروگاه های هسته ای برای 40 تا 80 سال کار می کنند.سیستم های کنترل نصب شده در دهه های پیش اغلب سیستم های عامل قدیمی، پروتکل های اختصاصی و عدم پشتیبانی پچ از فروشندگان را اجرا می کنند.
  • تقسیم بندی شبکه بسیاری از طرح های قدیمی تر سیستم های ایمنی حیاتی را در شبکه های مسطح به اشتراک گذاشته شده با عملکرد کسب و کار کمتر حیاتی، این اجازه می دهد یک مزاحم که دسترسی به شبکه شرکت برای چرخش به سمت کنترل راکتور.
  • [FLT:] دید و نظارت محدود.[۳۲] شبکه های تاریخی فاقد سنسورهای تشخیص نفوذ، زیرساخت های ورود، و مدیریت رویداد امنیتی (SIEM) یکپارچه سازی آنژوئنس می تواند برای هفته ها یا ماه ها غیر قابل تشخیص باشد.
  • تهدیدات نگران کننده.[۱۰] کارکنان، پیمانکاران یا تکنسین های شخص ثالث با دسترسی فیزیکی به قفسه های ابزار یا اتاق های کنترل به طور عمدی می توانند یا به طور تصادفی از کنترل های دیجیتال دور بزنند.
  • در پروتکل های صنعتی.[۱۰] پروتکل های (FLT:1) مانند Modbus، DNP3 و OPC برای عملکرد تعیین کننده طراحی شده اند، نه امنیت، رمزگذاری، یا بررسی یکپارچگی، و یا آنها را مستعد به دفع، حملات مجدد و تزریق فرمان.
  • ریسک های زنجیره ای به طور پیش فرض امکانات هسته ای اغلب اجزای منبع از چندین فروشنده جهانی، تراشه های ضد تقلب، درب پشتی در سیستم عامل، یا منطق مخرب که در طول تولید وارد می شوند می توانند دفاع از محیط را شکست دهند.

تدابیر امنیتی بنیادی برای شبکه های ابزار هسته ای

پرداختن به این چالش ها نیازمند یک رویکرد لایه ای است که توسط چارچوب های شناخته شده مانند چارچوب امنیت سایبری و IEC 62443 برای اتوماسیون صنعتی و سیستم های کنترل ضروری است.

بخش بندی شبکه های ریگی و منطقه

تقسیم شبکه به مناطق امنیتی مجزا بر اساس بحرانی ترین منطقه - سیستم های حفاظت از راکتور، سیستم های تزریق ایمنی و ویژگی های ایمنی مهندسی شده - باید از تمام شبکه های دیگر با استفاده از دروازه های تک جهت، همچنین به عنوان دیود داده ها شناخته شده است.این دستگاه های سخت افزاری اجازه می دهد داده تا داده ها تنها از طرف امن تر به سمت بحرانی تر جریان یابد، به طور فیزیکی مسدود کردن هر راه برای بدافزار یا دستورات.

سیستم های بحرانی کمتر، مانند کنترل فرآیند کارخانه، تعادل گیاهان و شبکه های تجاری، باید توسط فایروال نسل بعدی با بازرسی بسته های عمیق که پروتکل های OT را درک می کنند، جدا شوند: به عنوان مثال، تنها IP های منبع خاص و پورت ها می توانند با سیستم های ایمنی ارتباط برقرار کنند و تمام ترافیک دیگر کاهش می یابد.

MultiFactor Authentication و Access Control

دسترسی به ابزار دقیق و سیستم های کنترل باید به هویت کاربر معتبر گره خورده باشد، نه تنها رمز عبور. توکن های سخت افزاری Deploy، کارت های هوشمند، یا تأیید بیومتریک برای تمام جلسات تعاملی با HMI یا ایستگاه های کاری مهندسی، کنترل دسترسی مبتنی بر نقش تضمین می کند که یک اپراتور تنها داده ها و توابع لازم برای کار خود را می بیند، در حالی که یک مهندس سیستم دسترسی به طور جداگانه (از جمله عبور) و سیستم های دسترسی به سیستم های دسترسی به سیستم های دسترسی به طور جداگانه (AM) دارد.

مدیریت مستمر و آسیب پذیری

مدیریت پچ برای دستگاه های OT به شدت دشوار است زیرا به روز رسانی می تواند برنامه های عملیاتی یا گواهینامه های ایمنی را مختل کند، با این حال، ترک آسیب پذیری های شناخته شده غیر قابل قبول است.

  • موجودی تمام سیستم عامل ها و نسخه های نرم افزار در سراسر شبکه
  • اولویت بندی مبتنی بر ریسک: پچ هایی که به اجرای کد از راه دور یا آسیب پذیری های انکار سرویس در دستگاه های بحرانی می پردازند باید به سرعت ردیابی شوند.
  • تست بر روی یک محیط آینه ای و غیر تولیدی قبل از استقرار
  • اتخاذ پچ مجازی از طریق سیستم های پیشگیری از نفوذ برای دستگاه هایی که نمی توانند ارتقا یابند.

برای دستگاه های بسیار طولانی مدت، برنامه های تجدید سخت افزار یا گزارش های کوچک را برای کاهش پنجره نوردهی در نظر بگیرید.

پیشرفته تکنولوژی های امنیت سایبری و تمرین ها

فراتر از کنترل های بنیادی، تاسیسات هسته ای باید فن آوری های پیشرفته را برای شناسایی و مختل کردن دشمنان پیچیده اتخاذ کنند.

تشخیص آلودگی صنعتی و Anomalyly

IDS مبتنی بر امضای سنتی نمی تواند بهره برداری های صفر روزه را که پروتکل های SCADA را هدف قرار می دهند شناسایی کند. سیستم های تشخیص ناهنجاری رفتاری را که الگوهای ترافیک عادی را مدل می کنند – چرخه های نظرسنجی معمولی، توالی های فرمان و ارزش های داده ها.هر انحرافی مانند مجموعه ای از دستورات نوشتن به یک ثبت نام در خارج از ساعت های عادی، هشدار را ایجاد می کند.

رمزگذاری و ارتباطات امن

رمزگذاری تمام داده ها در حمل و نقل بر شبکه های غیر قابل اعتماد، از جمله کانال های نظارت از راه دور، لینک های دسترسی مهندسی، و ارتباط بین سرورهای سیستم کنترل توزیع شده استفاده از TLS 1.3 یا IPsec با سوئیت های قوی دستورالعمل، برای پروتکل های میراث که نمی تواند رمزگذاری، استقرار پروتکل های معتبر و یا دستگاه های رمزنگاری شده در بقیه، فایل های پیکربندی حساس و پایگاه های داده های مورخ باید با سخت افزار امنیتی رمزگذاری شوند که از ماژول های امنیتی محافظت می کنند.

امنیت زنجیره تامین و سخت شدن فروشندگان

تاسیسات هسته ای باید الزامات امنیت سایبری را به فروشندگان خود گسترش دهند.قراردادها باید شیوه های چرخه عمر امن، امضای سیستم عامل اجباری و ارزیابی های امنیتی منظم را مشخص کنند. [10] پس از تحویل، اجزای باید تأیید اعتبار - چک کردن امضاهای رمزنگاری و اجرای سخت افزار برای تراشه های تقلبی به سرعت توصیه شده توسط DOE امنیت سایبری برای زیرساخت انرژی ، حفظ یک نرم افزار برای شناسایی یک ابزار کتابخانه ثالث اگر یک دستگاه آسیب پذیری در یک دستگاه ثالث ظاهر شود.

پاسخ به حوادث و برنامه ریزی بازیابی

با فرض اینکه یک رخنه در نهایت رخ خواهد داد، تاسیسات هسته ای باید آماده باشند تا شامل، ریشه کن کردن و بازیابی شوند و در عین حال قابلیت های خاموش شدن راکتور امن را حفظ کنند.

نظارت بر زمان واقعی و ادغام SIEM

ورود به سیستم اطلاعات امنیتی و مدیریت رویداد که برای OT. Alerts طراحی شده است باید با اطلاعات دولتی گیاهی مرتبط باشد: به عنوان مثال، اتصال غیر منتظره از شبکه شرکت به سیستم حفاظت از راکتور در طول قطع سوخت باید به طور خودکار تیم امنیت سایبری موقت و نظارت اتاق کنترل را به صورت خودکار صفحه نمایش دهد.

دانلود بازی Isolation and Manual Failureover methods

در صورت وقوع یک حادثه سایبری تایید شده، اپراتورهای باید قادر به جدا کردن شبکه های آسیب دیده بدون ایجاد یک دیسک دستی طراحی باشند که به سیستم های ایمنی اجازه می دهد تا کنترل های آنالوگ یا رله های سخت افزاری را رها کنند. اپراتورهای قطار در این روش ها از طریق مته های فصلی که حملات سایبری را شبیه سازی می کنند - نه فقط شکست های تجهیزات.

آموزش قانونی و ارتقاء صداقت

پشتیبان گیری های غیر قابل تغییر از تنظیمات سیستم بحرانی، نمودارهای منطقی و فایل های setpoint را حفظ کنید.استفاده از رسانه های کوتاه یا ذخیره سازی هوا برای جلوگیری از باج افزار از رمزگذاری نسخه های بازیابی نسخه ها. Retain داده های جریان شبکه و لاگ های امنیتی برای حداقل یک سال برای فعال کردن تجزیه و تحلیل قانونی پس از شناسایی. آژانس بین المللی انرژی اتمی دستورالعمل هایی را در مورد تکنیک های امنیتی برای امکانات هسته ای فراهم می کند [۱] توصیه های آمادگی دقیق شامل توصیه های دقیق.

آموزش، فرهنگ و تنظیم مقررات

فناوری به تنهایی نمی تواند یک شبکه ابزار هسته ای را امن کند. عوامل انسانی – چاقی، بی ثباتی، عدم آگاهی – محرک های خطر قابل توجهی هستند.برنامه های آموزشی جامع باید شناسایی فیشینگ، بهداشت رمز عبور، گزارش فعالیت های مشکوک و عواقب وقفه های امنیتی را پوشش دهند.از شبیه سازی های واقعی مانند یک کمپین تبلیغاتی به نام راندینگ که مهندسان کارخانه را هدف قرار می دهد، برای تقویت درس ها.

فاستر یک فرهنگ امنیت سایبری که شفافیت را ارزش می دهد: کارکنان را تشویق کنید تا بدون ترس از اقدامات تلافی جویانه و قانونی از سوی کمیسیون تنظیم مقررات هسته ای آمریکا (NRC) دستورالعمل تنظیم مقررات تنظیم مقررات 5.71، دستورالعمل ایمنی هسته ای اتحادیه اروپا و مقررات امنیت هسته ای ملی، گزارش های منظم مستقل توسط شرکت های امنیت سایبری شخص ثالث می تواند نشان دهد که تیم های داخلی ممکن است نادیده گرفته شود.

نتیجه گیری

پیاده سازی اقدامات امنیت سایبری در شبکه های ابزار هسته ای یک پروژه یک بار نیست، بلکه یک فرآیند مستمر ارزیابی، بهبود و سازگاری است. سهام فوق العاده بالا است: حمله سایبری موفق به یک راکتور هسته ای می تواند منجر به انتشار رادیواکتیو، بحران های بهداشت عمومی و فرسایش اعتماد به انرژی هسته ای به عنوان یک منبع کم انرژی، با استفاده از تقسیم بندی شبکه های چند عاملی، مدیریت پیشرفته، کنترل برق، و کنترل های تولید برق، و نه تنها می تواند به طور قابل توجهی افزایش تهدیدات هدف، و جلوگیری از طریق سیستم های امنیتی، و کاهش یابد.