Hiểu mối đe dọa đối với hệ thống cơ khí học

Sự hội tụ của công nghệ hoạt động (OT) và công nghệ thông tin (T) đã tăng đáng kể bề mặt tấn công của hệ thống điện tử. Những hệ thống này được sắp xếp từ bộ điều khiển logic có thể lập trình (PLCs) và các đơn vị trạm cuối (TTTT) trong hệ thống điều khiển công nghiệp (ICS) lên hệ thống điều khiển (IS) để sản xuất động cơ và rô bốt trong việc sản xuất - được thiết lập lịch sử và dựa vào giao thức riêng. Ngày nay, thông qua mạng Internet (Tất cả các nền tảng của các thứ) đám mây, và giám sát từ xa để các thiết lập công ty không có sẵn, các kênh liên lạc không an toàn và không an toàn.

Những mối đe dọa mạng nhắm vào các thành phần cơ khí điện tử có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng về thể chất: máy móc bị hư hại, dây chuyền sản xuất bị dừng lại, những mối nguy hiểm an toàn cho nhân viên và thậm chí cả những thảm họa môi trường. những sự cố đáng chú ý như con giun Stuxnet 2010 đã phá hủy máy ly tâm uranium bằng cách điều khiển tốc độ PLC, và cuộc tấn công phần mềm cứu trợ của hãng ống nước Colonline, điều này đã phá vỡ nguồn nhiên liệu, nhấn mạnh sự khẩn cấp của việc xây dựng sự bền vững vào hệ thống thiết kế từ đầu tiên.

Mối đe dọa mạng đến hệ thống cơ khí: Một vụ đổ vỡ chi tiết

Hiểu được các mối đe dọa đặc biệt là bước đầu tiên trong việc thiết kế các hệ thống bền vững. Các loại sau là yếu tố quan trọng nhất cho môi trường cơ học điện tử:

  • Phần mềm và Ransomware ) – Phần mềm dễ sử dụng có thể mã hóa dữ liệu kiểm soát chỉ trích hoặc liên tục thao tác lệnh hành động. Phần mềm giá trị như Ryuk đã nhắm vào mạng OT, trong khi er matter có thể làm cho cơ chế Ppropable.
  • Những mối đe dọa lâu dài [APT:1) ) – các diễn viên quốc gia tiến hành các chiến dịch dài hạn để lập bản đồ các mạng lưới công nghiệp, khai thác tài sản trí tuệ, và các thiết bị phá hoại. Các nhóm AT như Triton đã nhắm mục tiêu các hệ thống an toàn (XCMY).
  • Truy cập và Inpers ) – Điều khiển truy cập yếu kém cho phép đối phương - hoặc nhân viên bất mãn - để lập trình lại bộ điều khiển, tắt các thông số an toàn, hoặc thay đổi các tham số cân chỉnh, dẫn đến thất bại thảm khốc.
  • Protocol và Proproct Vulllll Vulneras ) – Giao thức OT như Modbus, DNP3, và ORFP3 thường thiếu mã hóa và xác thực. Kẻ tấn công có thể tiêm các lệnh sai hoặc tái tạo giao thông bị bắt. Các cuộc tấn công chuỗi cung cấp cung cấp kết nối phần cứng hoặc phần mềm bị hư hại trong quá trình sản xuất.

Để có một cái nhìn toàn diện về các cố vấn hiện tại, hãy nhắc đến các cố vấn công nghiệp của CISA [FLT: 0] [CISA ICS] .

Nguyên tắc về thiết kế hệ thống bền vững

Sự kiên cường không chỉ ngăn chặn các cuộc tấn công; mà còn bao gồm khả năng phát hiện, phản ứng và phục hồi trong khi duy trì các chức năng thiết yếu.

Phòng thủ sâu sắc

Điều khiển lớp bảo mật - kiểm soát nhiều tầng - quản lý kỹ thuật, và vật lý bảo đảm rằng chỉ một lỗi thời gian không làm hỏng toàn bộ hệ thống. Ở cấp độ mạng, triển khai tường lửa, phát hiện đột nhập hệ thống (IDS), và các cổng ứng dụng. Ở cấp độ bảo mật, thực hiện việc ký tên, và quản lý tính trung thực thời gian. Ở cấp tổ chức, áp dụng ít nhất các biện pháp tấn công và kiểm tra tuần hoàn. Hướng này tương ứng với [FL: 0] TTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTT.

Đoạn văn và mô hình tham khảo của người đạo đức giả

Đoạn phim chia mạng ICS thành các vùng dựa trên chức năng và mức bảo mật, thường theo Công ty Công nghệ Purdee (PageA). Cấp 0 ( quá trình vật lý) không bao giờ nên trực tiếp liên lạc với cấp 4/ 5 (công nghệ nằm vùng). Các vùng bị ảnh hưởng (DMZs) áp dụng chính sách nghiêm ngặt về các chính sách thông qua tường lửa công nghiệp và các nút diode. Đối với hệ thống cơ khí (hệ thống điện tử), việc phân chia vòng điều khiển bị phá vỡ và sau đó ngăn chặn chuyển động.

Sự dư dật và thiếu khoan dung

Bộ điều khiển tự động, nguồn điện, đường dẫn liên lạc, và các khóa cơ khí an toàn bảo đảm tiếp tục hoạt động khi các thành phần bị lỗi hoặc bị tấn công. Cấu hình N + 2 cặp điều khiển máy tính và hai cặp PLC tự động chuyển đổi có thể che đậy các cuộc tấn công nhắm vào một con đường riêng lẻ. Tính chịu đựng nên được thiết kế để xử lý cả những lỗi ngẫu nhiên và dữ liệu nhập - Ví dụ, sử dụng tính đa dạng trong việc kiểm soát các lệnh.

Quản lý đắp vá cập nhật và cập nhật bảo mật

Các điểm không được cài đặt trong phần mềm là điểm nhập chính cho những kẻ tấn công. Một thiết kế bền bỉ bao gồm các cơ chế cập nhật an toàn (các nhị phân ký, mã hóa các vật chứa, khả năng cuộn lại) và một chương trình vá có cấu trúc. Nơi mà hệ thống điện tử không thể được ngắt kết nối dễ dàng, hoặc băng bó ảo qua hệ thống phòng ngừa (IPS) để thiết bị di chuyển.

Theo dõi liên tục và phát hiện bất thường

Triển khai mạng và máy theo dõi các công cụ cơ bản mà cơ sở dữ liệu trung bình (các mẫu giao tiếp, tốc độ hành động, giá trị cảm biến). Việc phát hiện động cơ vô tuyến bằng máy học có thể đánh dấu sự lệch hướng của một cuộc tấn công mạng ví dụ, một PLC đột nhiên ra lệnh cho một động cơ vượt qua các giới hạn an toàn. Tính năng này vào trung tâm điều hành (SC) hoặc một hệ thống OTC dành riêng cho hoạt động thời gian thực.

Đo lường an ninh cho hệ thống cơ khí kỹ thuật

Các biện pháp này được chứng minh là hiệu quả trong môi trường công nghiệp.

Phát hiện tường lửa và sự thâm nhập mạng

Các tường lửa công nghiệp hỗ trợ việc kiểm tra kỹ lưỡng các giao thức như Pro wise, EtherNet/IP, và Modbus TCP. Chúng có thể chặn các gói có cấu trúc sai dạng, từ chối các lệnh không hợp pháp, và áp dụng danh sách trắng giao tiếp. Hệ thống phát hiện dựa trên mạng (NIDS) như Suricata hoặc Zeek, chỉnh cho khả năng truy cập mục tiêu được biết đến nhất. Đối với các vùng nhạy nhất, hãy xem các cổng (các bảng điều khiển) có thể ngăn cản giao thông.

Name

Thay thế mật khẩu mặc định và tài khoản chung bằng tài khoản riêng, sử dụng khả năng xác thực đa chức năng (MFA) khi có thể. Đối với thiết bị cơ khí điện tử có hạn I/O, thực hiện điều khiển truy cập đóng vai trò (RBAC) tại giao diện người (HMI) và thực hiện việc bỏ ra phiên chạy. Tính năng hợp lệ với hệ thống quản lý danh tính như LDAP hay thư mục hoạt động, nhưng bảo đảm cơ chế xác thực rơi được bảo an toàn trong khi thoát mạng.

Kênh thông tin mật

Giao thức OR truyền tải trong sự rõ ràng. Giao thức mã hóa mã hoá mã hoá dùng hệ thống điều khiển kiểu TLT 1. 0 cho các giao thức IP hoặc đường hầm IP. Đối với liên kết nối nối nối nối nối nối nối, xem các giao thức mã hóa hay cổng giao thức cung cấp mã hóa mà không làm hỏng hành vi thực. [FLT: 0]IEC 643 [FLT: 1] cung cấp hướng dẫn chuẩn về các yêu cầu mật mã hoá và hệ thống điều khiển tự động.

Phát âm bảo mật và hỗ trợ khả năng sử dụng

Điều khiển kiểm toán nội bộ và bên ngoài của cả an ninh mạng lẫn vật lý. Dùng các công cụ quét thụ động (như Nozomi hay Dragos) để kiểm tra tài sản và phát hiện các khả năng kiểm tra mà không gây ra sự phá vỡ. Đối với hệ thống quan trọng, kiểm soát các cuộc kiểm tra bút trong khi bảo trì cửa sổ để đánh giá phòng thủ trong khi thực hiện. Tài liệu tìm kiếm trong một bộ ghi nhớ rủi ro và ưu tiên ưu tiên dựa trên khả năng sử dụng và khả năng gây ảnh hưởng tiềm năng ảnh hưởng đến an toàn cơ điện tử.

Sự huấn luyện và nhận thức nhân cách

Kỹ sư, kỹ sư điều khiển và bảo trì kỹ thuật viên phải hiểu mối đe dọa mạng: đào tạo nên che đậy sự nhận diện, bảo vệ an toàn từ xa, an ninh nội các và báo cáo sự cố. Các bài tập tấn công mô phỏng (trên đầu hay hoạt động) giúp các đội thực hành ngăn chặn và phục hồi mà không bị hư hại hệ thống.

Thiết kế sự kiên cường thể chất và mạng

Sức bật và tính bền vững trên mạng phải được thiết kế cùng nhau bởi vì một giao diện vật lý bị tổn thương có thể dẫn đến những lỗ hổng hợp lý và ngược lại cách tiếp cận này bảo vệ hệ thống điện tử toàn bộ.

Những biện pháp bảo vệ sức khỏe để kiểm soát phần cứng

Bao vây bảo mật với hải cẩu tự động, cửa tủ khóa, và bộ cảm biến môi trường (vibration, nhiệt độ, vị trí cửa) ngăn chặn truy cập vật lý trái phép. Dùng các dây nối và khóa cáp cứng để ngăn chặn sự ngắt kết nối hay truy cập. Đối với thiết bị trường như bộ cảm biến và bộ điều khiển, xem xét các công cụ chống nhiễu và phát hiện bộ chuyển đổi gây nhiễu khi mở.

Suy xét về cơ chế ảo

Các nhà thiết kế phải giải thích cách mà các cuộc tấn công mạng có thể thể thể hiện vật lý. Ví dụ, một người tấn công có thể tiếp cận mạng có thể chỉ dẫn một thiết bị PLC chạy một động cơ chuyển động với tốc độ phá hủy. Các thiết bị hạn chế tốc độ cao, mạch xoắn an toàn và phần cứng phụ thuộc vào phần mềm điều khiển để bảo vệ. Hãy dùng lý lẽ an toàn để làm cho các lực lượng liên lạc bị mất đi vào trạng thái an toàn (v. d., ngắt kết nối, đóng van).

Cung cấp an ninh xích và khởi động an toàn

Tính kiên cường bắt đầu ở cấp thành phần. Chỉ định rằng tất cả các thiết bị có thể lập trình hỗ trợ khởi động bảo mật với các ký hiệu số xác thực. Thiết lập một chuỗi cung ứng đáng tin cậy bằng cách kiểm tra lại các nhà cung cấp để thực hiện các thực hiện bảo mật và yêu cầu hoá đơn phần cứng (HBOM). Việc mã hoá mật mã hoá xác nhận phần mềm công ty đã không bị thay đổi trong việc vận chuyển hay cài đặt.

Kết luận: Một xe đạp cứu hộ đến với sự kiên định

Thiết kế hệ thống điện cơ học để chống lại mối đe dọa mạng không phải là một công việc kỹ thuật một lần mà là một quá trình lặp lại sự sống. từ việc đánh giá và thiết kế kiến trúc đầu tiên thông qua việc triển khai, giám sát, và cuối cùng giảm thiểu, an ninh phải được nhúng vào mỗi giai đoạn.

Bằng cách liên kết những nguyên tắc này với tính mạnh mẽ của các thành phần cơ học điện tử, các kỹ sư có thể cung cấp các hệ thống không những chống lại các cuộc tấn công mạng mà còn duy trì hoạt động an toàn dưới sự cưỡng bách. Tiêu chuẩn như [FLT: 0] [FLT: 0]] Sổ phần mềm kiểm soát mạng [FLT: 1] [FLT2] và [FT] [FLT] [FLT] [FT:3] cung cấp các đường có thể hành động. Đầu tư trong việc hỗ trợ các đường có lợi nhuận trong thời gian giảm bớt, giảm chi phí phản ứng, và bảo tồn danh tiếng tăm và sự an toàn trong thế giới ngày càng tăng.