Amikor az ipari rendszerek digitális csataterekké válnak

Az ipari automatizálási rendszerek már nem elszigetelt környezetek. Az elektromos hálózatok, az olajfinomítók és a gyártóüzemek ma már felhőplatformokhoz és külső hálózatokhoz csatlakoznak.

Ez a kapcsolódás javítja a hatékonyságot, ugyanakkor bővíti a támadási felületet is. A kiberfenyegetések mostantól a vezérlőket, a terepi eszközöket, sőt még a biztonsági rendszereket is célba vehetik.

Az IEC 62443 strukturált válaszként jött létre erre a szemléletváltásra, meghatározva, hogyan kell az ipari rendszereket teljes életciklusuk során védeni.

Az IEC 62443 mögött álló mérnöki szemléletváltás

Az IEC 62443 nem csupán iránymutatás. Kifejezetten ipari vezérlőrendszerekhez (ICS) tervezett, életciklus-alapú kiberbiztonsági keretrendszer.

A biztonsággal a terméktervezéstől a rendszerintegráción át az üzemeltetésig foglalkozik. Ez relevánssá teszi a gyártók, a rendszerintegrátorok és az eszköztulajdonosok számára.

A szabvány rétegzett védelmet ír elő, biztosítva, hogy egyetlen sebezhetőség se veszélyeztethesse a teljes ipari hálózatot.

Az OT és az IT már nem ugyanazt a nyelvet beszéli

Az informatikai rendszerek az adatfeldolgozásra összpontosítanak, míg az operatív technológiai rendszerek a fizikai folyamatokat vezérlik.

Az OT-környezetek PLC-ket, RTU-kat, reléket és HMI-ket foglalnak magukban, amelyek közvetlenül kapcsolatba lépnek a gépekkel és a villamos infrastruktúrával.

Ezzel szemben az IT-rendszerek olyan szervereket, adatbázisokat és felhőplatformokat kezelnek, amelyek vállalati adatokat tárolnak és dolgoznak fel.

A konvergencia növekedésével a rendszereknek egyensúlyt kell teremteniük a biztonság, az üzemidő és a kiberbiztonság között anélkül, hogy veszélyeztetnék a működés folytonosságát.

A biztonsági prioritások változnak az ipari környezetekben

A hagyományos IT-kiberbiztonság a CIA-modellre támaszkodik: bizalmasság, sértetlenség és rendelkezésre állás.

Az ipari rendszerek megfordítják ezt a prioritást, és először a rendelkezésre állást helyezik előtérbe, mivel a leállás közvetlenül hatással lehet a termelésre vagy a villamos hálózat stabilitására.

Ezt szorosan követi a sértetlenség, amely biztosítja, hogy a folyamatadatok működés közben pontosak és manipulációtól mentesek maradjanak.

A bizalmasság gyakran alacsonyabb prioritást élvez, mivel a régi protokollokat továbbra is széles körben használják a terepi környezetekben.

A CIA egy eltérő értelmezése az OT-hálózatokban

Az OT-rendszerekben a rendelkezésre állás válik elsődleges szemponttá, különösen a kritikus infrastruktúrákban, például turbinák vagy alállomások esetén.

Egy sérült jel vagy késleltetett vezérlési parancs berendezésleállást vagy nem biztonságos működési körülményeket okozhat.

Az olyan protokollokat használó régi rendszerek, mint a Modbus, gyakran nem biztosítanak titkosítást, ami tovább erősíti a kompenzáló biztonsági rétegek szükségességét.

A modern ipari vezérlőrendszerek felépítése

Az ipari automatizálási rendszerek, más néven IACS-ek, hardver- és szoftverkomponensek több rétegét egyesítik.

Ide tartoznak a beágyazott vezérlők, a gazdarendszerek, a hálózati infrastruktúra és az ipari szoftveralkalmazások.

Minden réteg potenciális sebezhetőségeket hordoz, amelyeket egységes biztonsági modell keretében kell kezelni.

A modern architektúrák gyakran olyan platformokra támaszkodnak, mint a Siemens ipari rendszerei, valamint a biztonságos kommunikációs hálózatokon keresztül összekapcsolt integrált vezérlési környezetekre.

Hogyan rendszerezi az IEC 62443 a kiberbiztonsági felelősségeket?

Az IEC 62443 keretrendszer négy strukturált szegmensre osztja a felelősségeket, amelyek az ipari ökoszisztéma különböző szerepköreit fedik le.

Ez az elkülönítés biztosítja az elszámoltathatóságot a termékfejlesztés, a rendszertervezés és az üzemeltetés irányítása terén.

Lehetővé teszi továbbá, hogy a biztonság a rendszerek összetettségével együtt skálázható legyen, miközben az irányítás átláthatósága megmarad.

A szabályzatoktól a komponensekig

Az általános rész az ipari rendszerek terminológiáját és alapvető kiberbiztonsági fogalmait határozza meg.

A szabályzatok és eljárások rétege az eszköztulajdonosok kockázatkezelésére és üzemeltetési irányítására összpontosít.

A rendszerszint támogatja az integrátorokat a valós környezetben megvalósuló telepítésekhez szükséges biztonságos architektúrák megtervezésében.

A komponensszint útmutatást ad a gyártóknak a beépített biztonsággal rendelkező ipari termékek fejlesztéséhez.

Ezek a rétegek a teljes ipari életciklust átfogó, teljes veremű biztonsági modellt alkotnak.

Miért fontos az IEC 62443 a modern automatizálási projektekben?

A kiberbiztonság már nem választható funkció az ipari automatizálásban. Rendszerszintű követelménnyé vált.

A PLC-hálózatok, a SCADA-platformok és az elosztott irányítórendszerek most már strukturált biztonsági validációt igényelnek.

A mérnökök egyre inkább olyan biztonságos architektúrákra támaszkodnak, mint amilyenek a Emerson automatizálási platformjaiban és más ipari szintű ökoszisztémákban találhatók.

A szabvány olyan globális keretrendszerekhez is igazodik, mint a NIST és az ISO 27001, tovább erősítve nemzetközi jelentőségét.

Iparági irány: konvergencia az üzemeltetési rugalmassággal

Az iparág az egységes OT/IT-biztonsági architektúrák felé halad. Ez magában foglalja a szegmentálást, a zéró bizalom elveit és a folyamatos monitorozást.

A terepi rendszereknek most már valós idejű fenyegetésészlelésre van szükségük a determinisztikus vezérlési teljesítmény befolyásolása nélkül.

A gyártók közvetlenül a PLC-kbe, hajtásokba és hálózati modulokba építik be a kiberbiztonsági funkciókat.

Ez a fejlődés a kiberbiztonságot külső rétegből a rendszerbe beépített funkcióvá alakítja.

Gyakorlati nézőpont a mérnöki területről

Az IEC 62443 azért sikeres, mert érti az ipari valóságot. Nem kényszeríti rá az IT-modelleket az OT-környezetekre.

Ehelyett strukturált mérnöki alapelvek révén egyensúlyt teremt a biztonság, a rendelkezésre állás és a kiberbiztonság között.

Valódi ereje abban rejlik, hogy olyan iparágakban is rugalmasan alkalmazható, mint az energiatermelés, az olaj- és gázipar, valamint a diszkrét gyártás.

A megvalósítás azonban továbbra is nagymértékben függ a mérnöki alaposságtól és a rendszerszintű szemlélettől.

Az ABB, Schneider és Siemens környezetében megvalósított irányítórendszer-telepítésekkel kapcsolatos tapasztalataim alapján a legnagyobb hiányosság nem a technológia, hanem az üzemeltetési prioritások és a kiberbiztonsági tervezés összehangolása. Az IEC 62443 segít áthidalni ezt a szakadékot, de csak akkor, ha mérnöki alapossággal alkalmazzák, nem pedig megfelelési feladatként kezelik.

Daniel Mercer, ipari kiberbiztonsági elemző | 14 év tapasztalat PLC-, DCS- és OT-biztonsági integrációban Siemens, Honeywell és Emerson rendszerein