Rūpnieciskās datorvadības sistēmas informācijas drošības tehnoloģiju attīstība nepārtraukti attīstās līdz ar rūpnieciskās automatizācijas sistēmas attīstību. Pašreizējā automatizācijas sistēmu attīstības tendence ir digitalizācija, intelekts, tīklošana un cilvēku -datoru mijiedarbība, un tajā pašā laikā vairāk IT tehnoloģiju tiek pielietotas tradicionālajai loģiskajai vadībai un digitālajai vadībai. Nākotnē rūpnieciskās vadības sistēmas informācijas drošības tehnoloģija turpmāk balstīsies uz tradicionālajām IT tehnoloģijām, lai padarītu to viedāku un savienotāku tīklā un kļūtu par neatņemamu vadības sistēmas sastāvdaļu. Līdzīgi kā tradicionālā IP interneta informācijas drošības produktu pētniecības un attīstības maršruts, arī industriālās vadības sistēmas informācijas drošības produkti atradīs konverģences punktu starp informācijas drošību un rūpnieciskās ražošanas kontroli, veidojot produktu sistēmu ar īpašām rūpnieciskās kontroles sistēmas iezīmēm ar drošu ievadi, drošības kontrole un droša izvade. .
Rūpnieciskās kontroles drošība ņem vērā funkcionālo, fizisko un informācijas drošību
Parasti rūpnieciskās vadības sistēmas drošību var iedalīt trīs aspektos, proti, funkcionālā drošībā, fiziskajā drošībā un informācijas drošībā.
Funkcionālā drošība ir tāda, ka, lai sasniegtu iekārtu un iekārtu drošības funkcijas, aizsargātās un kontrolējošās iekārtas ar drošību{0}}saistītajām daļām ir pareizi jāpilda savas funkcijas, un, ja rodas kļūme vai darbības traucējumi, iekārtai vai sistēmai joprojām ir jāuztur drošā stāvoklī vai nonāk drošā stāvoklī.
Fiziskā drošība ir tādu faktoru radīto apdraudējumu samazināšana kā elektriskās strāvas trieciens, ugunsgrēks, starojums, mehāniski apdraudējumi un ķīmiskie apdraudējumi.
Rūpnieciskās vadības sistēmu informācijas drošības definīcija IEC 62443 ir šāda: "Pasākumi, kas veikti, lai aizsargātu sistēmu; sistēmas stāvoklis, kas iegūts, izveidojot un uzturot sistēmas aizsardzības pasākumus; spēja būt brīvam no nesankcionētas piekļuves sistēmas resursiem un nesankcionētas vai nejaušas izmaiņas, iznīcināšana vai nozaudēšana; pamatojoties uz datorsistēmas iespējām, tā var nodrošināt, ka nesankcionēts personāls un sistēmas nevar ne pārveidot programmatūru un tās datus, ne piekļūt sistēmas funkcijām, bet nodrošināt, ka pilnvarotais personāls un sistēmas netiek bloķētas ; novērst piekļuvi rūpnieciskajām vadības sistēmām. Nelikumīga vai kaitīga ielaušanās vai iejaukšanās to pareizajā un plānotajā darbībā.
Trīs drošības veidu definīcijas un konotācijas ir diezgan atšķirīgas.
Funkcionālā drošība, drošības integritātes līmeņu jēdziens ir izmantots gandrīz 20 gadus. Funkcionālās drošības specifikācijas nosaka, ka komponenta vai sistēmas drošība parasti ir jāizsaka kā viens skaitlis, un šis skaitlis ir aizsardzības faktors, kura pamatā ir cilvēka veselības, ražošanas drošības un vides drošības aizsardzībai ierosinātās sastāvdaļas vai sistēmas atteices biežums.
Fizisko drošību, aizsardzības elementus galvenokārt nosaka virkne drošības ražošanas darbības specifikāciju. Valdības, uzņēmumi un nozares organizācijas parasti ierobežo rūpniecisko sistēmu darbības uz vietas standartizāciju, izmantojot pilnīgas ražošanas drošības darbības procedūras, nodrošina negadījumu izsekojamību un precizē attiecīgā personāla pienākumus. Pārvaldība un institucionālie faktori ir galvenie veidi, kā aizsargāt fizisko drošību. .
Rūpnieciskās vadības sistēmas informācijas drošības novērtēšanas metode atšķiras no funkcionālās drošības novērtējuma. Lai gan tie visi ir paredzēti, lai aizsargātu personāla veselību, ražošanas drošību vai vides drošību, funkcionālās drošības lietošanas drošības integritātes līmenis tiek aprēķināts, pamatojoties uz nejaušas komponenta vai sistēmas atteices aparatūras kļūmes iespējamību, un informācijas drošības sistēmām ir plašāks lietojumu klāsts. un daudzi citi iespējamie cēloņi un sekas. Faktori, kas ietekmē informācijas drošību, ir ļoti sarežģīti, un tos ir grūti aprakstīt ar vienkāršu skaitli. Taču funkcionālās drošības pilna dzīves cikla drošības koncepcija ir attiecināma arī uz informācijas drošību, un arī informācijas drošības vadība un uzturēšana jāveic ciklos.
Atšķirība starp rūpnieciskās kontroles drošību un tīkla informācijas drošību
Atšķirības starp rūpnieciskās vadības sistēmas informācijas drošību un tradicionālo IP informācijas tīklu drošību ir šādas: 1. atšķirīgas drošības prasības, 2. atšķirības starp drošības ielāpiem un jaunināšanas mehānismiem, 3. reāllaika veiktspējas atšķirības un 4. atšķirības drošības aizsardzības prioritātes , 5. Drošības aizsardzības tehnoloģiju pielāgošanās spēju atšķirības.
Kopumā tradicionālā IP informācijas tīklu drošība ir attīstījusies līdz samērā nobriedušām tehnoloģijām un projektēšanas principiem (autentifikācija, piekļuves kontrole, informācijas integritāte, privilēģiju atdalīšana u.c.), kas var mums palīdzēt novērst uzbrukumus rūpnieciskās kontroles sistēmām un reaģēt uz tiem. Tomēr tradicionāli datoru informācijas drošības pētījumi koncentrējas uz informācijas aizsardzību, un pētnieki neapsver, kā uzbrukums ietekmē novērtēšanas un kontroles algoritmus un galu galā, kā uzbrukums ietekmē fizisko pasauli.
Dažādi esošie informācijas drošības rīki var nodrošināt nepieciešamos mehānismus kontroles sistēmu drošībai. Ar šiem individuālajiem mehānismiem nepietiek dziļas aizsardzības kontrolei. Dziļi izprotot mijiedarbības procesu starp vadības sistēmām un reālo fizisko pasauli, pētniekiem nākotnē jāattīstās. Darbs varētu būt:
1. Labāka izpratne par uzbrukuma sekām: līdz šim nav veikts padziļināts pētījums par kaitējumu, ko uzbrucējs var nodarīt, ja viņš iegūst nesankcionētu piekļuvi kādai kontrolētai tīkla ierīcei.
2. Izstrādājiet jaunu uzbrukuma noteikšanas algoritmu. Izprotot fiziskā procesa vadības uzvedību un pamatojoties uz procesa vadības komandām un sensoru mērījumiem, ir iespējams noteikt, vai uzbrucējs mēģina traucēt vadības vai sensora datus.
3. Izstrādājiet jaunu pretuzbrukumu noturības algoritmu un arhitektūru: kad tiek konstatēta rūpnieciskās vadības sistēmas uzbrukuma uzvedība, vadības komandu var savlaicīgi mainīt, lai palielinātu vadības sistēmas noturību un samazinātu zaudējumus.
4. Izstrādājiet identitātes autentifikācijas un paroles tehnoloģiju, kas piemērota rūpnieciskās SCADA sistēmas lauka iekārtām: pašlaik dažas nobriedušas, sarežģītas un izturīgas paroļu tehnoloģijas parasti nevar pabeigt piekļuves kontroles funkciju rūpnieciskās vadības sistēmas lauka iekārtās. Galvenais iemesls ir tas, ka parole ir pārāk sarežģīta. Mehānismi var apdraudēt ātru ārkārtas procedūru reaģēšanu ārkārtas situācijā. Speciālisti rūpnieciskās automātiskās vadības jomā parasti uzskata, ka salīdzinoši vāji paroļu mehānismi (piemēram, noklusējuma paroles, fiksētas paroles un pat tukšas paroles utt.) ir vieglāk uzminēt, pārsūtīt utt. papildu ietekmi.
5. Izstrādāt rūpnieciskās SCADA sistēmas drošības aizsardzības tehnoloģijas ar spēcīgāku aparatūras savietojamību: tehnoloģijas ar spēcīgām drošības aizsardzības iespējām tradicionālajos IT datu tīklos, piemēram, identitātes autentifikācija, autentifikācija, šifrēšana, ielaušanās noteikšanas un piekļuves kontroles tehnoloģijas, parasti uzsver, ka ir nepieciešams vairāk tīklu. Joslas platums , procesora veiktspēja un atmiņas resursi, kas ir ļoti ierobežoti rūpnieciskās vadības sistēmas iekārtās, kuras sākotnēji bija paredzētas konkrētu lauka uzdevumu veikšanai, parasti ir zemas-izmaksas un zemas{2}}procesora ierīces. Turklāt daži ļoti novecojuši procesori (piemēram, 1978. gadā ražotais Intel 8088 procesors) joprojām tiek izmantoti enerģijas rūpniecības sistēmu, piemēram, naftas un ūdens apgādes, vadības ierīcēs. Tādēļ šādās ierīcēs ir grūti izvietot galvenās informācijas drošības aizsardzības tehnoloģijas, būtiski nepasliktinot rūpniecisko lauka vadības ierīču veiktspēju.
6. Izstrādājiet drošības aizsardzības tehnoloģijas, kas ir saderīgas ar vairākām operētājsistēmām vai programmatūras platformām: informācijas drošības tehnoloģiju mehānismi tradicionālajos IT datu tīklos, galvenokārt, lai atrisinātu informācijas drošības problēmas vispārējas nozīmes operētājsistēmu platformās, piemēram, Windows, Linux un Unix. . Rūpniecisko SCADA sistēmu jomā uz vietas esošās rūpnieciskās SCADA sistēmas ierīces parasti izmanto ne-publiskas operētājsistēmas (dažreiz sauktas par programmaparatūru), speciālas programmatūras platformas (piemēram, GE u.c.), ko neatkarīgi izstrādājis uzņēmums iekārtu piegādātājiem (ABB, Siemens, Honeywell u.c.). iFix utt.), lai pabeigtu noteiktas rūpnieciskā procesa kontroles funkcijas. Tāpēc informācijas drošības aizsardzības tehnoloģiju izstrāde, izvietošana un pat jaunināšana ne-universālās operētājsistēmās un programmatūras platformās ir galvenais jautājums, kas ir jāatrisina rūpnieciskās SCADA sistēmu informācijas drošības nākotnē.
Izveidojiet aizsardzības sistēmu pirms-notikuma,-notikuma un pēc-notikuma
Rūpnieciskās vadības sistēmas informācijas drošības konotācija, prasības un mērķa raksturlielumi nosaka nepieciešamību pēc dažām īpašām informācijas drošības tehnoloģijām un pasākumiem. Rūpnieciskās ražošanas procesā IED, PLC, RTU, kontrolieri, sakaru procesori, SCADA sistēmas un dažādas praktiskas , Izmanto vai konfigurē dažāda veida programmējamās digitālajās iekārtās, lai sasniegtu drošības funkcijas mērķi nodrošināt rūpnieciskās vadības ražošanu, kontroli un pārvaldību. sistēmas. Visu automātiskās vadības sistēmu informācijas drošības pamattehnoloģija ir piekļuves kontrole un lietotāja identitātes autentifikācija. Pamatojoties uz to, ir izstrādātas dažas tehnoloģijas, lai aizsargātu sakaru datu pakešu drošību, izmantojot zondes, kanālu šifrēšanu, datu pakešu pārbaudi un autentifikāciju. Lai realizētu rūpnieciskās vadības sistēmas informācijas drošību funkcionālās drošības priekšnoteikumā, ir nepieciešams izveidot visaptverošu vadības un vispārējās drošības aizsardzības tehnoloģiju sistēmu rūpnieciskās vadības sistēmas informācijas drošībai pirms pasākuma, pasākuma laikā un pēc tā.
1. Uzlabotas aizsardzības tehnoloģija
Pirms-aizsardzības tehnoloģija ir svarīga rūpnieciskās kontroles informācijas drošības aizsardzības tehnoloģiju sistēmas sastāvdaļa. Pašlaik var izmantot daudzas nobriedušas pamattehnoloģijas: piekļuves kontroles/rūpnieciskās kontroles ugunsmūris, identitātes autentifikācija, ID aprīkojums, biometriskā-identifikācijas tehnoloģija, droši modemi, šifrēšanas tehnoloģija, publiskās atslēgas infrastruktūra (PKI). , virtuālais lokālais tīkls (VPN).
2. Reakcijas tehnoloģija pasākumā
Ielaušanās noteikšanas (IDS) tehnoloģija ir ļoti efektīva, lai identificētu iekšējas nepareizas darbības un ārējos uzbrucējus, kas mēģina iegūt iekšēju piekļuvi. Tas spēj atklāt un identificēt iekšējo vai ārējo lietotāju nolūku traucēt tīklu. IDS ir divas izplatītas formas: digitālā paraksta noteikšanas sistēmas un pārkāpumu noteikšanas sistēmas. Iebrucēji bieži uzbrūk ciparparakstiem, lai piekļūtu sistēmai vai apdraudētu tīkla integritāti. Digitālā paraksta noteikšanas sistēma salīdzina pašreizējos uzbrukuma raksturlielumus ar zināmo uzbrukuma raksturlielumu datu bāzi un visbeidzot nosaka salīdzināšanas rezultātu atbilstoši izvēlētajai jutībai. Pēc tam pēc salīdzināšanas rezultāta tiek noteikta uzbrukuma uzvedības rašanās, lai bloķētu uzbrukuma uzvedību un paziņotu sistēmas administratoram, ka pašreizējā sistēma ir pakļauta uzbrukumam. Pārkāpumu noteikšanas tehnoloģija nosaka ielaušanās gadījumu un brīdina sistēmas administratorus, salīdzinot atšķirību starp darbojošās sistēmas uzvedību un parasto sistēmas uzvedību. Piemēram, IDS var atklāt neparastu sistēmas darbību pusnaktī vai intensīvu piekļuvi I/O portam no ārējā tīkla. Ja notiek neparastas darbības, IDS var bloķēt uzbrukumus un brīdināt sistēmas administratorus.
Abām iepriekš minētajām IDS sistēmām ir savas priekšrocības un trūkumi, taču tām visām ir viena un tā pati problēma, - kā iestatīt noteikšanas jutīgumu. Augsta jutība izraisīs viltus ielaušanās trauksmes signālus, un IDS veiks atbilstošas sistēmas darbības katrai ielaušanās trauksmei. Tāpēc pārāk daudz viltus ielaušanās trauksmes signālu ne tikai iznīcinās dažas normālas sistēmas nepieciešamās funkcijas, bet arī nodarīs daudz bojājumu sistēmai. papildu slogs. Zemā jutīguma dēļ IDS nespēs noteikt dažu ielaušanās darbību rašanos, tāpēc IDS pievērs acis uz dažām ielaušanās darbībām, lai iebrucējs varētu veiksmīgi iekļūt sistēmā un radīt neparedzamus zaudējumus.
3. Pēc-notikuma kriminālistikas tehnoloģija
Audita žurnāla mehānisms ir fails, kurā tiek reģistrēta autentifikācijas informācija un cita raksturīgā informācija legāliem un nelegāliem lietotājiem, un tā ir viena no galvenajām pēc-notikuma kriminālistikas tehnoloģijām rūpnieciskās kontroles sistēmu informācijas drošībai. Tāpēc katra piekļuve sistēmai un ar to saistītās darbības ir jādokumentē. Diagnosticējot un pārbaudot, vai nav notikusi tīkla elektroniskā ielaušanās, audita dienasgrāmata ir viens no būtiskākajiem sprieduma kritērijiem. Turklāt sistēmas uzvedības reģistrēšana ir arī izplatīta tehnoloģija industriālo SCADA sistēmu informācijas drošībai.
Šīs ir dažas plaši izmantotas un tradicionālas tehnoloģijas rūpniecisko datorvadības sistēmu informācijas drošībā, un rūpnieciskās vadības sistēmu informācijas drošības ieviešanas procesā ir dažas īpašas galvenās tehnoloģijas.
