Tööstusliku arvutijuhtimissüsteemi infoturbetehnoloogia areng areneb pidevalt koos tööstusautomaatikasüsteemi arendamisega. Praegune automatiseerimissüsteemide arendamise suund on digiteerimine, intelligentsus, võrgundus ja inimeste{0}}arvutiga suhtlemine ning samal ajal rakendatakse traditsioonilisele loogilisele juhtimisele ja digitaalsele juhtimisele rohkem IT-tehnoloogiat. Tulevikus tugineb tööstusliku juhtimissüsteemi infoturbe tehnoloogia traditsioonilisele IT-tehnoloogiale, et muuta see intelligentsemaks ja võrgustatumaks ning saada juhtimissüsteemi asendamatuks osaks. Sarnaselt traditsioonilise IP Interneti infoturbetoodete uurimis- ja arendustegevuse marsruudile leiavad tööstusliku juhtimissüsteemi infoturbe tooted lähenemispunkti infoturbe ja tööstusliku tootmise juhtimise vahel, moodustades tootesüsteemi, millel on ohutu sisendi tööstusliku juhtimissüsteemi eripärad, turvakontroll ja ohutu väljund. .
Tööstusliku kontrolli turvalisus arvestab funktsionaalset, füüsilist ja infoturvet
Tavaliselt võib tööstusliku juhtimissüsteemi turvalisuse jagada kolmeks aspektiks, nimelt funktsionaalne turvalisus, füüsiline turvalisus ja infoturve.
Funktsionaalne ohutus seisneb selles, et seadmete ja seadmestiku ohutusfunktsioonide saavutamiseks peavad kaitstud ja juhtseadmete ohutusega seotud{0}}osad oma ülesandeid õigesti täitma ning rikke või rikke korral peab seade või süsteem siiski hooldama. ohutusse olekusse või mine ohutusse olekusse.
Füüsiline ohutus on selliste tegurite põhjustatud ohtude vähendamine nagu elektrilöök, tulekahju, kiirgus, mehaanilised ohud ja keemilised ohud.
Tööstuslike juhtimissüsteemide infoturbe määratlus standardis IEC 62443 on järgmine: "Süsteemi kaitsmiseks võetud meetmed; süsteemi olek, mis saadakse süsteemi kaitsemeetmete kehtestamisel ja säilitamisel; võimalus olla vaba volitamata juurdepääsust süsteemiressurssidele ja volitamata või kogemata muutmine, hävimine või kadumine; arvutisüsteemi võimekuse alusel suudab see tagada, et volitamata töötajad ja süsteemid ei saaks tarkvara ja selle andmeid muuta ega süsteemi funktsioonidele juurde pääseda, vaid tagada, et volitatud töötajad ja süsteemid ei oleks blokeeritud ; takistada juurdepääsu tööstuslikele juhtimissüsteemidele Ebaseaduslik või kahjulik sissetung või häirimine selle nõuetekohases ja kavandatud töös.
Kolme väärtpaberitüübi määratlused ja konnotatsioonid on üsna erinevad.
Funktsionaalne ohutus, ohutuse terviklikkuse taseme kontseptsiooni on kasutatud peaaegu 20 aastat. Funktsionaalse ohutuse spetsifikatsioonid nõuavad, et komponendi või süsteemi ohutust väljendatakse tavaliselt ühe numbrina ja see arv on kaitsetegur, mis põhineb inimeste tervise, tootmisohutuse ja keskkonnaohutuse kaitsmiseks kavandatud komponendi või süsteemi tõrkemääral.
Füüsiline turvalisus, kaitseelemendid on peamiselt määratletud mitmete ohutuse tootmistoimingute spetsifikatsioonidega. Valitsused, ettevõtted ja tööstusorganisatsioonid piiravad üldiselt tööstussüsteemide kohapealse töö{0}}standardiseerimist täielike ohutute tootmistoimingute kaudu, tagavad õnnetuste jälgitavuse ja selgitavad asjaomaste töötajate kohustusi. Juhtimine ja institutsionaalsed tegurid on peamised füüsilise turvalisuse kaitsmise viisid. .
Tööstusliku juhtimissüsteemi infoturbe hindamismeetod erineb funktsionaalse ohutuse hindamisest. Kuigi need kõik on mõeldud personali tervise, tootmisohutuse või keskkonnaohutuse kaitsmiseks, arvutatakse funktsionaalse ohutuse kasutusohutuse terviklikkuse tase komponendi või süsteemi rikete juhusliku riistvara rikke võimaluse põhjal ning infoturbesüsteemidel on laiem kasutusvaldkond. ja palju muid võimalikke põhjuseid ja tagajärgi. Infoturvet mõjutavad tegurid on väga keerulised ja neid on raske lihtsa numbriga kirjeldada. Funktsionaalse ohutuse kogu elutsükli turvalisuse kontseptsioon on aga rakendatav ka infoturbe puhul ning ka infoturbe haldamine ja hooldus peab toimuma tsüklite kaupa.
Erinevus tööstusliku kontrolli turbe ja võrgu teabeturbe vahel
Tööstusliku juhtimissüsteemi teabeturbe ja traditsioonilise IP-infovõrgu turvalisuse erinevused on järgmised: 1. erinevad turbenõuded, 2. erinevused turvapaikade ja uuendusmehhanismide vahel, 3. erinevused reaalajas toimimises ja 4. erinevused turvakaitse prioriteedid , 5. Turvakaitsetehnoloogia kohandatavuse erinevused.
Üldiselt on traditsiooniline IP-infovõrgu turvalisus arenenud suhteliselt küpseteks tehnoloogiateks ja projekteerimispõhimõteteks (autentimine, juurdepääsukontroll, teabe terviklikkus, privileegide eraldamine jne), mis aitavad meil ennetada ja reageerida rünnetele tööstuslike juhtimissüsteemide vastu. Traditsiooniliselt keskenduvad arvutite infoturbe uuringud aga teabe kaitsmisele ning teadlased ei arvesta, kuidas rünnak mõjutab hindamis- ja juhtimisalgoritme ning lõpuks, kuidas rünnak mõjutab füüsilist maailma.
Erinevad olemasolevad infoturbe tööriistad võivad pakkuda vajalikke mehhanisme juhtimissüsteemide turvalisuse tagamiseks. Nendest üksikutest mehhanismidest ei piisa sügava kaitse juhtimiseks. Mõistes põhjalikult juhtimissüsteemide ja reaalse füüsilise maailma vastastikust protsessi, peavad teadlased tulevikus arenema. Töö võib olla:
1. Rünnaku tagajärgede parem mõistmine: seni ei ole tehtud põhjalikku-uuringut kahju kohta, mida ründaja võib tekitada, kui ta pääseb mõnele kontrollitud võrguseadmele volitamata juurde.
2. Koostage uus ründetuvastusalgoritm: Mõistes füüsilise protsessi juhtimiskäitumist ning protsessi juhtimiskäskude ja andurite mõõtmiste põhjal on võimalik tuvastada, kas ründaja üritab sekkuda juhtimis- või anduriandmetesse.
3. Kavandage uus rünnakuvastane -vastupidavuse algoritm ja arhitektuur: tööstusliku juhtimissüsteemi rünnaku käitumise tuvastamisel saab juhtimiskäsku õigeaegselt muuta, et suurendada juhtimissüsteemi vastupidavust ja vähendada kadusid.
4. Tööstusliku SCADA-süsteemi väliseadmete jaoks sobiva identiteedi autentimise ja paroolitehnoloogia väljatöötamine: praegu ei suuda mõni küps, keeruline ja tugev paroolitehnoloogia tavaliselt tööstusliku juhtimissüsteemi väliseadmete juurdepääsukontrolli funktsiooni täita. Peamine põhjus on see, et parool on liiga keeruline. Mehhanismid võivad ohustada hädaolukorra kiiret reageerimist. Tööstusliku automaatjuhtimise valdkonna eksperdid usuvad üldiselt, et suhteliselt nõrkade paroolimehhanismide (nagu vaikimisi paroolid, fikseeritud paroolid ja isegi tühjad paroolid jne) on lihtsam ära arvata, edastada jne lisamõju.
5. Tugevama riistvaraühilduvusega tööstuslike SCADA-süsteemide turbekaitsetehnoloogiate väljatöötamine: traditsioonilistes IT-andmevõrkudes tugevate turvakaitsevõimalustega tehnoloogiad, nagu identiteedi autentimine, autentimine, krüpteerimine, sissetungi tuvastamise ja juurdepääsu kontrolli tehnoloogiad, rõhutavad üldiselt rohkemate võrkude hõivamist. Bandwidth , protsessori jõudlus ja mäluressursid, mis on tööstuslike juhtimissüsteemide seadmetes, mis olid algselt loodud konkreetsete välitööde tegemiseks, väga piiratud, on üldiselt madalad-kulu ja madalad{2}}protsessorseadmed. Veelgi enam, mõningaid väga vananenud protsessoreid (nagu 1978. aastal toodetud Intel 8088 protsessor) kasutatakse endiselt energiatööstuse süsteemide (nt nafta- ja veevarustus) juhtimisseadmetes. Seetõttu on raske sellistes seadmetes juurutada peavoolu infoturbe kaitsetehnoloogiaid ilma tööstuslike välijuhtimisseadmete jõudlust oluliselt halvendamata.
6. Mitme operatsioonisüsteemi või tarkvaraplatvormiga ühilduvate turbekaitsetehnoloogiate arendamine: infoturbetehnoloogia mehhanismid traditsioonilistes IT-andmevõrkudes, peamiselt teabeturbeprobleemide lahendamiseks üldotstarbelistel -operatsioonisüsteemiplatvormidel, nagu Windows, Linux ja Unix . Tööstuslike SCADA-süsteemide valdkonnas kasutavad kohapealsed tööstuslikud SCADA-süsteemi seadmed üldiselt mitte-avalikke operatsioonisüsteeme (mõnikord nimetatakse ka püsivaraks), spetsiaalseid tarkvaraplatvorme (nagu GE jne), mille on sõltumatult välja töötanud seadmete tarnijad (ABB, Siemens, Honeywell jne). iFix jne), et täita konkreetseid tööstusprotsesside juhtimisfunktsioone. Seetõttu on infoturbe kaitsetehnoloogiate arendamine, juurutamine ja isegi täiendamine mitte-universaalsetel operatsioonisüsteemidel ja tarkvaraplatvormidel võtmeküsimus, mis tuleb tööstusliku SCADA süsteemide infoturbe tulevikus lahendada.
Looge enne-sündmust,-sündmust ja pärast-sündmust kaitsesüsteem
Tööstusliku juhtimissüsteemi infoturbe konnotatsioon, nõuded ja sihtomadused määravad vajaduse teatud infoturbe eritehnoloogiate ja meetmete järele. Tööstuslikus tootmisprotsessis kasutatakse IED-sid, PLC-sid, RTU-sid, kontrollereid, sideprotsessoreid, SCADA-süsteeme ja mitmesuguseid praktilisi, kasutatakse või konfigureeritakse erinevat tüüpi programmeeritavates digitaalseadmetes, et saavutada turbefunktsiooni eesmärk tagada tööstusliku juhtimise tootmine, kontroll ja haldamine. süsteemid. Kõigi automaatjuhtimissüsteemide infoturbe põhitehnoloogia on juurdepääsukontroll ja kasutaja identiteedi autentimine. Selle põhjal töötatakse välja mõned tehnoloogiad side andmepakettide turvalisuse kaitsmiseks sondide, kanalite krüptimise, andmepakettide kontrollimise ja autentimise abil. Tööstusliku juhtimissüsteemi infoturbe realiseerimiseks funktsionaalse ohutuse eeldusel on vaja ehitada terviklik juhtimis- ja üleüldine turbekaitsetehnoloogia süsteem tööstusliku juhtimissüsteemi infoturbe jaoks enne sündmust, selle ajal ja pärast sündmust.
1. Eeskaitsetehnoloogia
Eel{0}}kaitsetehnoloogia on tööstusliku kontrolli infoturbe kaitsetehnoloogia süsteemi oluline osa. Praegu saab kasutada palju küpseid põhitehnoloogiaid: juurdepääsukontrolli/tööstusliku kontrolli spetsiaalne tulemüür, identiteedi autentimine, ID-seadmed, biomeetriline-põhine identifitseerimistehnoloogia, turvalised modemid, krüpteerimistehnoloogia, avaliku võtme infrastruktuur (PKI) , virtuaalne kohtvõrk (VPN).
2. Reageerimistehnoloogia sündmusel
Sissetungi tuvastamise (IDS) tehnoloogia on väga tõhus sisemiste väärtoimingute ja sisemist juurdepääsu püüdvate väliste ründajate tuvastamisel. See suudab tuvastada ja tuvastada sise- või väliskasutajate kavatsuse võrku häirida. IDS-e on kahte levinumat vormi: digitaalallkirja tuvastamise süsteemid ja eeskirjade eiramise tuvastamise süsteemid. Sissetungijad ründavad sageli digitaalallkirju, et pääseda süsteemile või kahjustada võrgu terviklikkust. Digiallkirja tuvastamise süsteem võrdleb praeguseid ründekarakteristikuid teadaolevate ründekarakteristikute andmebaasiga ja lõpuks määrab võrdlustulemuse vastavalt valitud tundlikkusele. Seejärel tehakse vastavalt võrdlustulemusele kindlaks ründekäitumise esinemine, et blokeerida ründekäitumine ja teavitada süsteemiadministraatorit, et praegune süsteem on rünnaku all. Ebakorrapärasuste tuvastamise tehnoloogia määrab sissetungi esinemise ja hoiatab süsteemiadministraatoreid, võrreldes erinevust töötava süsteemi käitumise ja süsteemi tavapärase käitumise vahel. Näiteks võib IDS tuvastada keskööl ebanormaalset süsteemitegevust või välisvõrgu sisend-väljundpordile rasket juurdepääsu. Ebatavalise tegevuse korral võib IDS blokeerida rünnakud ja hoiatada süsteemiadministraatoreid.
Mõlemal ülaltoodud IDS-süsteemil on oma eelised ja puudused, kuid neil kõigil on sama probleem, - kuidas määrata tuvastamise tundlikkust. Kõrge tundlikkus põhjustab sissetungimise valehäireid ja IDS teeb iga sissetungihäire jaoks vastavad süsteemitoimingud. Seetõttu ei hävita liiga palju valesid sissetungimise häireid mitte ainult mõnda normaalse süsteemi vajalikku funktsiooni, vaid põhjustab ka süsteemile palju kahju. lisakoormus. Madal tundlikkus muudab IDS-i mõne sissetungi käitumise esinemise tuvastamatuks, mistõttu IDS jätab mõne sissetungi käitumise suhtes silmad kinni, et sissetungija saaks edukalt süsteemi siseneda ja põhjustada ettearvamatuid kaotusi.
3. Sündmuse-järgse kohtuekspertiisi tehnoloogia
Auditilogi mehhanism on fail, mis salvestab autentimisteavet ja muud seaduslike ja ebaseaduslike kasutajate iseloomulikku teavet ning on üks peamisi{0}}sündmusjärgseid kohtuekspertiisi tehnoloogiaid tööstusliku juhtimissüsteemi teabeturbe jaoks. Seetõttu tuleb iga juurdepääs süsteemile ja sellega seotud toimingud dokumenteerida. Võrgu elektroonilise sissetungi diagnoosimisel ja auditeerimisel on auditipäevik üks olulisi otsuseid. Lisaks on süsteemi käitumise salvestamine ka tööstuslike SCADA süsteemide infoturbe jaoks levinud tehnoloogia.
Need on mõned tööstuslike arvutijuhtimissüsteemide infoturbe valdkonnas levinud ja tavapärased tehnoloogiad ning tööstusjuhtimissüsteemide infoturbe juurutamise protsessis on mõned spetsiaalsed võtmetehnoloogiad.
