Proč jsou firewally kritické pro ochranu průmyslové síťové infrastruktury?

Porozumění výzvám zabezpečení průmyslových sítí a roli zařízení firewall

Specifické zranitelnosti v průmyslové síťové infrastruktuře

Bezpečnostní problémy v průmyslových síťových zařízeních se značně liší od těch, které vidíme v běžných IT prostředích. Mnoho starších provozních technologických systémů stále běží na platformách, které jsou již dávno mimo svůj životní cyklus a nelze je řádně aktualizovat. Mezitím průmyslové řídicí systémy často klade důraz především na nepřetržitý chod provozu namísto implementace pevných bezpečnostních opatření, což přirozeně vytváří zranitelnosti. Většina průmyslových sítí také nemá vhodně nastavené segmentace, takže pokud se něco dostane dovnitř, může se po celém systému velmi rychle šířit. Nedávná odborná zpráva z roku 2023 ukázala, že téměř sedm z deseti výrobních závodů zažilo minulý rok nějaký druh kybernetické události, přičemž většina těchto úniků začala přímo na hranicích sítě, kde byla bezpečnost nejslabší. Jak firmy nadále propojují své IT a provozní sítě, situace se pro bezpečnostní týmy, které se snaží chránit před stále sofistikovanějšími útoky, dále zhoršuje.

Jak zařízení firewallu vynucují strategie obrany v hloubku v prostředích OT

Firewally hrají klíčovou roli při nastavování přístupů obrany v hloubku pro systémy operační technologie (OT). Vytvářejí síťové zóny a kontrolní body, které řídí komunikaci mezi jednotlivými částmi sítě a zabraňují neoprávněnému přístupu ke kritickým zařízením. Průmyslové firewally se liší od běžných IT verzí tím, že podporují specifické protokoly jako Modbus TCP a PROFINET. To umožňuje operátorům přesně kontrolovat tok dat, aniž by narušili procesy v reálném čase, na které spoléhají mnohé továrny. Celý smysl tohoto vícevrstvého přístupu spočívá v redundanci. Pokud selže jedna vrstva ochrany, stále zde zůstávají další obranné linie. To je zvláště důležité v prostředích OT, kde výpadky znamenají finanční ztráty a bezpečnostní opatření často nemají snadné alternativy.

Vývoj kybernetických hrozeb zaměřených na kritickou infrastrukturu

Hrozby pro naši kritickou infrastrukturu už nejsou ty, co bývaly. To, co začalo jako základní narušení, se v dnešní době proměnilo v něco mnohem děsivějšího – útoky, které mohou skutečně způsobit hmatatelné fyzické škody. V minulosti většina problémů spočívala pouze ve krádeži dat nebo v odpojení systémů na několik hodin. Nyní ale útočníci míří přímo na systémy řízení našich továren, elektrických sítí a čistíren odpadních vod. Někteří státem podporovaní hackeři používají speciálně vyvinuté škodlivé programy, které dokážou obejít průmyslová bezpečnostní opatření, jež jsme považovali za velmi spolehlivá. Mezitím si týmy provozující ransomware uvědomily, že útoky na energetické společnosti a výrobce jim přinášejí vyšší výkupy. Podle loňské Zprávy o hrozbách pro kritickou infrastrukturu došlo téměř k 88% nárůstu útoků zaměřených přímo na průmyslové řídicí systémy. Takový růst znamená, že naše zásadní služby čelí denně chytřejším a sofistikovanějším nebezpečím.

Studie případu: Útok na elektrickou síť kvůli nedostatečnému dělení sítě

V roce 2022 došlo k významnému porušení bezpečnosti, kdy se hackeři dostali do regionální elektrické sítě prostřednictvím nedostatečně chráněného vzdáleného monitorovacího systému. Protože neexistovalo oddělení pomocí firewallu mezi běžnými firemními sítěmi a skutečnými řídicími systémy, mohli útočníci volně putovat po síti, dokud nedosáhli klíčových funkcí správy sítě. Výsledkem byly výpadky elektřiny, které postihly přibližně 50 tisíc domácností v dané oblasti. Pohled zpět na to, co se pokazilo, jasně ukazuje, že kdyby byly správně nasazeny průmyslové firewally pro segmentaci různých částí sítě, pravděpodobně by se tento útok omezil pouze na méně důležité oblasti a nezpůsobil tak rozsáhlé problémy spotřebitelům. To, co se z tohoto reálného příkladu můžeme naučit, je poměrně jednoduché: umístění firewallů na chytré pozice působí jako klíčové body ochrany, které brání šíření neoprávněného přístupu napříč zásadní infrastrukturní systémy.

Segmentace průmyslové sítě pomocí firewallových zařízení: Zóny, kabelové trasy a řízení provozu

Implementace zón a kabelových tras pro zabezpečený tok dat v sítích ICS

Pokud jde o zabezpečení průmyslových sítí, segmentace pomocí firewalů vytváří důležité bezpečnostní bariéry, které brání útočníkům ve volném pohybu uvnitř OT systémů. Standard IEC 62443 nám poskytuje model zón a kabelových tras, který v podstatě rozděluje síť na samostatné části. Komunikace mezi těmito částmi probíhá pouze po konkrétních cestách stanovených politikami. Oddělením vysoce rizikových částí od zásadních řídicích systémů zajistíme, že pokud je jedna oblast napadena, škoda se nešíří do ostatních částí. Tyto firewally jsou umístěny na každé hranici sítě a fungují jako strážci, kteří propouštějí pouze povolený provoz a blokují podezřelý provoz. Tato konfigurace vytváří vícevrstvou ochranu, která útočníkům výrazně ztěžuje proniknutí hluboko do systému.

Bezstavové a stavové filtrování v průmyslových sítích na úrovni polí

Průmyslové firewallové systémy využívají různé techniky filtrování navržené speciálně pro náročné výrobní podmínky. Bezstavový přístup analyzuje každý paket samostatně podle pevných kritérií, jako jsou IP adresy a čísla portů. Tato metoda dobře funguje v prostředích, kde je nejdůležitější rychlost, například v sítích výrobních hal, které vyžadují odezvu v řádu milisekund. Na druhou stranu stavové filtrování sleduje probíhající spojení a zkoumá širší kontext síťového provozu. To poskytuje správcům chytřejší možnosti ovládání a odhaluje hrozby, které by mohly uniknout základním filtrům. Samozřejmě i zde existuje kompromis. Stavová kontrola sice zvyšuje úroveň ochrany, ale s sebou nese vyšší nároky na výkon, což může zpomalit kritické operace. Většina současných průmyslových firewallových systémů ve skutečnosti nabízí oba přístupy, takže firmy mohou upravovat svou úroveň zabezpečení v závislosti na konkrétních požadavcích svých provozů den za dnem.

Řízení bočního pohybu prostřednictvím strategických dopravních opatření

Firewallová zařízení implementují strategické politiky pro provoz, které pomáhají řídit, jak se hrozby šíří po různých částech průmyslových sítí. Tyto bezpečnostní opatření přesně určují, jaké druhy přenosu dat jsou mezi jednotlivými segmenty sítě povoleny, včetně konkrétních použitých protokolů, zdroje a cíle informací a toho, zda se data přenášejí pouze v jednom směru. Výsledkem jsou taková digitální omezení, která brání útočníkům proniknout hlouběji do systému poté, co porušili počáteční obranu. Když firmy nastaví na této úrovni podrobné kontroly přístupu, útočníci uvíznou v té části sítě, kterou původně kompromitovali, a nemohou se dostat ke kritické infrastruktuře jinde. Takové přístupy omezují škody způsobené případnými úniky dat a zároveň splňují moderní osvědčené postupy kyberbezpečnosti, které vyžadují neustálé ověřování namísto slepé důvěry všem, kdo jsou někde v síti připojeni.

Strategické umístění zařízení firewallu napříč vrstvami průmyslové sítě

Správné fungování firewallových zařízení znamená využití vícevrstvého přístupu, který odpovídá skutečným potřebám jednotlivých částí průmyslové sítě. Na úrovni pole slouží transparentní firewally vrstvy 2 k ochraně starších OT systémů, aniž by narušily jejich časově citlivé komunikace. Tato zařízení musí být odolná i vůči náročným prostředím, například vysokým teplotám a trvalému otřesům z strojů. Při práci s provozy rozprostřenými na různých místech je rozumné instalovat menší firewally přímo na vzdálených lokalitách a v mobilních stanicích. Tyto jednotky zajišťují bezpečnost spojení s hlavními sítěmi, která často probíhá prostřednictvím bezdrátových širokopásmových sítí. Důležitý je také celkový přehled. Silné IP firewally jsou umístěny na hranicích firem a řídí tok dat mezi běžnými počítačovými sítěmi a výrobními provozy, čímž zajišťují, že povoleny jsou pouze oprávněné komunikace. Je kriticky důležité najít správnou rovnováhu, protože nikdo nechce, aby bezpečnostní opatření zpomalila provoz nebo vytvořila situaci, kdy selhání jedné komponenty způsobí výpadek celého systému.

Zařízení pro firewally nové generace a integrace s nulovou důvěrou v prostředí IIoT

Zlepšení odhalování hrozeb prostřednictvím firewallů nové generace (NGFW)

Firewaly nové generace, nebo NGFW, jak se běžně nazývají, nabízejí mnohem lepší detekci hrozeb než starší modely, pokud jde o ochranu dnešních průmyslových IoT nastavení. Tradiční firewaly se jen dívají na porty a protokoly, ale NGFW jdou mnohem dál. Jsou vybaveny funkcemi jako hluboká kontrola balíčků, systémy prevence narušení a ovládání, které chápou, co aplikace dělají v reálném čase. To pomáhá rozpoznat ty skryté hrozby, které se snaží nevšimnutě proniknout do průmyslových sítí. Bezpečnostní odborníci mohou tyto složité útoky odhalit a zastavit, než poškodí něco, co běžné firewaly jednoduše přehlížejí. Co se s tím stalo? Mnohem lepší ochrana pro věci jako elektrické sítě, výrobní závody a další základní systémy, na kterých se každý den spoléháme.

Hluboká inspekce paketů pro sledování provozu řídící sítě v reálném čase

Firewaly nové generace (NGFW) přesahují tradiční přístupy pomocí Deep Packet Inspection nebo DPI, aby se podívaly na vše uvnitř síťových paketů, nejen na informace o hlavičkách. To jim dává schopnost analyzovat provoz v síti, jak se děje v reálném čase. Díky této úrovni detailů mohou tyto pokročilé firewaly rozpoznat podivné aktivity, najít skryté malware a zachytit neoprávněné příkazy, které mohou signalizovat narušení zabezpečení. Když firewaly skutečně kontrolují, co proudí přes síť, odhalují nebezpečí, které jednoduché filtry úplně přehlížejí. Pro průmyslové odvětví, které provozují kritické operace, je tato dodatečná vrstva obrany poskytovaná DPI podstatnou součástí odhalování hrozeb včas a řešení závažných incidentů později.

Použití zásad nulové důvěry a mikrosegmentace pomocí zařízení firewall

Bezpečnost s nulovou důvěrou funguje na základě jednoduché myšlenky, že nikdo nemá automatické přístupová práva, ať už jsou to lidé nebo stroje připojené k síti. Místo toho musí být všechno neustále kontrolováno, než bude moci komunikovat s ostatními částmi systému. Firewaly pomáhají implementovat tento přístup pomocí něčeho, co se nazývá mikro-segmentace. V podstatě rozdělují velké průmyslové sítě na menší, oddělené zóny, kde je mezi nimi povolena pouze konkrétní komunikace. Co tím dosahuje? No, to dělá věci mnohem těžší pro hackery, protože pokud je problém v jedné sekci, zůstane tam, místo toho, aby se rozšířil a poškodil další důležité části infrastruktury. Výsledkem je výrazně lepší ochrana před kybernetickými hrozbami.

Integrování zařízení firewalu do WLAN podporujících mobilní aktiva IIoT

Průmyslové zařízení se stále více obracejí na bezdrátové lokální sítě (WLAN) pro správu svých mobilních zařízení průmyslového internetu věcí (IIoT), jako jsou AGV, ruční skenery a mobilní pracovní stanice v okolí závodu. Při nastavení těchto bezdrátových systémů, přidání firewall zařízení není jen doporučeno, ale je prakticky nezbytné pro řádnou bezpečnost. Tyto firewaly fungují jako brány pro všechna bezdrátová data, která se pohybují přes síť, a důsledně prosazují bezpečnostní pravidla, ať už připojení pochází z drátových nebo bezdrátových zdrojů. Jaký to má prospěch? Zařízení mají solidní ochranu před kybernetickými hrozbami bez toho, aby byla obětována mobilita pracovníků, kteří se potřebují volně pohybovat v výrobních prostorech. Mnoho továren hlásilo po zavedení tohoto typu integrovaného přístupu méně bezpečnostních incidentů.

Často kladené otázky

Proč jsou průmyslové sítě zranitelnější vůči bezpečnostním hrozbám než běžné IT sítě?

Průmyslové sítě často pracují na zastaralé technologii, která nemůže být správně aktualizována, dávají přednost provozní kontinuitě před bezpečností a nemají správnou segmentaci, což je činí náchylnými k rozsáhlým porušení.

Jak přispívají firewaly k strategiím hluboké obrany v prostředí OT?

Brány firewall vytvářejí bezpečné síťové zóny a kontrolní body pro správu komunikace, což umožňuje, aby konkrétní protokoly fungovaly bez problémů bez narušení provozu, a tím zajišťují redundanci v vrstvách ochrany.

Jaký význam má segmentace sítě v průmyslových sítích?

Segmentace sítě vytváří odlišné zóny a kanály, které omezují pohyb v rámci sítě, brání šíření porušení bezpečnosti do kritických oblastí a zvyšuje celkovou kybernetickou bezpečnost uplatňováním strategických bezpečnostních politik.

Jak brány nové generace zlepšují detekci hrozeb?

Firewaly nové generace obsahují pokročilé funkce, jako jsou systémy pro hloubkovou kontrolu paketů a prevenci narušení, které nabízejí analýzu aktivity sítě v reálném čase za účelem identifikace a zmírnění sofistikovaných bezpečnostních hrozeb.