Γιατί τα Firewall Συσκευές είναι Κρίσιμα για την Προστασία της Υποδομής Δικτύου της Βιομηχανίας;

Κατανόηση των Προκλήσεων της Ασφάλειας Βιομηχανικών Δικτύων και του Ρόλου των Συσκευών Firewall

Μοναδικές ευπάθειες στην υποδομή βιομηχανικών δικτύων

Τα ζητήματα ασφάλειας στις βιομηχανικές δικτυακές εγκαταστάσεις διαφέρουν σημαντικά από ό,τι βλέπουμε στα συνηθισμένα περιβάλλοντα Πληροφορικής. Πολλά παλαιότερα συστήματα λειτουργικής τεχνολογίας εξακολουθούν να λειτουργούν σε πλατφόρμες που έχουν ξεπεραστεί και δεν μπορούν να ενημερωθούν σωστά. Παράλληλα, τα βιομηχανικά συστήματα ελέγχου τείνουν να επικεντρώνονται περισσότερο στη διασφάλιση της συνεχούς λειτουργίας παρά στην εφαρμογή ισχυρών μέτρων ασφαλείας, γεγονός που δημιουργεί φυσικά ευπάθειες. Οι περισσότερες βιομηχανικές εγκαταστάσεις δεν διαθέτουν επαρκή τμηματοποίηση δικτύου, οπότε αν εισέλθει κάτι, μπορεί να εξαπλωθεί γρήγορα σε όλο το σύστημα. Μια πρόσφατη έκθεση του κλάδου του 2023 έδειξε ότι σχεδόν επτά στους δέκα βιομηχανικούς χώρους είχαν κάποιο είδος κυβερνοαπειλής πέρυσι, και οι περισσότερες από αυτές τις παραβιάσεις ξεκίνησαν ακριβώς στα άκρα του δικτύου, όπου η ασφάλεια ήταν η ασθενέστερη. Καθώς οι εταιρείες συνεχίζουν να ενοποιούν τα δίκτυα Πληροφορικής και Λειτουργικής Τεχνολογίας, αυτό επιδεινώνει ακόμη περισσότερο την κατάσταση για τις ομάδες ασφαλείας που προσπαθούν να προστατεύσουν από όλο και πιο εξελιγμένες επιθέσεις.

Πώς τα περιφερειακά firewalls ενισχύουν στρατηγικές άμυνας σε βάθος σε περιβάλλοντα ΤΕ

Τα firewalls διαδραματίζουν κεντρικό ρόλο κατά τη ρύθμιση προσεγγίσεων άμυνας σε βάθος για συστήματα τεχνολογίας λειτουργιών (OT). Δημιουργούν ζώνες δικτύου και σημεία ελέγχου που διαχειρίζονται τον τρόπο με τον οποίο επικοινωνούν τα διάφορα μέρη του δικτύου, εμποδίζοντας παράλληλα την ανεπιθύμητη πρόσβαση σε ζωτικής σημασίας εξοπλισμό. Τα βιομηχανικά firewalls διαφέρουν από τα συνηθισμένα IT προϊόντα, καθώς λειτουργούν με συγκεκριμένα πρωτόκολλα όπως Modbus TCP και PROFINET. Αυτό σημαίνει ότι οι χειριστές μπορούν να ελέγχουν με ακρίβεια τις ροές κίνησης χωρίς να διαταράσσουν πραγματικές διαδικασίες που πολλά εργοστάσια εξαρτώνται. Ο σκοπός αυτής της επίπεδης προσέγγισης είναι η περιττότητα. Εάν κάτι πάει στραβά με ένα επίπεδο προστασίας, υπάρχουν ακόμη και άλλες άμυνες που παραμένουν. Αυτό έχει μεγάλη σημασία σε περιβάλλοντα OT, όπου οι χρόνοι αδράνειας έχουν κόστος και δεν υπάρχουν πάντα εύκολες εναλλακτικές για τα μέτρα ασφαλείας.

Η εξέλιξη των κυβερνοαπειλών που στοχεύουν σε κρίσιμη υποδομή

Οι απειλές για την κρίσιμη υποδομή μας δεν είναι πια αυτές που ήταν. Αυτό που ξεκίνησε ως βασικές διαταραχές έχει μετατραπεί σε κάτι πολύ πιο τρομακτικό σήμερα — επιθέσεις που μπορούν πραγματικά να προκαλέσουν φυσική ζημιά. Παλιότερα, τα περισσότερα προβλήματα είχαν να κάνουν απλώς με την κλοπή δεδομένων ή τη διακοπή λειτουργίας για μερικές ώρες. Τώρα όμως, οι κακόβουλοι επιτίθενται στα ίδια τα συστήματα που λειτουργούν τα εργοστάσια, τα δίκτυα ηλεκτροδότησης και τα εγκαταστάσεις επεξεργασίας νερού. Ορισμένοι χάκερς με κρατική υποστήριξη χρησιμοποιούν ειδικά δημιουργημένα κακόβουλα λογισμικά, σχεδιασμένα για να παρακάμπτουν όλα εκείνα τα μέτρα ασφαλείας της βιομηχανίας που πιστεύαμε ότι ήταν τόσο αποτελεσματικά. Παράλληλα, οι ομάδες ransomware έχουν καταλάβει ότι οι επιθέσεις σε ενεργειακές εταιρείες και κατασκευαστές τους επιφέρουν μεγαλύτερες αποζημιώσεις. Σύμφωνα με την Έκθεση Απειλών Κρίσιμης Υποδομής της περασμένης χρονιάς, σημειώθηκε σχεδόν 88% αύξηση στις επιθέσεις που στοχεύουν απευθείας σε συστήματα βιομηχανικού ελέγχου. Αυτό το επίπεδο αύξησης σημαίνει ότι οι απειλές για τις βασικές υπηρεσίες μας γίνονται ολοένα και πιο έξυπνες.

Μελέτη περίπτωσης: Επίθεση στο ηλεκτρικό δίκτυο λόγω ανεπαρκούς διαχωρισμού δικτύου

Μια σημαντική υποβάθμιση ασφαλείας συνέβη το 2022, όταν χάκερς εισέβαλαν σε ένα περιφερειακό δίκτυο παραγωγής ενέργειας μέσω ενός ελλιπώς προστατευμένου συστήματος απομακρυσμένης παρακολούθησης. Δεδομένου ότι δεν υπήρχε διαχωρισμός με firewall ανάμεσα στα κανονικά επιχειρηματικά δίκτυα και τα πραγματικά συστήματα ελέγχου, οι επιτιθέμενοι κατάφεραν να κινηθούν ελεύθερα μέσα στο δίκτυο, μέχρι να φτάσουν στις βασικές λειτουργίες διαχείρισης του δικτύου. Το αποτέλεσμα; Διακοπές ρεύματος που επηρέασαν περίπου 50 χιλιάδες νοικοκυριά σε όλη την περιοχή. Η ανασκόπηση των λαθών δείχνει ξεκάθαρα ότι, αν είχαν εφαρμοστεί σωστά firewalls βιομηχανικού τύπου για τον διαχωρισμό διαφορετικών τμημάτων του δικτύου, αυτή η επίθεση θα είχε περιοριστεί πιθανότατα σε λιγότερο σημαντικές περιοχές, χωρίς να προκαλέσει τόσο μεγάλα προβλήματα στους καταναλωτές. Αυτό που μαθαίνουμε από αυτό το πραγματικό παράδειγμα είναι απλό: η τοποθέτηση firewalls σε στρατηγικά σημεία λειτουργεί ως κρίσιμα σημεία προστασίας που εμποδίζουν την εξάπλωση μη εξουσιοδοτημένης πρόσβασης σε ολόκληρα τα σημαντικά υποδομικά συστήματα.

Τμηματοποίηση Βιομηχανικών Δικτύων με Χρήση Συσκευών Firewall: Ζώνες, Διαύλους και Έλεγχο Κίνησης

Εφαρμογή ζωνών και διαύλων για ασφαλή ροή δεδομένων σε δίκτυα ICS

Όταν πρόκειται για την ασφάλιση βιομηχανικών δικτύων, η τμηματοποίηση με firewalls δημιουργεί σημαντικές γραμμές ασφαλείας που εμποδίζουν τους κακόβουλους χρήστες να κινούνται ελεύθερα μέσα στα συστήματα OT. Το πρότυπο IEC 62443 μας παρέχει το μοντέλο ζωνών και διαύλων, το οποίο ουσιαστικά χωρίζει το δίκτυο σε ξεχωριστά τμήματα. Η επικοινωνία μεταξύ αυτών των τμημάτων πραγματοποιείται μόνο μέσω συγκεκριμένων διαδρομών που καθορίζονται από πολιτικές. Με το να απομονώνουμε τμήματα υψηλού κινδύνου από τα βασικά συστήματα ελέγχου, διασφαλίζουμε ότι, αν ένας τομέας υποστεί επίθεση, η ζημιά δεν θα εξαπλωθεί παντού. Αυτά τα firewalls τοποθετούνται σε κάθε όριο δικτύου, λειτουργώντας ως φύλακες, επιτρέποντας μόνο τη διέλευση επιτρεπόμενων δεδομένων και αποκόπτοντας την ύποπτη κίνηση. Αυτή η διάταξη δημιουργεί πολλαπλά επίπεδα προστασίας, καθιστώντας πολύ πιο δύσκολο για τους επιτιθέμενους να εισχωρήσουν βαθιά στο σύστημα.

Χωρίς καθεστώς έναντι κρατικού φιλτραρίσματος σε βιομηχανικά δίκτυα σε επίπεδο πεδίου

Τα βιομηχανικά συστήματα προστασίας από πυρκαγιά χρησιμοποιούν διάφορες τεχνικές φιλτραρίσματος που έχουν σχεδιαστεί ειδικά για σκληρές συνθήκες παραγωγής. Η προσέγγιση χωρίς κατάσταση εξετάζει κάθε πακέτο ξεχωριστά σύμφωνα με σταθερά κριτήρια όπως διευθύνσεις IP και αριθμούς θύρων. Αυτή η μέθοδος λειτουργεί καλά σε περιβάλλοντα όπου η ταχύτητα έχει μεγαλύτερη σημασία, όπως τα δίκτυα εργοστασίου που χρειάζονται απαντήσεις μέσα σε χιλιοστά του δευτερολέπτου. Από την άλλη πλευρά, το stateful filtering παρακολουθεί τις συνεχιζόμενες συνδέσεις και εξετάζει τη μεγαλύτερη εικόνα της κυκλοφορίας δικτύου. Αυτό δίνει στους διαχειριστές πιο έξυπνες επιλογές ελέγχου και εντοπίζει απειλές που μπορεί να περάσουν από τα βασικά φίλτρα. Φυσικά και υπάρχει και μια ανταλλαγή εδώ. Η κρατική επιθεώρηση βελτιώνει τα επίπεδα προστασίας, αλλά έρχεται με επιπλέον απαιτήσεις επεξεργασίας που μπορούν να επιβραδύνουν τις κρίσιμες εργασίες. Τα περισσότερα σύγχρονα βιομηχανικά firewalls προσφέρουν στην πραγματικότητα και τις δύο προσεγγίσεις, ώστε οι εταιρείες να μπορούν να προσαρμόσουν την στάση ασφαλείας τους ανάλογα με τις ανάγκες των καθημερινών λειτουργιών τους.

Ελέγχος της πλευρικής κίνησης με στρατηγικές πολιτικές κυκλοφορίας

Οι συσκευές firewall εφαρμόζουν στρατηγικές πολιτικές κυκλοφορίας που βοηθούν στον έλεγχο του τρόπου με τον οποίο οι απειλές κινούνται πλευρικά σε διαφορετικά μέρη των βιομηχανικών δικτύων. Τα μέτρα ασφαλείας αυτά καθορίζουν με ακρίβεια το είδος των μεταφορών δεδομένων που επιτρέπονται μεταξύ των τμημάτων δικτύου, συμπεριλαμβανομένων των ειδικών πρωτοκόλλων που χρησιμοποιούνται, από πού προέρχονται και πηγαίνουν οι πληροφορίες και αν κινούνται μόνο σε μία κατεύθυνση. Το αποτέλεσμα είναι κάτι σαν ψηφιακά τείχη που εμποδίζουν τους κακούς από το να μπουν βαθύτερα στο σύστημα μόλις παραβιάσουν τις αρχικές άμυνες. Όταν οι εταιρείες δημιουργούν λεπτομερείς ελέγχους πρόσβασης σε αυτό το επίπεδο, οι επιτιθέμενοι βρίσκονται κολλημένοι μέσα σε οποιοδήποτε μέρος του δικτύου είχαν αρχικά διακινδυνεύσει χωρίς να είναι σε θέση να φτάσουν σε κρίσιμες υποδομές αλλού. Τέτοιες προσεγγίσεις μειώνουν τη ζημιά που προκαλείται όταν συμβαίνουν παραβιάσεις, ακολουθώντας τις σύγχρονες βέλτιστες πρακτικές ασφάλειας στον κυβερνοχώρο που απαιτούν συνεχή επαλήθευση αντί να εμπιστεύονται απλώς όποιον συνδέεται κάπου στο δίκτυο.

Στρατηγική τοποθέτηση των συσκευών firewall σε στρώματα βιομηχανικού δικτύου

Η λειτουργία των συσκευών firewall σημαίνει μια πολυεπίπεδη προσέγγιση που να ταιριάζει με τις ανάγκες κάθε τμήματος ενός βιομηχανικού δικτύου. Κάτω στο επίπεδο του πεδίου, αυτά τα διαφανή τείχη προστασίας στρώσης 2 είναι εκεί για να προστατεύσουν τα παλαιότερα συστήματα OT χωρίς να χαλάσουν τις επικοινωνίες τους. Αυτές οι μονάδες πρέπει να χειριστούν αρκετά σκληρά περιβάλλοντα επίσης, επιζώντας από πράγματα όπως καυτή ζέστη και συνεχές κλονισμό από μηχανήματα. Όταν ασχολείστε με επιχειρήσεις που είναι διασκορπισμένες σε διαφορετικές τοποθεσίες, είναι λογικό να εγκαταστήσετε μικρότερα τείχη προστασίας ακριβώς σε απομακρυσμένες τοποθεσίες και τοποθεσίες κυττάρων. Διατηρούν τις συνδέσεις ασφαλείς, πηγαίνοντας πίσω στα κύρια δίκτυα, που συχνά συμβαίνει μέσω ασύρματων ευρείων δικτύων. Το μεγάλο πλάνο έχει σημασία. Σκληρά firewalls IP βρίσκονται στα σύνορα της εταιρείας ελέγχουν πώς τα δεδομένα κινούνται μεταξύ κανονικών δικτύων υπολογιστών και των ορόφων παραγωγής, διασφαλίζοντας μόνο εξουσιοδοτημένη κυκλοφορία περνά. Η σωστή ισορροπία είναι κρίσιμη, γιατί κανείς δεν θέλει μέτρα ασφαλείας που να επιβραδύνουν τις εργασίες ή να δημιουργήσουν καταστάσεις όπου ένα αποτυχημένο στοιχείο θα καταστρέψει τα πάντα.

Συσκευές firewall επόμενης γενιάς και ενσωμάτωση μηδενικής εμπιστοσύνης σε περιβάλλοντα IIoT

Βελτίωση της ανίχνευσης απειλών με δυνατότητες firewall επόμενης γενιάς (NGFW)

Τα firewalls επόμενης γενιάς, ή NGFW όπως συνήθως ονομάζονται, προσφέρουν πολύ καλύτερη ανίχνευση απειλών από τα παλαιότερα μοντέλα όταν πρόκειται για την προστασία των σημερινών βιομηχανικών ρυθμίσεων IoT. Τα παραδοσιακά τείχη προστασίας κοιτάζουν μόνο τις θύρες και τα πρωτόκολλα, αλλά τα NGFW πηγαίνουν πολύ πιο πέρα. Έρχονται συσκευασμένα με χαρακτηριστικά όπως βαθιά επιθεώρηση πακέτων, συστήματα πρόληψης εισβολών και ελέγχους που κατανοούν τι κάνουν οι εφαρμογές σε πραγματικό χρόνο. Αυτό βοηθά να εντοπίζονται οι ύπουλες απειλές που προσπαθούν να εισχωρήσουν κρυφά στα βιομηχανικά δίκτυα χωρίς να παρατηρηθούν. Οι επαγγελματίες ασφαλείας μπορούν να εντοπίσουν και να σταματήσουν αυτές τις πολύπλοκες επιθέσεις πριν καταστρέψουν κάτι που τα κανονικά τείχη προστασίας απλά παραλείπουν. Το αποτέλεσμα; Πολύ καλύτερη προστασία για πράγματα όπως δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας, εργοστάσια παραγωγής και άλλα βασικά συστήματα στα οποία βασίζουμε κάθε μέρα.

Ελέγχος βαθειών πακέτων για την παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο της κυκλοφορίας του δικτύου ελέγχου

Τα firewalls επόμενης γενιάς (NGFWs) ξεπερνούν τις παραδοσιακές προσεγγίσεις χρησιμοποιώντας την Deep Packet Inspection ή DPI για να εξετάσουν τα πάντα μέσα στα πακέτα δικτύου, όχι μόνο τις πληροφορίες κεφαλίδας. Αυτό τους δίνει τη δυνατότητα να αναλύουν την κίνηση του δικτύου ελέγχου καθώς συμβαίνει σε πραγματικό χρόνο. Με αυτό το επίπεδο λεπτομέρειας, αυτά τα προηγμένα τείχη προστασίας μπορούν να εντοπίσουν παράξενα πρότυπα δραστηριότητας, να βρουν κρυμμένο κακόβουλο λογισμικό και να εντοπίσουν μη εξουσιοδοτημένες εντολές που μπορεί να σηματοδοτήσουν παραβίαση της ασφάλειας. Όταν τα τείχη προστασίας ελέγχουν τι περνάει από το δίκτυο, αποκαλύπτουν κινδύνους που τα απλά φίλτρα αγνοούν εντελώς. Για τις βιομηχανίες που εκτελούν κρίσιμες εργασίες, αυτό το επιπλέον στρώμα άμυνας που παρέχεται από το DPI κάνει όλη τη διαφορά μεταξύ της έγκαιρης ανίχνευσης απειλών και της αντιμετώπισης μεγάλων συμβάντων αργότερα.

Εφαρμογή αρχών μηδενικής εμπιστοσύνης και μικροδιαίρεσης με τη χρήση συσκευών firewall

Η ασφάλεια μηδενικής εμπιστοσύνης λειτουργεί βασιζόμενη σε μια απλή ιδέα: κανείς δεν αποκτά αυτόματα δικαιώματα πρόσβασης, είτε πρόκειται για ανθρώπους είτε για μηχανές που συνδέονται στο δίκτυο. Αντί γι' αυτό, όλα πρέπει να ελέγχονται συνεχώς πριν τους επιτραπεί να αλληλεπιδράσουν με άλλα μέρη του συστήματος. Τα τείχη προστασίας (firewalls) βοηθούν στην εφαρμογή αυτής της προσέγγισης χρησιμοποιώντας κάτι που ονομάζεται μικρο-τμηματοποίηση. Ουσιαστικά, χωρίζουν τα μεγάλα βιομηχανικά δίκτυα σε μικρότερες, ξεχωριστές ζώνες, όπου επιτρέπονται μόνο συγκεκριμένες επικοινωνίες μεταξύ τους. Τι επιτυγχάνεται με αυτόν τον τρόπο; Λοιπόν, καθιστά τα πράγματα πολύ πιο δύσκολα για τους χάκερς, επειδή αν υπάρξει πρόβλημα σε ένα τμήμα, αυτό παραμένει περιορισμένο εκεί, αντί να εξαπλωθεί και να προκαλέσει ζημιά σε άλλα σημαντικά μέρη της υποδομής. Το αποτέλεσμα είναι σημαντικά βελτιωμένη προστασία από κυβερνοαπειλές.

Ενσωμάτωση συσκευών τείχους προστασίας (firewall) σε WLANs που υποστηρίζουν κινητά περιουσιακά στοιχεία IIoT

Οι βιομηχανικές εγκαταστάσεις στρέφονται όλο και περισσότερο σε ασύρματα τοπικά δίκτυα (WLANs) για τη διαχείριση του κινητού εξοπλισμού του Βιομηχανικού Διαδικτύου των Πραγμάτων (IIoT), όπως τα αυτόνομα οχήματα μεταφοράς (AGVs), τα φορητά σαρωτές και τους κινητούς σταθμούς εργασίας σε όλη την παραγωγική επιφάνεια. Κατά τη ρύθμιση αυτών των ασύρματων συστημάτων, η προσθήκη συσκευών firewall δεν είναι πλέον απλώς προτεινόμενη, αλλά σχεδόν απαραίτητη για την κατάλληλη ασφάλεια. Αυτά τα firewall λειτουργούν ως φύλακες για όλα τα ασύρματα δεδομένα που διέρχονται από το δίκτυο, επιβάλλοντας κανόνες ασφαλείας με συνέπεια, είτε οι συνδέσεις προέρχονται από ενσύρματες είτε από ασύρματες πηγές. Το αποτέλεσμα; Οι εγκαταστάσεις αποκτούν ισχυρή προστασία από κινδύνους κυβερνοασφάλειας χωρίς να θυσιάζεται η κινητικότητα που χρειάζονται οι εργαζόμενοι για να μετακινούνται ελεύθερα σε όλους τους χώρους παραγωγής. Πολλά εργοστάσια αναφέρουν ότι έχουν λιγότερα ασφαλιστικά περιστατικά μετά την εφαρμογή αυτής της ενοποιημένης προσέγγισης.

Συχνές Ερωτήσεις

Γιατί τα βιομηχανικά δίκτυα είναι πιο ευάλωτα σε απειλές ασφαλείας από τα συνηθισμένα δίκτυα Πληροφορικής;

Οι βιομηχανικά δίκτυα συχνά λειτουργούν με ξεπερασμένες τεχνολογίες που δεν μπορούν να ενημερωθούν σωστά, προτιμούν τη λειτουργική συνέχεια αντί της ασφάλειας και δεν διαθέτουν κατάλληλη τμηματοποίηση, γεγονός που τα καθιστά ευάλωτα σε ευρείας έκτασης παραβιάσεις.

Πώς συμβάλλουν οι ενδιάμεσοι φραγμοί (firewalls) στις στρατηγικές άμυνας σε βάθος στα περιβάλλοντα OT;

Οι ενδιάμεσοι φραγμοί δημιουργούν ασφαλείς ζώνες δικτύου και σημεία ελέγχου για τη διαχείριση της επικοινωνίας, επιτρέποντας σε συγκεκριμένα πρωτόκολλα να λειτουργούν ομαλά χωρίς να διαταράσσουν τις λειτουργίες, εξασφαλίζοντας έτσι πλεονασμό στα επίπεδα προστασίας.

Ποια είναι η σημασία της τμηματοποίησης δικτύου στα βιομηχανικά δίκτυα;

Η τμηματοποίηση δικτύου δημιουργεί ξεχωριστές ζώνες και διαύλους που περιορίζουν την κίνηση μέσα στο δίκτυο, αποτρέποντας τις ασφαλιστικές παραβιάσεις από το να εξαπλωθούν σε κρίσιμες περιοχές και ενισχύοντας τη συνολική κυβερνοασφάλεια μέσω της εφαρμογής στρατηγικών πολιτικών ασφαλείας.

Πώς βελτιώνουν οι ενδιάμεσοι φραγμοί νέας γενιάς τον εντοπισμό απειλών;

Τα τείχη προστασίας νέας γενιάς περιλαμβάνουν προηγμένα χαρακτηριστικά όπως επιθεώρηση βαθιών πακέτων και συστήματα πρόληψης εισβολών, τα οποία προσφέρουν ανάλυση σε πραγματικό χρόνο της δικτυακής δραστηριότητας για τον εντοπισμό και την αντιμετώπιση εξελιγμένων απειλών ασφαλείας.