Miért fontosak a tűzfalak az ipari hálózati infrastruktúra védelmében?

Az ipari hálózatbiztonsági kihívások megértése és a tűzfalak szerepe

Egyedi sebezhetőségek az ipari hálózati infrastruktúrában

Az ipari hálózatok biztonsági kérdései jelentősen különböznek a hétköznapi IT-környezetekben tapasztaltaktól. Számos régebbi operatív technológiai rendszer olyan platformokon működik továbbra is, amelyek rég túlhaladták életciklusukat, és megfelelően nem frissíthetők. Eközben az ipari irányítórendszerek inkább a folyamatos üzemeltetésre helyezik a hangsúlyt, semmint erős biztonsági intézkedések bevezetésére, ami természetesen sebezhetőségeket eredményez. A legtöbb ipari hálózat megfelelő szegmentálása sem megoldott, így ha valami behatol, az egész rendszerben gyorsan terjedhet. Egy 2023-as ágazati jelentés szerint a múlt évben a gyártóüzemek majdnem hetven százalékánál történt valamilyen kiberincidens, és ezek többségének forrása éppen a hálózati perifériák voltak, ahol a védelem a leggyengébb. Ahogy a vállalatok egyre inkább összekapcsolják IT és operatív hálózataikat, ez csak tovább nehezíti a biztonsági csapatok dolgát, akik egyre kifinomultabb támadásokkal szemben próbálnak védekezni.

Hogyan érvényesítik a tűzfalak a mélyvédelmi stratégiákat az OT környezetekben

A tűzfalak kulcsszerepet játszanak az operatív technológiai (OT) rendszerek mélyvédelmi megközelítésének kialakításában. Hálózati zónákat és ellenőrzési pontokat hoznak létre, amelyek szabályozzák a hálózat különböző részeinek kommunikációját, miközben megakadályozzák a nem kívánt hozzáférést a kritikus berendezésekhez. Az ipari tűzfalak eltérnek a hagyományos IT változatoktól, mivel speciális protokollokkal, például Modbus TCP-vel és PROFINET-tel is képesek működni. Ez lehetővé teszi a műszaki dolgozók számára, hogy pontosan szabályozzák a forgalomáramlást anélkül, hogy megszakítanák a valós idejű folyamatokat, amelyekre sok gyár függ. Ennek a rétegzett megközelítésnek az egész lényege a redundancia. Ha egy védelmi réteg meghibásodik, továbbra is más védelmi mechanizmusok állnak rendelkezésre. Ez különösen fontos az OT környezetekben, ahol a leállás pénzbe kerül, és gyakran nincsenek egyszerű alternatívák a biztonsági intézkedésekre.

A kritikus infrastruktúrára irányuló cyberfenyegetések fejlődése

A veszélyek, amelyek a kritikus infrastruktúránkra leselkednek, már nem olyanok, mint régen. Ami egyszerű zavarásként kezdődött, mára sokkal ijesztőbbé vált – olyan támadásokká, amelyek valódi fizikai károkat okozhatnak. Régebben a legtöbb probléma csupán adatlopásról vagy néhány órás leállásokról szólt. Ma azonban a rosszfiúk azokra a rendszerekre céloznak, amelyek a gyárakat, áramhálózatokat és szennyvíztisztítókat működtetik. Néhány állami támogatású hacker speciálisan kifejlesztett, ipari biztonsági intézkedéseket kijátszó malware-t vet be, amelyeket addig hatékosnak hittünk. Ugyanakkor a zsarolóprogram-csoportok rájöttek, hogy az energiaszektorra és a gyártóiparra irányuló támadások nagyobb váltságdíjat eredményeznek. Az elmúlt év Kritikus Infrastruktúra Fenyegetési Jelentése szerint majdnem 88 százalékkal nőtt az ipari irányítórendszerek elleni tá angalmak száma. Ez a növekedés azt jelenti, hogy alapvető szolgáltatásaink egyre intelligensebb fenyegetésekkel szembesülnek napról napra.

Esettanulmány: Áramhálózati támadás a hálózati szegmentáció hiánya miatt

Egy komoly biztonsági incidens történt 2022-ben, amikor hackerek betörtek egy regionális áramhálózatba egy elégtelenül védett távoli figyelőrendszeren keresztül. Mivel nem volt tűzfal-elválasztás a rendes üzleti hálózatok és a tényleges irányítórendszerek között, ezek a rosszindulatú szereplők szabadon mozoghattak a hálózaton belül, amíg el nem érték az alapvető hálózatirányítási funkciókat. Ennek eredménye? Körülbelül 50 ezer háztartást érintő áramkimaradások az érintett területen. Ha visszatekintünk a történtekre, egyértelművé válik, hogy ha ipari minőségű tűzfalakat megfelelően alkalmaztak volna a hálózat különböző részeinek elkülönítésére, valószínűleg az támadás korlátozódott volna kevésbé fontos területekre, anélkül hogy ilyen súlyos problémákat okozott volna a fogyasztók számára. A tanulság ebből az esetből egyszerű: a tűzfalak okosan megválasztott helyeken történő telepítése olyan lényeges védelmi pontokat jelent, amelyek megakadályozzák, hogy a jogosulatlan hozzáférés elterjedjen az alapvető infrastruktúra-rendszerekben.

Ipari hálózati szegmentáció tűzfal eszközökkel: zónák, vezetékek és forgalomirányítás

Az ICS-hálózatok biztonságos adatáramlásának végrehajtási zónái és vezetékei

Amikor ipari hálózatok biztonságára van szó, a tűzfalakkal való szegmentáció olyan fontos biztonsági vonalakat hoz létre, amelyek megakadályozzák a rossz szereplők szabad mozgását OT rendszerek között. Az IEC 62443 szabvány megadja nekünk ezt a zónákat és vezetékeket, ami alapvetően külön részekre osztja a hálózatot. A kommunikáció ezek között a részek között csak a szakpolitikák által meghatározott konkrét útvonalak mentén történik. Ha a kockázatos alkatrészeket távol tartjuk az alapvető vezérlő rendszerektől, biztosak vagyunk benne, hogy ha egy területet feltörnek, a kár nem terjed el mindenhová. Ezek a tűzfalak minden hálózati határon őrzőként működnek, csak azt engednek be, ami megengedett, miközben megállítják a gyanús forgalmat. Ez a beállítás több réteg védelmet biztosít, ami megnehezíti a támadók számára, hogy mélyen bejutjanak a rendszerbe.

Általános és általános szűrőrendszerek

Az ipari tűzfalrendszerek különféle szűrési technikákat alkalmaznak, amelyeket kifejezetten a kemény gyártási körülményekhez terveztek. Az állapotmentes módszer minden csomagot külön vizsgál, rögzített szempontok szerint, mint például az IP-címek és a portszámok. Ez a módszer jól működik olyan környezetekben, ahol a sebesség a legfontosabb, például gyártósori hálózatokban, ahol a válaszidőnek milliszekundumokon belül kell lennie. Másrészről az állapotalapú szűrés nyomon követi a folyamatban lévő kapcsolatokat, és a hálózati forgalom nagyobb összefüggéseit is elemzi. Ez okosabb vezérlési lehetőségeket biztosít a rendszergazdák számára, és észleli azokat a fenyegetéseket, amelyek esetleg átcsúsznának az alapszintű szűrőkön. Természetesen itt is van kompromisszum: az állapotalapú ellenőrzés ugyan növeli a védelem szintjét, de további processzor-igénybevétellel jár, ami lassíthatja a kritikus műveleteket. A mai ipari tűzfalak többsége valójában mindkét módszert kínálja, így a vállalatok napról napra igazíthatják biztonsági beállításaikat saját működési igényeikhez.

Oldalirányú mozgás szabályozása stratégiai forgalomszabályozási politikákkal

A tűzfalak stratégiai forgalomirányítási szabályzatokat valósítanak meg, amelyek segítenek szabályozni, hogyan terjednek a fenyegetések az ipari hálózatok különböző részein. Ezek a biztonsági intézkedések pontosan meghatározzák, hogy milyen adatátviteli folyamatok engedélyezettek a hálózati szegmensek között, beleértve a használt konkrét protokollokat, az adatforrásokat és célok elérési helyeit, valamint azt, hogy az adatok csak egy irányba mozoghatnak-e. Az eredmény olyan digitális falak létrehozása, amelyek megakadályozzák, hogy a támadók mélyebben hatoljanak be a rendszerbe, miután áttörtek a kezdeti védelmet. Amikor a vállalatok részletes hozzáférés-vezérlést állítanak be ezen a szinten, a támadók abban a hálózatrészben rekednek, amelyet eredetileg kompromittáltak, és nem tudják elérni a többi kritikus infrastruktúrát. Ilyen megközelítések csökkentik a károkat abban az esetben is, ha mégis történik adatvédelmi incidens, miközben betartják a modern kiberbiztonsági legjobb gyakorlatokat, amelyek folyamatos ellenőrzést követelnek meg ahelyett, hogy egyszerűen megbíznának bárkiben, aki éppen csatlakozik a hálózathoz.

Tűzfal-eszközök stratégiai elhelyezése az ipari hálózati rétegekben

A tűzfal eszközök megfelelő működtetése azt jelenti, hogy többrétegű megközelítést kell alkalmazni, amely illeszkedik az ipari hálózat egyes részeinek tényleges igényeihez. A mezőszinten a transzparens 2. rétegbeli tűzfalak védik az öregebb OT rendszereket anélkül, hogy megzavarnák az időzítésükre érzékeny kommunikációjukat. Ezek az eszközök kemény körülményeket is el kell hogy viseljenek, például forró hőmérsékletet és állandó gépi rázkódást. Amikor különböző helyszíneken szétszórt műveletekről van szó, értelmes dolog kisebb tűzfalakat közvetlenül a távoli helyszíneken és cellahelyeken telepíteni. Ezek biztonságban tartják a kapcsolatokat a fő hálózatokkal, amelyek gyakran vezeték nélküli szélessávú hálózatokon keresztül jönnek létre. A nagyobb egészet is figyelembe kell venni. Erős IP-tűzfalak helyezkednek el a vállalat határainál, szabályozva az adatforgalom mozgását a hagyományos számítógépes hálózatok és a gyártósorok között, és biztosítva, hogy csak az engedélyezett forgalom jusson át. A megfelelő egyensúly kialakítása kritikus fontosságú, mivel senki sem akarja, hogy a biztonsági intézkedések lelassítsák a műveleteket, vagy olyan helyzeteket hozzanak létre, ahol egyetlen meghibásodott komponens leállítsa az egész rendszert.

Hálózati tűzfalak új generációja és a nulla megbízhatóságú architektúra integrálása az ipari IoT környezetekben

Fenyegetések észlelésének javítása a következő generációs tűzfal (NGFW) képességeivel

A következő generációs tűzfalak, amelyeket gyakran NGFW-ként emlegetnek, lényegesen hatékonyabb fenyegetésészlelést nyújtanak a régebbi modellekhez képest az ipari IoT-rendszerek védelmét illetően. A hagyományos tűzfalak csupán a portokat és protokollokat vizsgálják, az NGFW-ek azonban sokkal tovább mennek. Mélyreható csomagvizsgálatra, behatoláselhárító rendszerekre és valós idejű alkalmazásfelügyeletre képes funkciókkal vannak felszerelve. Ez segít észrevenni azokat a ravasz fenyegetéseket, amelyek megpróbálnak észrevétlenül bejutni az ipari hálózatokba. A biztonsági szakemberek így képesek ezeket a bonyolult támadásokat időben észlelni és megakadályozni – olyan veszélyeket, amelyeket a hagyományos tűzfalak egyszerűen átengednek. Az eredmény? Jelekentősen megnövekedett védelem az olyan létesítményekkel szemben, mint az áramhálózatok, gyártóüzemek és más alapvető fontosságú rendszerek, amelyektől mindennap függünk.

Mély csomagelemzés a vezérlőhálózati forgalom valós idejű figyeléséhez

A következő generációs tűzfalak (NGFW-k) túlmutatnak a hagyományos megközelítéseken, mivel mély csomagelemzést (DPI) használnak a hálózati csomagok tartalmának vizsgálatához, nemcsak a fejléc-információké. Ez lehetővé teszi számukra, hogy valós időben elemezzék a vezérlőhálózati forgalmat. Az ilyen részletességnek köszönhetően ezek a fejlett tűzfalak felismerik a szokatlan tevékenységi mintákat, felderítik az elrejtett rosszindulatú programokat, és észlelik a jogosulatlan parancsokat, amelyek biztonsági incidensre utalhatnak. Amikor a tűzfalak valóban elemzik a hálózaton áramló adatokat, olyan veszélyek válnak láthatóvá, amelyeket az egyszerű szűrők teljesen kihagynak. A kritikus folyamatokat üzemeltető iparágak számára a DPI által nyújtott további védelmi réteg jelenti a különbséget a korai fenyegetésmegelőzés és a későbbi súlyos incidensek kezelése között.

Nulla bizalmi elvek alkalmazása és mikroszegmentálás tűzfal-eszközök segítségével

A nulla bizalmi biztonság egy egyszerű alapelv alapján működik: senki sem kap automatikus hozzáférési jogokat, függetlenül attól, hogy emberről vagy hálózathoz csatlakozó gépről van-e szó. Ehelyett mindent folyamatosan ellenőrizni kell, mielőtt engedélyeznék a rendszer más részeivel való interakciót. A tűzfalak ezt a megközelítést mikroszegmentáció nevű eljárással segítik megvalósítani. Alapvetően a nagy ipari hálózatokat kisebb, elkülönített zónákra bontják, ahol csak meghatározott kommunikációk engedélyezettek egymás között. Mit érünk el ezzel? Hát azt, hogy jelentősen nehezebbé válik a támadók számára a támadás, mert ha egy szakaszban probléma merül fel, az ott marad korlátozva, és nem terjedhet ki a kritikus infrastruktúra más fontos részeire. Ennek eredményeként jelentősen javul a védelem a kiberfenyegetésekkel szemben.

Tűzfal-eszközök integrálása mobil IIoT eszközöket támogató WLAN-okba

Az ipari létesítmények egyre inkább a vezeték nélküli helyi hálózatokra (WLAN) támaszkodnak mobil Ipari Internet of Things (IIoT) eszközeik, például az AGV-k, kézi szkennerek és mobil munkaállomások kezeléséhez a gyártóhelyiség területén. Amikor ezeket a vezeték nélküli rendszereket állítják be, már nemcsak ajánlott, hanem gyakorlatilag elengedhetetlen tűzfal-eszközök telepítése a megfelelő biztonság érdekében. Ezek a tűzfalak a hálózaton keresztül áramló összes vezeték nélküli adat kapujaként működnek, és egységesen érvényesítik a biztonsági szabályokat függetlenül attól, hogy a kapcsolatok vezetékes vagy vezeték nélküli forrásból származnak. Mi az előnye? A gyárak megbízható védelmet kapnak a kiberfenyegetésekkel szemben anélkül, hogy le kellene korlátozniuk a dolgozók mozgásszabadságát a gyártóterületeken. Számos gyár jelentette, hogy csökkentek a biztonsági incidensek ezen integrált megközelítés bevezetése után.

GYIK

Miért sebezhetőbbek az ipari hálózatok a biztonsági fenyegetésekkel szemben, mint a hagyományos IT-hálózatok?

Az ipari hálózatok gyakran elavult technológián futnak, amelyeket nem lehet megfelelően frissíteni, a biztonságnál elsődlegesnek tekintik az üzemeltethetőséget, és nem rendelkeznek megfelelő szegmentációval, így nagy terjedésű biztonsági megsértések érhetik őket.

Hogyan járulnak hozzá a tűzfalak a mélyvédelmi stratégiákhoz az OT környezetekben?

A tűzfalak biztonságos hálózati zónákat és vezérlési pontokat hoznak létre a kommunikáció kezeléséhez, lehetővé téve, hogy meghatározott protokollok zavartalanul működjenek az üzemeltetés felszakítása nélkül, így biztosítva a védelmi rétegek redundanciáját.

Mi az ipari hálózatok szegmentálásának jelentősége?

A hálózatszegmentálás elkülönített zónákat és csatornákat hoz létre, amelyek korlátozzák a mozgást a hálózaton belül, megakadályozva, hogy a biztonsági megsértések kritikus területekre terjedjenek, és stratégiai biztonsági szabályok alkalmazásával erősítik az általános kiberbiztonságot.

Hogyan javítják a következő generációs tűzfalak a fenyegetések észlelését?

A következő generációs tűzfalak olyan fejlett funkciókat tartalmaznak, mint a mélyreható csomagelemzés és a behatoláselhárító rendszerek, amelyek valós idejű hálózati tevékenységelemzést nyújtanak kifinomult biztonsági fenyegetések azonosítására és enyhítésére.