Почему устройства брандмауэра критически важны для защиты инфраструктуры промышленных сетей?

Понимание проблем безопасности промышленных сетей и роль устройств брандмауэра

Уникальные уязвимости в инфраструктуре промышленных сетей

Проблемы безопасности в промышленных сетевых установках значительно отличаются от тех, что встречаются в обычных ИТ-средах. Множество устаревших систем операционных технологий по-прежнему работают на платформах, давно вышедших из срока эксплуатации, и которые невозможно должным образом обновить. В то же время системы промышленного управления, как правило, делают акцент на бесперебойной работе, а не на внедрении надёжных мер безопасности, что естественным образом создаёт уязвимости. Большинство промышленных сетей также не имеют надлежащей сегментации, поэтому, если вредоносный элемент проникает внутрь, он может быстро распространиться по всей системе. Согласно недавнему отраслевому отчёту за 2023 год, почти у семи из десяти производственных предприятий в прошлом году имели место инциденты в области кибербезопасности, и большинство этих нарушений начались именно на границах сети, где защита была наиболее слабой. По мере того как компании продолжают объединять свои ИТ- и операционные сети, это лишь усугубляет положение для служб безопасности, которым приходится противостоять всё более изощрённым атакам.

Как устройства брандмауэра обеспечивают стратегию глубокой защиты в средах OT

Брандмауэры играют ключевую роль при реализации подходов глубокой защиты для систем операционных технологий (OT). Они создают сетевые зоны и контрольные точки, управляющие взаимодействием различных частей сети и предотвращающие несанкционированный доступ к критически важному оборудованию. Промышленные брандмауэры отличаются от обычных ИТ-версий тем, что работают с конкретными протоколами, такими как Modbus TCP и PROFINET. Это позволяет операторам точно контролировать потоки трафика, не нарушая работу процессов в реальном времени, от которых зависят многие производственные линии. Суть такого многоуровневого подхода — в избыточности: если один уровень защиты выходит из строя, другие средства защиты продолжают обеспечивать безопасность. Это особенно важно в средах OT, где простои приводят к финансовым потерям, а альтернативные меры безопасности не всегда легко реализуемы.

Эволюция киберугроз, направленных на критическую инфраструктуру

Угрозы нашей критической инфраструктуре больше не те, что раньше. То, что начиналось как простые сбои, превратилось в нечто гораздо более пугающее — атаки, способные нанести реальный физический ущерб. Раньше большинство проблем сводились к краже данных или временному выводу систем из строя на несколько часов. Сейчас же злоумышленники нацеливаются на реальные системы, управляющие нашими заводами, электросетями и очистными сооружениями. Некоторые хакеры, поддерживаемые государствами, используют специально созданные программы-вредители, предназначенные для обхода всех тех мер промышленной безопасности, которые мы считали надёжными. В то же время группировки, распространяющие вымогательское ПО, поняли, что атаки на энергетические компании и производителей приносят им более высокие выкупы. Согласно отчёту прошлого года о угрозах критической инфраструктуре, количество атак, направленных непосредственно на системы промышленного управления, увеличилось почти на 88%. Такой рост означает, что наши основные службы сталкиваются с угрозами, которые день ото дня становятся всё умнее.

Тематическое исследование: атака на электросеть из-за недостаточной сегментации сети

В 2022 году произошло серьезное нарушение безопасности, когда хакеры проникли в региональную энергосеть с помощью неадекватно защищенной системы дистанционного мониторинга. Поскольку не было отделов между обычными бизнес-сетями и фактическими системами управления, эти злоумышленники могли свободно передвигаться по сети, пока не достигли основных функций управления сетью. Какой результат? Отключение электроэнергии затронуло около 50 тысяч домохозяйств по всей области. Оглядываясь назад, что пошло не так, ясно видно, что если бы брандмауэры промышленного класса были правильно реализованы для сегментации различных частей сети, эта атака, вероятно, осталась бы ограничена менее важными областями, не вызывая столь серьезных проблем для потребителей. Урок, который мы извлекаем из этого примера, довольно прост: установка брандмауэров в умных местах действует как ключевые точки защиты, которые предотвращают распространение несанкционированного доступа по всем основным инфраструктурным системам.

Сегментация промышленной сети с использованием устройств брандмауэров: зоны, каналы и управление движением

Применение зон и каналов для безопасного потока данных в сетях МКУ

Когда дело доходит до защиты промышленных сетей, сегментация с помощью брандмауэров создает важные линии безопасности, которые препятствуют злоумышленникам свободно перемещаться в OT-системах. Стандарт IEC 62443 дает нам эту модель зон и каналов, которая в основном разделяет сеть на отдельные секции. Общение между этими секциями происходит только по определенным маршрутам, установленным политиками. Удаляя высокорисковые детали от основных систем управления, мы гарантируем, что если одна область будет взломана, повреждения не распространятся повсюду. Эти брандмауэры находятся на каждой границе сети, действуя как ворота, пропуская только то, что должно быть разрешено, останавливая подозрительный трафик. Эта установка создает несколько слоев защиты, что затрудняет атакующим проникновение в систему.

Безгражданское и государственное фильтрация в промышленных сетях на полевом уровне

Промышленные системы брандмауэров используют различные методы фильтрации, разработанные специально для жестких производственных условий. При этом безгосударственный подход рассматривает каждый пакет отдельно по фиксированным критериям, таким как IP-адреса и номера портов. Этот метод хорошо работает в среде, где скорость имеет наибольшее значение, например, в сетях на заводе, где ответы требуются в миллисекундах. С другой стороны, фильтрация состояния отслеживает текущие соединения и изучает более широкую картину сетевого трафика. Это дает администраторам более умные варианты управления и обнаруживает угрозы, которые могут проскользнуть мимо базовых фильтров. Конечно, здесь тоже есть компромисс. Государственная инспекция действительно повышает уровень защиты, но при этом требует дополнительной обработки, которая может замедлить критические операции. Большинство современных промышленных брандмауэров предлагают оба подхода, чтобы компании могли корректировать свою позицию безопасности в зависимости от того, что требует их конкретная операция каждый день.

Контроль бокового движения с помощью стратегической политики движения

Брандмауэрные устройства реализуют стратегические политики трафика, которые помогают контролировать, как угрозы перемещаются по бокам по разным частям промышленных сетей. Эти меры безопасности точно определяют, какой тип передачи данных разрешен между сегментами сети, включая используемые конкретные протоколы, откуда и куда поступает информация и движется ли она только в одном направлении. Результат - что-то вроде цифровых стен, которые препятствуют злоумышленникам проникать глубже в систему, как только они пробивают первоначальную защиту. Когда компании устанавливают подробный контроль доступа на этом уровне, злоумышленники оказываются застрявшими внутри любой части сети, которую они изначально взломали, не имея возможности получить доступ к критической инфраструктуре в другом месте. Такие подходы уменьшают ущерб, наносимый при нарушении, при этом следуя современным передовым практикам кибербезопасности, которые требуют постоянной проверки, а не просто доверять тому, кто случайно подключен к сети.

Стратегическое размещение устройств межсетевого экранирования на различных уровнях промышленной сети

Правильное использование устройств межсетевого экранирования означает применение многоуровневого подхода, соответствующего реальным потребностям каждой части промышленной сети. На уровне поля прозрачные брандмауэры уровня 2 защищают устаревшие системы OT, не нарушая при этом их чувствительную к задержкам связь. Эти устройства должны также выдерживать достаточно жесткие условия эксплуатации, перенося такие факторы, как сильная жара и постоянная вибрация от оборудования. При работе с объектами, расположенными в разных местах, целесообразно устанавливать небольшие брандмауэры непосредственно на удаленных площадках и в точках связи. Они обеспечивают безопасность соединений с основными сетями, которые зачастую осуществляются через беспроводные глобальные сети. Также важны общие аспекты безопасности. Мощные IP-брандмауэры размещаются на границах компании и контролируют перемещение данных между обычными компьютерными сетями и производственными участками, обеспечивая прохождение только авторизованного трафика. Очень важно найти правильный баланс, поскольку никто не хочет, чтобы меры безопасности замедляли работу или создавали ситуации, при которых выход из строя одного компонента приводит к остановке всей системы.

Устройства межсетевого экрана следующего поколения и интеграция модели нулевого доверия в средах IIoT

Повышение эффективности обнаружения угроз с помощью функций межсетевого экрана следующего поколения (NGFW)

Межсетевые экраны следующего поколения, или NGFW, как их обычно называют, обеспечивают значительно более высокий уровень обнаружения угроз по сравнению со старыми моделями при защите современных промышленных систем интернета вещей. Традиционные межсетевые экраны анализируют только порты и протоколы, тогда как NGFW выходят далеко за эти рамки. Они оснащены такими возможностями, как глубокий анализ пакетов, системы предотвращения вторжений и средства контроля, способные в режиме реального времени понимать, что делают приложения. Это позволяет выявлять коварные угрозы, которые пытаются проникнуть в промышленные сети незамеченными. Специалисты по безопасности могут фактически обнаруживать и блокировать такие сложные атаки до того, как они нанесут ущерб — то, что обычные межсетевые экраны просто упускают. Результат — гораздо более надежная защита таких объектов, как электросети, производственные предприятия и другие важнейшие системы, от которых мы ежедневно зависим.

Глубокая проверка пакетов для мониторинга трафика управляющей сети в реальном времени

Брандмауэры нового поколения (NGFW) выходят за рамки традиционных подходов, используя технологию глубокой проверки пакетов (DPI), чтобы анализировать всё содержимое сетевых пакетов, а не только информацию заголовков. Это позволяет им анализировать трафик управляющей сети по мере его поступления в режиме реального времени. Благодаря такому уровню детализации эти передовые брандмауэры могут выявлять подозрительные шаблоны активности, обнаруживать скрытые вредоносные программы и перехватывать несанкционированные команды, которые могут свидетельствовать о нарушении безопасности. Когда брандмауэры действительно анализируют то, что проходит через сеть, они раскрывают угрозы, которые простые фильтры полностью упускают. Для отраслей, осуществляющих критически важные операции, этот дополнительный уровень защиты, обеспечиваемый DPI, является решающим фактором между ранним обнаружением угроз и последующими серьезными инцидентами.

Применение принципов нулевого доверия и микросегментации с использованием устройств брандмауэра

Безопасность по принципу нулевого доверия основана на простой идее: никто не получает автоматических прав доступа, будь то люди или машины, подключенные к сети. Вместо этого всё должно постоянно проверяться перед тем, как разрешить взаимодействие с другими частями системы. Межсетевые экраны помогают реализовать этот подход с помощью так называемой микросегментации. По сути, они разделяют крупные промышленные сети на более мелкие, отдельные зоны, где разрешена только определённая связь между ними. Чего это достигает? Это значительно затрудняет работу хакерам, поскольку в случае возникновения проблемы в одном из участков, она остаётся локализованной и не распространяется на другие важные части инфраструктуры. Результат — существенно улучшенная защита от киберугроз.

Интеграция устройств межсетевого экрана в WLAN, поддерживающие мобильные объекты промышленного интернета вещей

Промышленные предприятия всё чаще обращаются к беспроводным локальным сетям (WLAN) для управления своим мобильным оборудованием промышленного интернета вещей (IIoT), таким как АСГ, портативные сканеры и мобильные рабочие станции на производственных площадках. При настройке таких беспроводных систем установка брандмауэров уже не просто рекомендуется — это практически необходимо для обеспечения надлежащей безопасности. Эти брандмауэры выступают в роли контролеров всего беспроводного трафика, проходящего через сеть, и одинаково строго применяют правила безопасности независимо от того, поступают соединения по проводным или беспроводным каналам. В чём преимущество? Предприятия получают надёжную защиту от киберугроз, не жертвуя мобильностью сотрудников, необходимой для свободного перемещения по производственным зонам. Многие заводы сообщили о снижении числа инцидентов безопасности после внедрения такого комплексного подхода.

Часто задаваемые вопросы

Почему промышленные сети более уязвимы к угрозам безопасности, чем обычные ИТ-сети?

Промышленные сети часто работают на устаревших технологиях, которые нельзя должным образом обновить, уделяют приоритетное внимание непрерывности работы вместо безопасности и не имеют надлежащей сегментации, что делает их уязвимыми к масштабным нарушениям безопасности.

Как брандмауэры способствуют стратегии защиты в глубину в средах OT?

Брандмауэры создают защищённые сетевые зоны и контрольные точки для управления взаимодействием, позволяя определённым протоколам работать бесперебойно без нарушения операций, обеспечивая тем самым избыточность уровней защиты.

Каково значение сетевой сегментации в промышленных сетях?

Сетевая сегментация создаёт отдельные зоны и каналы, ограничивающие перемещение внутри сети, предотвращая распространение инцидентов безопасности в критически важные области и повышая общую киберзащищённость за счёт применения стратегических политик безопасности.

Как межсетевые экраны нового поколения улучшают обнаружение угроз?

Межсетевые экраны нового поколения включают расширенные функции, такие как анализ пакетов и системы предотвращения вторжений, которые обеспечивают анализ сетевой активности в реальном времени для выявления и устранения сложных угроз безопасности.