Zakaj so naprave požarnega zidu ključne za zaščito industrijske mrežne infrastrukture?

Razumevanje izzivov varnosti industrijskih omrežij in vloge naprav požarnega zidu

Posebne ranljivosti v infrastrukturi industrijskih omrežij

Varnostni problemi v industrijskih omrežnih nastavitvah so precej drugačni v primerjavi s tistimi, ki jih vidimo v običajnih IT okoljih. Veliko starejših operativnih tehničnih sistemov še vedno deluje na platformah, ki so že daleč za svojim vrhuncem in jih ni mogoče ustrezno posodobiti. Medtem industrijski nadzorni sistemi pogosto raje zagotavljajo neprekinjeno delovanje namesto uvedbe trdnih varnostnih ukrepov, kar naravno povzroča ranljivosti. Večina industrijskih omrežij prav tako nima ustrezne segmentacije, zato se napadalci, ko enkrat vdrejo, hitro razširijo po celotnem sistemu. Nedavna industrijska poročila iz leta 2023 kažejo, da je skoraj sedem od deset tovarn doživelo lansko leto kakršno koli vrsto kibernetskega incidenta, večina teh kršitev pa se je začela ravno na robovih omrežja, kjer je bila varnost najšibkejša. Ko podjetja nadaljujejo z združevanjem svojih IT in operativnih omrežij, se stanje za varnostne ekipe, ki skušajo braniti pred vse bolj sofisticiranimi napadi, še dodatno poslabša.

Kako naprave požarnega zidu uveljavljajo strategije obrambe v globino v OT okoljih

Požarni zidovi igrajo ključno vlogo pri vzpostavljanju pristopov obrambe v globino za sisteme operativne tehnologije (OT). Ustvarjajo omrežne cone in nadzorne točke, ki urejajo način komunikacije med različnimi deli omrežja, hkrati pa preprečujejo neželen dostop do pomembne opreme. Požarni zidovi industrijske kakovosti se razlikujejo od običajnih IT različic, ker delujejo s specifičnimi protokoli, kot so Modbus TCP in PROFINET. To omogoča upravljalcem natančno nadzorovanje pretoka prometa, ne da bi motili procese v realnem času, od katerih je odvisnih mnogo tovarn. Celotni namen tega večplastnega pristopa je redundanca. Če pride do napake pri eni plasti zaščite, ostanejo še vedno druge obrambne meje. To je zelo pomembno v OT okoljih, kjer vsak zastoj pomeni denarne izgube in pogosto ni enostavnih alternativ za ukrepe varnosti.

Razvoj kibernetskih groženj, usmerjenih proti kritični infrastrukturi

Grožnje naši kritični infrastrukturi niso več tiste, ki so bile nekoč. Tisto, kar se je začelo kot osnovne motnje, se je danes spremenilo v nekaj veliko bolj grozljivega – napade, ki lahko povzročijo dejansko fizično škodo. V preteklosti so bili večinoma vsi problemi povezani le s krajo podatkov ali izpadom sistemov za nekaj ur. Danes pa napadalci ciljajo dejanske sisteme, ki upravljajo naše tovarne, električne omrežja in postaje za čiščenje vode. Nekateri državno podprti pirati uporabljajo posebej zasnovano zlonamerno programske opreme, ki se pre sne izmuzne mimo vseh industrijskih varnostnih ukrepov, za katere smo mislili, da so tako učinkoviti. Medtem so ekipe, ki širijo program za odkupljanje (ransomware), ugotovile, da napadi na energetska podjetja in proizvajalce prinašajo višje odškodnine. Po poročilu o grožnjah kritični infrastrukturi iz lanskega leta je bilo skoraj 88-odstotno povečanje napadov ravno na sisteme za nadzor industrijskih procesov. Takšna rast pomeni, da so naše bistvene storitve vsak dan izpostavljene vedno bolj pametnim nevarnostim.

Primer študije: Napad na omrežje zaradi nezadostne segmentacije omrežja

Leta 2022 je prišlo do večjega varnostnega preloma, ko so se pirati znotraj regionalne električne omrežja uvedli prek neustrezno zaščitenega sistema za oddaljeno spremljanje. Ker med običajnimi poslovnimi omrežji in dejanskimi nadzornimi sistemi ni bilo ločitve s požarnim zidom, so ti storilci lahko prosto potovali po omrežju, dokler niso dosegli osnovnih funkcij upravljanja omrežja. Posledica? Odstavitev električne energije, ki je prizadela približno 50 tisoč gospodinjstev v regiji. Če pogledamo nazaj, kaj je šlo narobe, je očitno, da bi bil tak napad ostal omejen na manj pomembna področja in ne bi povzročil tolikšnih težav za potrošnike, če bi bili industrijski požarni zidovi ustrezno nameščeni za ločevanje različnih delov omrežja. Iz tega primeru iz vsakdanjika lahko preprosto naučimo: namestitev požarnih zidov na pametnih lokacijah deluje kot ključna varnostna točka, ki preprečuje širjenje neupravičenega dostopa po bistvenih infrastrukturnih sistemih.

Segmentacija industrijske mreže z uporabo naprav za požarne zidove: cone, vodila in nadzor prometa

Uvedba con in vodil za varno pretakanje podatkov v ICS mrežah

Ko gre za zagotavljanje varnosti industrijskih mrež, segmentacija s požarnimi zidovi ustvari pomembne varnostne meje, ki preprečujejo zlonamernim udeležencem prosto gibanje znotraj OT sistemov. Standard IEC 62443 nam ponuja model con in vodil, ki mrežo temeljito razdeli na ločene odseke. Komunikacija med temi odseki poteka le prek določenih poti, ki jih določajo politike. S tem ko visoko tvegane dele ločimo od ključnih kontrolnih sistemov, zagotovimo, da če pride do vdora v en del, škoda ne zakuha povsod drugod. Ti požarni zidovi so postavljeni na vsaki mejni točki mreže in delujejo kot vratarji, ki pustijo naprej le to, kar je dovoljeno, hkrati pa blokirajo sumljiv promet. Ta nastavitev ustvari več plasti zaščite in napadalcem znatno oteži prodor globlje v sistem.

Brezstanovno in stanovno filtriranje v industrijskih omrežjih na ravni polja

Industrijski sistemi požarnih zidov uporabljajo različne tehnike filtriranja, posebej zasnovane za trdne proizvodne pogoje. Pri pristopu brez stanja se vsak paket obravnava ločeno glede na fiksna merila, kot so naslovi IP in številke vrat. Ta metoda deluje dobro v okoljih, kjer je najpomembnejša hitrost, na primer v omrežjih na proizvodnih tleh, ki potrebujejo odziv v milisekundah. Nasprotno pa filtriranje s stanjem spremlja aktivne povezave in analizira širšo sliko omrežnega prometa. To omogoča administratorjem pametnejše možnosti nadzora ter odkriva grožnje, ki bi lahko ušle preprostim filterjem. Seveda obstaja tudi kompromis. Nadzor s stanjem sicer izboljša raven zaščite, vendar povzroča dodatne obdelovalne obremenitve, ki lahko upočasnijo kritične operacije. Večina sodobnih industrijskih požarnih zidov dejansko ponuja oba pristopa, tako da si lahko podjetja prilagodijo varnostno nastavitev glede na dnevne zahteve svojih poslovnih procesov.

Kontrola stranskega premika s strategičnimi prometnimi politikami

Požarni zidovi uveljavljajo strateške politike prometa, ki pomagajo nadzorovati, kako grožnje napredujejo vodoravno skozi različne dele industrijskih omrežij. Te varnostne ukrepe natančno določajo, kakšne vrste prenosov podatkov so dovoljene med posameznimi odseki omrežja, vključno s specifičnimi uporabljenimi protokoli, izvorom in ciljem informacij ter smerjo prenosa (eno- ali dvo-smerno). Rezultat je nekaj v smislu digitalnih sten, ki onemogočajo hkrabnim osebam globlji dostop v sistem, ko že prebijete začetne obrambe. Ko podjetja na tej ravni vzpostavijo podrobne nadzorne mehanizme za dostop, se napadalci znajdejo ujeti v tistem delu omrežja, ki so ga sprva kompromitirali, in ne morejo doseči kritične infrastrukture na drugih mestih. Takšni pristopi zmanjšujejo škodo, ki nastane ob napadih, hkrati pa sledijo sodobnim najboljšim praksam v sferi kybervarnosti, ki zahtevajo stalno preverjanje namesto slepega zaupanja vsemu, kar je povezano z omrežjem.

Strateška postavitev naprav za požarni zid prek industrijskih omrežnih plasti

Učinkovito delovanje naprav za požarni zid pomeni večplastni pristop, ki ustreza dejanskim potrebam posameznih delov industrijskega omrežja. Na področju polja transparentni požarni zidovi na plasti 2 služijo za zaščito starejših OT sistemov, ne da bi motili njihove občutljive komunikacije glede časovnih zahtev. Te enote morajo prenesti tudi precej težke razmere, kot so vročina in stalno tresenje zaradi strojev. Ko opravljamo s postopki na različnih lokacijah, je smiselno namestiti manjše požarne zidove neposredno na oddaljenih mestih in celicah. Zagotavljajo varnost povezav do glavnih omrežij, kar se pogosto izvaja prek brezžičnih omrežij na širšem območju. Pomembna je tudi globalna slika. Močni IP požarni zidovi so postavljeni na meje podjetja in nadzorujejo pretok podatkov med navadnimi računalniškimi omrežji in proizvodnimi tlorisi, ter zagotavljajo, da samo dovoljen promet lahko preide. Pravilno uravnoteženje je kritično pomembno, saj nihče ne želi, da bi varnostne ukrepe upočasnile delovanje ali ustvarile situacije, v katerih bi odpoved enega samega elementa povzročila propad vsega.

Napredne naprave požarnih zidov in integracija ničelne zaupnosti v okoljih IIoT

Izboljšanje zaznavanja groženj z zmogljivostmi naprednih požarnih zidov (NGFW)

Požarni zidovi nove generacije, ali kako se pogosto imenujejo NGFW-ji, ponujajo veliko boljše zaznavanje groženj kot starejši modeli, kadar gre za zaščito današnjih industrijskih sistemov IoT. Običajni požarni zidovi preprosto pregledujejo vrata in protokole, NGFW-ji pa segajo daleč dlje. Združujejo funkcije, kot so pregloboko pregledovanje paketov, sistemi za preprečevanje vdorov in nadzor, ki razume, kaj aplikacije počnejo v realnem času. To pomaga ujeti tiste zvite grožnje, ki poskušajo neprepoznane vdrleti v industrijska omrežja. Strokovnjaki za varnost dejansko lahko zaznajo in ustavijo te zapletene napade, preden povzročijo škodo – nekaj, kar običajni požarni zidovi preprosto spregledajo. Rezultat? Veliko boljša zaščita za sisteme, kot so omrežja električne energije, proizvodne tovarne in druge bistvene infrastrukture, od katerih smo vsakodnevno odvisni.

Poglobljena kontrola paketov za spremljanje prometa v nadzornem omrežju v realnem času

Požarni zidovi nove generacije (NGFW) nadaljujejo naprej tradicionalne pristope tako, da uporabljajo poglobljeno kontrolo paketov (DPI), da pregledajo vsebino omrežnih paketov, ne le glave. To jim omogoča analizo prometa v nadzornem omrežju takojšnjem realnem času. Z take stopnjo podrobnosti lahko ti napredni požarni zidovi prepoznajo nenavadne vzorce dejavnosti, odkrijejo skrito zlonamerno programske opreme in ujamete neavtorizirane ukaze, ki bi lahko nakazovali kršitev varnosti. Ko požarni zidovi dejansko pregledajo, kaj teče skozi omrežje, razkrijejo nevarnosti, ki jih preprosti filtri popolnoma zamudijo. Za industrije, ki opravljajo kritične operacije, ta dodatna raven obrambe, ki jo zagotavlja DPI, pomeni razliko med zgodnjim odkrivanjem groženj in ravnanjem z večjimi incidenti pozneje.

Uporaba načel ničelne zaupanja in mikrosegmentacije z uporabo naprav za požarne zidove

Varnost ničelne zaupnosti deluje na podlagi preproste ideje: nihče ne dobi samodejnih pravic dostopa, ne glede na to, ali gre za ljudi ali naprave, povezane v omrežje. Namesto tega je treba vse stalno preverjati, preden se jih dovoli interakcijo z drugimi deli sistema. Požarni zidovi pomagajo pri uveljavljanju tega pristopa s pomočjo nečesa, kar se imenuje mikrosegmentacija. Po osnovi razdelijo velika industrijska omrežja na manjše, ločene cone, kjer so med njimi dovoljena le določena komunikacijska povezovanja. Kaj to doseže? Zadeve postanejo bistveno težje za hackerje, ker, če pride do težave v enem odseku, ostane omejena na ta del in se ne more širiti ter poškodovati drugih pomembnih delov infrastrukture. Rezultat je znatno izboljšana zaščita pred siberskimi grožnjami.

Vključevanje naprav požarnega zidu v WLAN-je, ki podpirajo mobilne IIoT sredstva

Industrijske naprave vse pogosteje uporabljajo brezžična lokalna omrežja (WLAN) za upravljanje mobilne opreme Industrial Internet of Things (IIoT), kot so AGV-ji, ročni skenerji in mobilne delovne postaje po celotni tovarni. Pri nameščanju teh brezžičnih sistemov dodajanje naprav požarnega zidu ni več le priporočilo – temveč je praktično nujno za ustrezno varnost. Ti požarni zidovi delujejo kot vratarji za vse brezžične podatke, ki potujejo skozi omrežje, in dosledno uveljavljajo varnostna pravila, ne glede na to, ali prihajajo povezave iz žičnih ali brezžičnih virov. Kaj s tem dobijo? Trdna zaščita tovarn pred sibercriminalitetom, hkrati pa ohranjajo mobilnost, ki jo delavci potrebujejo za prosto premikanje po proizvodnih površinah. Številne tovarne poročajo o manjšem številu varnostnih incidentov po uvedbi takega integriranega pristopa.

Pogosta vprašanja

Zakaj so industrijska omrežja bolj ranljiva za varnostne grožnje kot običajna IT omrežja?

Industrijska omrežja pogosto delujejo na zastareli tehnologiji, ki je ni mogoče ustrezno posodobiti, dajejo prednost operativni neprekinjenosti pred varnostjo in nimajo ustreznega razčlenjevanja, zaradi česar so ranljiva za obsežne kršitve.

Kako požarni zidovi prispevajo k strategijam obrambe v globino v OT okoljih?

Požarni zidovi ustvarjajo varna omrežna območja in nadzorne točke za upravljanje komunikacije, ki omogočajo brezhibno delovanje določenih protokolov brez motenj v obratovanju, s čimer zagotavljajo podvojenost varnostnih plasti.

Kakšen pomen ima razčlenjevanje omrežja v industrijskih omrežjih?

Razčlenjevanje omrežja ustvarja ločena območja in kanale, ki omejujejo gibanje znotraj omrežja, preprečujejo širjenje varnostnih kršitev na kritična območja in izboljšajo splošno kibernetsko varnost z uvedbo ciljno usmerjenih varnostnih politik.

Kako naprednejši požarni zidovi izboljšujejo zaznavanje groženj?

Požarni zidovi nove generacije vključujejo napredne funkcije, kot so pregledovanje paketov na nivoju vsebine in sistemi za preprečevanje vdorov, ki omogočajo analizo omrežnega prometa v realnem času za prepoznavanje in odpravljanje sofisticiranih varnostnih groženj.