O guia definitivo para a segurança cibernética do PLC

19 de abril de 2024
Créditos: TXOne Networks
O artigo original em inglês pode ser lido aqui: https://www.txone.com/blog/ultimate-guide-to-plc-cybersecurity/

 

Os PLCs podem deixar as redes de OT vulneráveis a ataques

No atual ambiente de ameaças de OT, os PLCs – Controladores Lógicos Programáveis – tornaram-se mais uma superfície de ataque para os agentes de ameaças que buscam pontos de entrada fáceis para as instalações industriais.

Os CLPs são alvos convidativos por diversas razões, incluindo o fato de que muitos estão em operação há décadas, desenvolvidos em uma época em que a segurança de OT não era considerada e, portanto, não incorporam protocolos de segurança nativos. Hoje, com os CLPs cada vez mais integrados aos sistemas corporativos e às redes sem fio, a falta de proteções de segurança constitui uma ameaça crescente aos ambientes industriais.

Dentro das organizações, em meio a uma falta geral de compreensão da segurança de OT, é improvável que os gerentes de operações e as equipes de segurança focadas em TI compreendam toda a exposição específica que os PLCs criam. Há até mesmo uma falta de conscientização sobre a segurança de OT entre os fabricantes e programadores de PLCs modernos.

A disponibilidade limitada de ferramentas específicas para proteger os PLCs também tem sido um problema, mas isso está começando a mudar. O mesmo acontece com a abordagem da segurança de OT em geral, à medida que ela se torna uma preocupação crescente e pública e que os ataques às redes de OT se tornam mais agressivos e prejudiciais.
Felizmente, existem medidas eficazes e imediatas que você pode adotar para oferecer segurança real aos PLCs.

 

Segurança cibernética do PLC

A proteção dos PLCs é essencial para proteger a infraestrutura crítica contra possíveis ameaças cibernéticas. Os PLCs são altamente suscetíveis a ataques cibernéticos que, se bem-sucedidos, podem levar a consequências graves, como a interrupção das operações ou o comprometimento da segurança humana.

As medidas de segurança para PLCs devem incluir métodos padrão, como controles de acesso robustos. No entanto, muitas recomendações padrão para TI, como criptografia forte, são difíceis de implementar no ambiente de OT. Em muitos casos é impraticável, se não impossível, efetuar as atualizações regulares de software, pois isso pode significar a parada da produção.

Uma alternativa viável é a aplicação de patches virtuais, em que um IPS (sistema de prevenção de intrusões) é instalado na frente desses sistemas e segmenta as redes para isolá-los, atingindo os mesmos objetivos da aplicação de patches convencionais.

Uma estratégia moderna e eficaz de segurança cibernética também envolverá elementos como o monitoramento contínuo, a integração da inteligência contra ameaças e o treinamento dos funcionários. Essas medidas são cruciais para garantir a proteção dos PLCs e, consequentemente, proteger os processos industriais críticos sob seu controle.

 

Breve história dos PLCs

Os avanços tecnológicos e as demandas do setor têm sido os principais impulsionadores da evolução dos PLCs. Os CLPs foram criados no final da década de 1960, começando como sistemas de controle baseados em relés. Em seguida, os CLPs evoluíram rapidamente com o advento dos microprocessadores na década de 1970. A integração dos microprocessadores possibilitou uma maior capacidade de programação, permitindo que os CLPs substituíssem os sistemas lógicos de relé tradicionais como uma opção mais flexível e mais adequada para a automação industrial.

A década de 1980 testemunhou a adoção de PLCs modulares e montados em rack, proporcionando escalabilidade e modularidade para atender a diversas aplicações. Na década de 1990, os CLPs incorporaram recursos de rede, abrindo caminho para uma comunicação aprimorada entre os dispositivos, especialmente a integração com os sistemas SCADA (Supervisory Control and Data

Acquisition, controle de supervisão e aquisição de dados). O século XXI viu os CLPs adotarem os conceitos da Indústria 4.0, integrando-se à Internet das Coisas (IoT) e à computação em nuvem para monitoramento e análise de dados em tempo real. Esses, é claro, são alguns dos motivos pelos quais eles são mais vulneráveis atualmente.

Os PLCs atuais são caracterizados por seus recursos aprimorados, alta capacidade de processamento e recursos avançados, como inteligência artificial e integração de Machine Learning, proporcionando controle inigualável em comparação com as gerações anteriores de controladores. Essa evolução reflete a adaptação contínua às tendências tecnológicas e às demandas cada vez maiores dos processos industriais modernos.

 

Por que a segurança cibernética do PLC é importante

A segurança cibernética do PLC é crucial, pois os sistemas industriais dependem cada vez mais de redes interconectadas. Uma invasão nos Controladores Lógicos Programáveis pode levar a consequências devastadoras, incluindo paradas de produção, riscos à segurança e perdas econômicas.

A proteção dos PLCs garante a integridade da infraestrutura essencial, protege contra o acesso e a manipulação não autorizados e evita possíveis efeitos em cascata nas operações industriais e, em alguns casos, na segurança pública. À medida que os setores se tornam mais digitalizados, a priorização da segurança cibernética dos CLPs torna-se fundamental para reduzir os riscos e manter a confiabilidade dos processos essenciais.

 

O ataque Stuxnet

O ataque Stuxnet PLC, ocorrido em 2010, foi um divisor de águas para a guerra cibernética. Amplamente atribuído aos esforços conjuntos dos Estados Unidos e de Israel, o Stuxnet teve como alvo as instalações nucleares do Irã, especificamente seu programa de enriquecimento de urânio.

O malware sofisticado explorou vulnerabilidades zero-day nos sistemas operacionais Windows para se infiltrar em sistemas de controle industrial, principalmente nos controladores lógicos programáveis da Siemens. O Stuxnet manipulou secretamente os PLCs, fazendo com que as centrífugas girassem em velocidades erráticas, o que acabou sabotando as ambições nucleares do Irã (sem causar nenhuma destruição física evidente).

O ataque Stuxnet demonstrou o poder e o potencial do armamento cibernético, combinando espionagem, sabotagem e alvos precisos, tudo no âmbito digital. Sua descoberta ressaltou a vulnerabilidade às ameaças cibernéticas da infraestrutura essencial e estimulou uma maior conscientização global sobre a necessidade de medidas robustas de segurança cibernética nos sistemas de controle industrial.

 

TRITON/TRISIS

O ataque TRITON/TRISIS, descoberto em 2017, marcou um aumento significativo nas ameaças cibernéticas direcionadas aos sistemas de controle industrial. Direcionado a uma planta petroquímica no Oriente Médio, o malware, também conhecido como TRISIS, visava especificamente o Sistema Instrumentado de Segurança (SIS) Triconex da Schneider Electric.

Diferentemente de incidentes cibernéticos anteriores, o TRITON foi projetado não apenas para espionagem ou interrupção, mas para manipular os sistemas de segurança da fábrica, o que representa riscos físicos graves. Os invasores tentaram desativar o Triconex SIS, um componente crucial que garante a operação segura dos processos industriais.

O ataque sem precedentes disparou alarmes em todo o mundo, enfatizando as consequências potencialmente catastróficas do comprometimento dos sistemas de segurança. O incidente com o TRITON ressaltou a necessidade urgente de medidas de segurança cibernética reforçadas em infraestruturas críticas, pedindo às organizações do mundo todo que reavaliem suas estratégias de defesa contra ameaças cada vez mais sofisticadas aos sistemas de controle industrial.

 

Como navegar pelas medidas avançadas de segurança do PLC

A adoção bem-sucedida de medidas de segurança avançadas para um sistema de controle requer uma abordagem diversificada. A implementação de um controle de acesso robusto e a restrição da entrada no sistema ao pessoal autorizado são vitais para proteger o PLC contra possíveis ameaças cibernéticas.

Tradicionalmente, a segurança do PLC é classificada em três categorias principais:

1) Detecção e prevenção de ameaças

2) Protocolos de comunicação segura

3) Controle de acesso e autenticação

As práticas recomendadas devem incluir uma avaliação completa dos riscos para identificar possíveis pontos fracos. O treinamento contínuo dos funcionários também é importante. Embora a falta de recursos internos possa ser um problema, há fornecedores terceirizados com os quais se pode trabalhar. As medidas também devem incorporar sistemas de detecção de anomalias para monitoramento em tempo real. E é importante promover uma cultura de segurança cibernética vigilante que permita que os responsáveis identifiquem e respondam prontamente a quaisquer irregularidades.

Por fim, uma estratégia abrangente que combine avaliações de risco, proteções técnicas, como segmentação de rede e prevenção de intrusão, e uma força de trabalho bem treinada são essenciais para navegar no cenário de segurança avançada dos PLC.

 

Detecção e prevenção de ameaças

A proteção eficaz de PLCs depende da detecção e da prevenção robustas de ameaças. Veja a seguir alguns exemplos de detecção e prevenção de ameaças:

1) A implementação de sistemas de detecção e prevenção de intrusões ajuda a identificar e bloquear o acesso não autorizado ou atividades anormais.

2) O monitoramento em tempo real permite uma resposta rápida a possíveis ameaças, evitando o comprometimento do sistema.

3) Auditorias regulares de segurança e avaliações de vulnerabilidade são essenciais para identificar proativamente os pontos fracos.

4) Os firewalls e controles de acesso específicos para OT são vitais para reforçar as defesas e limitar os pontos de entrada não autorizados.

5) Aplicação de patches virtuais sempre que atualizações e patches convencionais forem impraticáveis.

6) O treinamento ou reciclagem/atualização dos funcionários, já que muitos conceitos errôneos são mantidos com firmeza, garante uma força de trabalho vigilante capaz de reconhecer e relatar possíveis riscos à segurança.

Cada uma dessas táticas faz parte de uma abordagem maior e holística de combinação de tecnologias de proteção, avaliações regulares e emprego de uma equipe experiente, que fazem parte da detecção e prevenção vital de ameaças para os PLC.

 

Controle de acesso e autenticação

Embora possa ser um desafio em um ambiente de OT, estabelecer mecanismos robustos de controle de acesso e autenticação pode ser crucial para proteger os sistemas de controle. Os métodos para estabelecer e implementar a autenticação e o acesso adequados incluem:

1) Implementação de protocolos rigorosos de autenticação de usuários, que garante que somente o pessoal autorizado possa acessar e modificar configurações críticas.

2) Controle de acesso baseado em função refina ainda mais as permissões, limitando os indivíduos a tarefas específicas com base em suas funções.

3) Autenticação multifator, agora predominante em muitos meios digitais, acrescenta uma camada extra de segurança ao exigir que os usuários verifiquem sua identidade de várias formas.

Cada uma dessas medidas fortalece a defesa do PLC contra acesso não autorizado e possíveis ameaças cibernéticas. Ao implementar essas táticas, os sistemas de controle podem desfrutar de uma segurança aprimorada, protegendo os processos industriais contra manipulações ou interrupções não autorizadas.

 

Práticas recomendadas para proteger seus PLCs contra ameaças de segurança cibernética

Em uma era em que os processos industriais dependem muito dos controladores lógicos programáveis, é fundamental proteger esses sistemas contra ameaças à segurança cibernética. Vamos explorar as sete práticas recomendadas para fortalecer seus sistemas de controle, garantindo a resiliência contra as ameaças cibernéticas em evolução e mantendo a integridade das operações industriais críticas.

1. Monitoramento e análise contínuos

O monitoramento e a análise contínuos surgem como uma prática recomendada fundamental para proteger os PLCs contra ameaças cibernéticas, dando aos gerentes de segurança ou de operações visibilidade total de seu ambiente e de suas vulnerabilidades. Com maior compreensão, os gerentes podem implementar medidas de segurança mais eficazes.

As ferramentas de monitoramento em tempo real também detectam rapidamente anomalias ou atividades suspeitas, permitindo respostas imediatas. Essa abordagem proativa permite que as organizações identifiquem possíveis violações de segurança e montem um processo de mitigação rápido e eficaz. Um IPS (sistema de prevenção de intrusões) integrado pode agir para impedir totalmente o acesso.

Além disso, a análise contínua dos dados do sistema fornece informações valiosas sobre os cenários de ameaças em evolução, facilitando a implementação de medidas de segurança robustas. A adoção de uma cultura de vigilância perpétua por meio de visibilidade total, monitoramento e análise constantes reforça a resiliência dos sistemas de controle, protegendo-os contra um espectro dinâmico e sempre crescente de riscos cibernéticos.

2. Políticas eficazes de senhas

A implementação de políticas de senha eficazes é outra prática recomendada fundamental para proteger os sistemas de controle contra ameaças à segurança cibernética, o que pode ser difícil, pois a cultura de OT da vida real pode depender de senhas compartilhadas ou até mesmo de senhas padrão de fábrica compartilhadas. No entanto, com treinamento e conscientização suficientes sobre os problemas de segurança, a situação pode ser melhor do que geralmente é.

3. Estratégias de segmentação de rede

As estratégias de segmentação de rede dividem a rede em segmentos isolados, cada um com controles de acesso específicos. Isso significa que os possíveis invasores enfrentam maior complexidade em seus movimentos laterais caso tentem atacar seu sistema de controle.

Com a segmentação da rede, se um segmento for violado, a propagação do ataque poderá ser contida, impedindo o acesso não autorizado a outros componentes do sistema de controle.

Essa abordagem limita a superfície de ataque e aumenta a resiliência geral do sistema. Além disso, a segmentação da rede permite medidas de segurança concentradas em segmentos de alta prioridade, garantindo que os recursos sejam alocados de forma eficiente.

Ao isolar as vias de comunicação, as estratégias de segmentação de rede reduzem efetivamente o risco de movimentação lateral, acesso não autorizado e interrupções, protegendo a integridade e a funcionalidade do seu sistema de controle.

4. Utilização de sistemas de prevenção de intrusão

A utilização de um sistema de prevenção de intrusão (IPS) é fundamental para fortalecer os sistemas de controladores lógicos programáveis contra ameaças à segurança cibernética. Um IPS monitora continuamente as atividades da rede e do sistema, identificando padrões ou comportamentos anômalos que podem indicar acesso não autorizado ou atividades maliciosas. Ao analisar o tráfego da rede e os registros do sistema em tempo real, o IPS atua como uma sentinela vigilante, identificando prontamente as possíveis ameaças.

Quando uma anomalia é detectada, o IPS pode disparar alertas ou tomar medidas automatizadas para atenuar a ameaça, impedindo o acesso não autorizado ou a adulteração do PLC. Esse mecanismo de defesa proativo aumenta a resiliência de um sistema de controle, permitindo respostas rápidas a ameaças cibernéticas que, de outra forma, não seriam rastreadas.

5. Protocolos de acesso remoto seguro

Os protocolos de acesso remoto seguro fortalecem os sistemas de controle contra ameaças à segurança cibernética, garantindo que as conexões remotas sejam estabelecidas e mantidas com o mais alto nível de segurança.

Protocolos como VPN (Virtual Private Network) e SSH (Secure Shell) criptografam os dados durante a transmissão, protegendo-os contra interceptação ou adulteração. Por meio do estabelecimento de túneis seguros, esses protocolos criam um canal de comunicação protegido entre os usuários remotos e o sistema de controle.

Além disso, as soluções de acesso seguro geralmente incorporam medidas de autenticação, exigindo que os usuários comprovem sua identidade por meio de credenciais ou autenticação multifator antes de obter acesso. Ao implementar esses protocolos, as organizações podem permitir o monitoramento e a manutenção remotos sem comprometer a integridade do PLC.

6. Implementação da estrutura OT Zero-Trust

A implementação de uma estrutura Zero-Trust em OT é a prática mais importante para fortalecer seus sistemas de controle contra ameaças cibernéticas. Diferentemente dos modelos tradicionais de segurança baseados em perímetro, uma abordagem Zero-Trust não pressupõe nenhuma confiança inerente na rede, exigindo verificação contínua das identidades e dos dispositivos dos usuários.

Essa estrutura reduz a superfície de ataque ao exigir autenticação, autorização e validação contínuas de dispositivos e usuários que tentam acessar o sistema de controle. A microssegmentação da rede isola os componentes essenciais, limitando o movimento lateral dos possíveis invasores.

O monitoramento e a detecção de anomalias em tempo real contribuem para a rápida identificação e resposta às ameaças. Esse modelo proativo garante que toda a segurança do sistema permaneça intacta, mesmo que um aspecto seja comprometido. Uma estrutura OT Zero-Trust reduz os riscos ao promover uma estratégia de defesa holística e em camadas, garantindo uma postura de segurança dinâmica e adaptável.

 

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No cenário em evolução dos sistemas de controle industrial, proteger a sua rede OT com TXOne garante uma defesa fortificada contra ameaças cibernéticas.

As soluções de segurança cibernética da TXOne priorizam a integridade e a confiabilidade da sua rede de controladores, aproveitando mecanismos avançados de detecção de ameaças, controles de acesso robustos e protocolos de comunicação seguros.

A TXOne cria um escudo resiliente contra acesso não autorizado, adulteração e possíveis interrupções, enfatizando medidas proativas, como monitoramento contínuo e avaliações regulares de segurança.

A escolha da TXOne não apenas protege a sua rede OT, mas também protege os processos industriais críticos que ela gerencia, proporcionando maior tranquilidade em uma era de crimes cibernéticos sem precedentes.

 

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