Le développement de la technologie de sécurité de l'information du système de contrôle informatique industriel évolue constamment avec le développement du système d'automatisation industrielle. La tendance actuelle du développement de systèmes d'automatisation est la numérisation, l'intelligence, la mise en réseau et l'interaction homme-ordinateur, et en même temps, davantage de technologies informatiques sont appliquées au contrôle logique traditionnel et au contrôle numérique. À l'avenir, la technologie de sécurité de l'information du système de contrôle industriel s'appuiera davantage sur la technologie informatique traditionnelle pour la rendre plus intelligente et en réseau et devenir un élément indispensable du système de contrôle. Semblable à la route RD du produit de sécurité de l'information de l'Internet IP traditionnel, les produits de sécurité de l'information du système de contrôle industriel trouveront un point de convergence entre la sécurité de l'information et le contrôle de la production industrielle, formant un système de produits avec des caractéristiques distinctives du système de contrôle industriel d'entrée sûre, contrôle de sécurité et sortie sûre. .
La sécurité des contrôles industriels prend en compte la sécurité fonctionnelle, physique et de l'information
Habituellement, la sécurité du système de contrôle industriel peut être divisée en trois aspects, à savoir la sécurité fonctionnelle, la sécurité physique et la sécurité de l'information.
La sécurité fonctionnelle signifie que pour réaliser les fonctions de sécurité de l'équipement et de l'usine, les parties liées à la sécurité-de l'équipement protégé et de contrôle doivent exécuter correctement leurs fonctions, et lorsqu'une panne ou un dysfonctionnement se produit, l'équipement ou le système doit toujours maintenir un état sûr ou entrer dans un état sûr.
La sécurité physique est la réduction des risques causés par des facteurs tels que les chocs électriques, les incendies, les radiations, les risques mécaniques et les risques chimiques.
The definition of information security for industrial control systems in IEC 62443 is: "The measures taken to protect the system; the system state obtained by establishing and maintaining the measures to protect the system; the ability to be free from unauthorized access to system resources and unauthorized or accidental change, destruction or loss; based on the ability of the computer system, it can ensure that unauthorized personnel and systems can neither modify the software and its data, nor access system functions, but ensure that authorized personnel and systems are not blocked; prevent access to industrial control systems Unlawful or harmful intrusion, or interference with its proper and planned operation."
Les définitions et les connotations des trois types de sécurité sont assez différentes.
Sécurité fonctionnelle, le concept de niveaux d'intégrité de sécurité est utilisé depuis près de 20 ans. Les spécifications de sécurité fonctionnelle exigent que la sécurité d'un composant ou d'un système soit généralement exprimée sous la forme d'un nombre unique, et ce nombre est un facteur de protection basé sur le taux de défaillance du composant ou du système proposé pour protéger la santé humaine, la sécurité de la production et la sécurité environnementale.
La sécurité physique, les éléments de protection sont principalement définis par une série de spécifications de sécurité des opérations de production. Les gouvernements, les entreprises et les organisations industrielles restreignent généralement la normalisation de-l'exploitation sur site des systèmes industriels par le biais de procédures complètes d'exploitation de la production de sécurité, garantissent la traçabilité des accidents et clarifient les responsabilités du personnel concerné. La gestion et les facteurs institutionnels sont les principaux moyens de protéger la sécurité physique. .
La méthode d'évaluation de la sécurité des informations du système de contrôle industriel est différente de l'évaluation de la sécurité fonctionnelle. Bien qu'ils visent tous à protéger la santé du personnel, la sécurité de la production ou la sécurité de l'environnement, le niveau d'intégrité de la sécurité d'utilisation de la sécurité fonctionnelle est calculé en fonction de la possibilité d'une défaillance matérielle aléatoire d'un composant ou d'une défaillance du système, et les systèmes de sécurité de l'information ont un plus large éventail d'applications. , et bien d'autres causes et conséquences possibles. Les facteurs qui affectent la sécurité de l'information sont très complexes et difficiles à décrire avec un simple chiffre. Cependant, le concept de sécurité du cycle de vie complet de la sécurité fonctionnelle s'applique également à la sécurité de l'information, et la gestion et la maintenance de la sécurité de l'information doivent également être effectuées par cycles.
La différence entre la sécurité des contrôles industriels et la sécurité des informations réseau
Les différences entre la sécurité des informations du système de contrôle industriel et la sécurité des réseaux d'information IP traditionnels sont : 1. Différentes exigences de sécurité, 2. Différences entre les correctifs de sécurité et les mécanismes de mise à niveau, 3. Différences de performances en temps réel-, et 4. Différences de priorités de protection de la sécurité , 5. Différences dans l'adaptabilité de la technologie de protection de la sécurité.
En général, la sécurité des réseaux d'information IP traditionnels s'est développée en technologies et principes de conception relativement matures (authentification, contrôle d'accès, intégrité des informations, séparation des privilèges, etc.), qui peuvent nous aider à prévenir et à répondre aux attaques contre les systèmes de contrôle industriels. Traditionnellement, cependant, la recherche sur la sécurité des informations informatiques se concentre sur la protection des informations, et les chercheurs ne considèrent pas comment une attaque affecte les algorithmes d'évaluation et de contrôle et, finalement, comment une attaque affecte le monde physique.
Divers outils de sécurité de l'information existants peuvent fournir les mécanismes nécessaires à la sécurité des systèmes de contrôle. Ces mécanismes individuels ne suffisent pas pour un contrôle de protection en profondeur. En comprenant profondément le processus d'interaction entre les systèmes de contrôle et le monde physique réel, les chercheurs doivent se développer à l'avenir.
1. Meilleure compréhension des conséquences d'une attaque : jusqu'à présent, il n'y a pas eu d'-étude approfondie des dommages qu'un attaquant peut causer s'il obtient un accès non autorisé à un périphérique réseau contrôlé.
2. Concevoir un nouvel algorithme de détection d'attaque : en comprenant le comportement de contrôle du processus physique et en se basant sur les commandes de contrôle de processus et les mesures des capteurs, il est possible d'identifier si un attaquant tente d'interférer avec les données de contrôle ou de capteur.
3. Concevoir un nouvel algorithme et une nouvelle architecture de résilience anti- : lorsqu'un comportement d'attaque du système de contrôle industriel est détecté, la commande de contrôle peut être modifiée à temps pour augmenter la résilience du système de contrôle et réduire les pertes.
4. Concevoir la technologie d'authentification d'identité et de mot de passe adaptée à l'équipement de terrain du système SCADA industriel : à l'heure actuelle, certaines technologies de mot de passe matures, complexes et robustes ne peuvent généralement pas compléter la fonction de contrôle d'accès dans l'équipement de terrain du système de contrôle industriel. La raison principale est que le mot de passe est trop complexe. Les mécanismes peuvent courir le risque d'entraver la réponse rapide des procédures d'urgence en cas d'urgence. Les experts dans le domaine du contrôle automatique industriel estiment généralement que les mécanismes de mot de passe relativement faibles (tels que les mots de passe par défaut, les mots de passe fixes et même les mots de passe vides, etc.) sont plus faciles à deviner, à transmettre, etc. impact supplémentaire.
5. Développer des technologies de protection de la sécurité des systèmes SCADA industriels avec une compatibilité matérielle renforcée : les technologies dotées de solides capacités de protection de la sécurité dans les réseaux de données informatiques traditionnels, telles que l'authentification de l'identité, l'authentification, le chiffrement, la détection des intrusions et les technologies de contrôle d'accès, mettent généralement l'accent sur l'occupation d'un plus grand nombre de réseaux. , les performances du processeur et les ressources de mémoire, qui sont très limitées dans les équipements de système de contrôle industriel, qui ont été initialement conçus pour effectuer des tâches de terrain spécifiques, sont généralement des dispositifs à faible-coût et à faible-processeur. De plus, certains processeurs très obsolètes (comme le processeur Intel 8088 fabriqué en 1978) sont encore utilisés dans les dispositifs de contrôle des systèmes industriels énergétiques tels que l'approvisionnement en pétrole et en eau. Par conséquent, il est difficile de déployer des technologies courantes de protection de la sécurité des informations dans de tels dispositifs sans dégrader de manière significative les performances des dispositifs de contrôle de terrain industriels.
6. Développer des technologies de protection de la sécurité compatibles avec plusieurs systèmes d'exploitation ou plates-formes logicielles : mécanismes de technologie de sécurité de l'information dans les réseaux de données informatiques traditionnels, principalement pour résoudre les problèmes de sécurité de l'information sur-des plates-formes de système d'exploitation à usage général telles que Windows, Linux et Unix . Dans le domaine des systèmes SCADA industriels, les dispositifs des systèmes SCADA industriels sur-site utilisent généralement des systèmes d'exploitation non-publics (parfois appelés micrologiciels), des plates-formes logicielles dédiées (telles que GE, etc.) développées indépendamment par équipementiers (ABB, Siemens, Honeywell…). iFix, etc.) pour compléter des fonctions spécifiques de contrôle de processus industriels. Par conséquent, comment développer, déployer et même mettre à niveau les technologies de protection de la sécurité des informations sur des systèmes d'exploitation et des plates-formes logicielles non -universels est un problème clé qui doit être résolu dans l'avenir de la sécurité des informations des systèmes SCADA industriels.
Mettre en place un système de protection pré-événement, in-et post-événement
La connotation, les exigences et les caractéristiques cibles de la sécurité de l'information du système de contrôle industriel déterminent le besoin de certaines technologies et mesures spéciales de sécurité de l'information. Dans le processus de production industrielle, les IED, les automates, les RTU, les contrôleurs, les processeurs de communication, les systèmes SCADA et divers pratiques, utilisés ou configurés dans divers types d'équipements numériques programmables pour atteindre l'objectif de la fonction de sécurité d'assurer la production, le contrôle et la gestion du contrôle industriel systèmes. La technologie de base de la sécurité de l'information de tous les systèmes de contrôle automatique est le contrôle d'accès et l'authentification de l'identité de l'utilisateur. Sur cette base, certaines technologies sont développées pour protéger la sécurité des paquets de données de communication au moyen de sondes, de cryptage de canal, de vérification et d'authentification des paquets de données. Afin de réaliser la sécurité des informations du système de contrôle industriel sous le principe de la sécurité fonctionnelle, il est nécessaire de construire un système complet de technologie de gestion et de protection de la sécurité globale pour la sécurité des informations du système de contrôle industriel avant, pendant et après l'événement.
1. Technologie de défense avancée
La technologie de pré-défense est une partie importante du système technologique de protection de la sécurité des informations de contrôle industriel. À l'heure actuelle, de nombreuses technologies de base matures peuvent être utilisées : contrôle d'accès/pare-feu dédié au contrôle industriel, authentification d'identité, équipement d'identification, technologie d'identification basée sur la biométrie-, modems sécurisés, technologie de cryptage, infrastructure à clé publique (PKI) , réseau local virtuel (VPN).
2. Technologie de réponse en cas d'événement
La technologie de détection d'intrusion (IDS) est très efficace pour identifier les mauvaises opérations internes et les attaquants externes essayant d'obtenir un accès interne. Il est capable de détecter et d'identifier l'intention des utilisateurs internes ou externes de perturber le réseau. Les IDS se présentent sous deux formes courantes : les systèmes de détection de signature numérique et les systèmes de détection d'irrégularités. Les intrus attaquent souvent les signatures numériques pour accéder au système ou compromettre l'intégrité du réseau. Le système de détection de signature numérique compare les caractéristiques d'attaque actuelles avec la base de données de caractéristiques d'attaque connues, et détermine finalement le résultat de la comparaison en fonction de la sensibilité sélectionnée. Ensuite, selon le résultat de la comparaison, l'occurrence du comportement d'attaque est déterminée, de manière à bloquer le comportement d'attaque et à notifier à l'administrateur système que le système actuel est attaqué. La technologie de détection des irrégularités détermine l'occurrence d'une intrusion et alerte les administrateurs système en comparant la différence entre le comportement du système en cours d'exécution et le comportement normal du système. Par exemple, IDS peut détecter une activité système anormale à minuit ou un accès intensif à un port d'E/S depuis le réseau externe. Lorsqu'une activité anormale se produit, IDS peut bloquer les attaques et alerter les administrateurs système.
Les deux systèmes IDS ci-dessus ont leurs avantages et leurs inconvénients, cependant, ils ont tous le même problème - comment définir la sensibilité de détection. Une sensibilité élevée provoquera de fausses alarmes d'intrusion et l'IDS effectuera les actions système correspondantes pour chaque alarme d'intrusion. Par conséquent, trop de fausses alarmes d'intrusion détruiront non seulement certaines fonctions nécessaires du système normal, mais causeront également beaucoup de dommages au système. charge supplémentaire. La faible sensibilité rendra IDS incapable de détecter l'occurrence de certains comportements d'intrusion, donc IDS fermera les yeux sur certains comportements d'intrusion, afin que l'intrus puisse entrer avec succès dans le système et causer des pertes imprévisibles.
3. Technologie d'investigation post-événement
Le mécanisme de journal d'audit est un fichier qui enregistre les informations d'authentification et d'autres informations caractéristiques des utilisateurs légaux et illégaux, et est l'une des principales technologies médico-légales post-événement pour la sécurité des informations du système de contrôle industriel. Par conséquent, chaque accès au système et ses actions associées doivent être documentés. Lors du diagnostic et de l'audit d'une intrusion électronique sur le réseau, le journal d'audit est l'un des critères de jugement essentiels. De plus, l'enregistrement du comportement du système est également une technologie courante pour la sécurité des informations des systèmes SCADA industriels.
Il s'agit de certaines technologies couramment utilisées et conventionnelles dans la sécurité de l'information des systèmes de contrôle informatique industriels, et il existe certaines technologies clés spéciales dans le processus de mise en œuvre de la sécurité de l'information du système de contrôle industriel.
