Rozhraní člověk-stroj (Human-Machine Interface, HMI) jsou v průmyslových aplikacích zásadními součástmi, které obsluze poskytují prostředky pro sledování a ovládání složitých systémů. S pokračující konvergencí informačních technologií (IT) a provozních technologií (OT) nabývá bezpečnost rozhraní HMI na významu. Účinné zabezpečení HMI zajišťuje integritu, dostupnost a důvěrnost kritických průmyslových procesů. Tento příspěvek na blogu se zabývá osvědčenými postupy pro zabezpečení HMI v průmyslovém prostředí se zaměřením na technická i organizační opatření.

Pochopení významu zabezpečení HMI

V průmyslovém prostředí slouží HMI jako most mezi lidskou obsluhou a průmyslovými řídicími systémy (ICS). Zobrazují data v reálném čase, umožňují nastavení systému a poskytují kritickou zpětnou vazbu nezbytnou pro provozní rozhodování. Vzhledem ke své nedílné roli jsou HMI hlavním cílem kybernetických útoků, které mohou vést k závažným důsledkům, jako jsou výpadky výroby, ohrožení bezpečnosti a finanční ztráty.

Rostoucí propojení průmyslových systémů, které je dáno průmyslovým internetem věcí (IIoT) a průmyslem 4.0, rozšířilo plochu pro útoky. Kybernetické hrozby zaměřené na HMI mohou využívat zranitelnosti v softwaru, síťových protokolech a interakcích s uživateli. Proto je pro ochranu průmyslových provozů nezbytné zavést robustní bezpečnostní opatření.

Zavedení robustního ověřování a řízení přístupu

Základem zabezpečení HMI jsou účinné mechanismy ověřování a řízení přístupu. Tato opatření zajišťují, že k HMI mohou přistupovat a pracovat s ním pouze oprávnění pracovníci.

Ověřování

Ověřování ověřuje identitu uživatelů, kteří se pokoušejí získat přístup k HMI. Mělo by jít nad rámec jednoduchých hesel a zohlednit vícefaktorovou autentizaci (MFA) pro zvýšení bezpečnosti. MFA kombinuje něco, co uživatel zná (heslo), něco, co uživatel má (fyzický token nebo mobilní zařízení), a něco, co uživatel je (biometrické ověření). Tento vrstvený přístup výrazně snižuje riziko neoprávněného přístupu.

Řízení přístupu

Řízení přístupu definuje, co mohou ověřovaní uživatelé v prostředí HMI dělat. Implementace řízení přístupu na základě rolí (RBAC) zajišťuje, že uživatelé mají minimální oprávnění nezbytná k plnění svých povinností. Například operátoři mohou mít přístup k datům a řídicím funkcím v reálném čase, zatímco pracovníci údržby mohou potřebovat přístup k nastavení konfigurace. Pravidelné audity a revize přístupových práv pomáhají udržovat bezpečnost a shodu s předpisy.

Zajištění bezpečné komunikace

Komunikace mezi HMI a dalšími součástmi systému by měla být bezpečná, aby se zabránilo odposlechu, manipulaci nebo falšování dat.

Šifrování

Použití šifrovacích protokolů, jako je například protokol TLS (Transport Layer Security), zajišťuje, že data přenášená mezi HMI a součástmi ICS jsou šifrována. Tím se zabrání útočníkům v odposlouchávání citlivých informací nebo vkládání škodlivých dat. Mělo by být zavedeno šifrování od konce ke konci, aby byla data chráněna při přenosu i v klidovém stavu.

Segmentace sítě

Segmentace sítě zahrnuje rozdělení sítě na menší izolované segmenty, aby se omezilo šíření potenciálních kybernetických útoků. Kritické HMI by měly být umístěny v zabezpečených segmentech sítě s přísnou kontrolou přístupu a monitorováním. Tím se sníží riziko, že se útočníci budou v síti pohybovat bokem, aby se dostali ke kritickým systémům.

Pravidelná aktualizace a záplatování softwaru

Pro zmírnění zranitelností je zásadní udržovat software a firmware HMI v aktuálním stavu. Dodavatelé často vydávají aktualizace a záplaty, které řeší bezpečnostní chyby a zlepšují funkčnost.

Správa záplat

Zavedením procesu správy záplat zajistíte včasné použití aktualizací. To zahrnuje sledování dostupných záplat, jejich testování v kontrolovaném prostředí a nasazení v síti. Automatizovaná řešení správy záplat mohou tento proces zefektivnit a snížit riziko lidské chyby.

Komunikace s dodavatelem

Udržujte pravidelnou komunikaci s dodavateli HMI, abyste byli informováni o bezpečnostních doporučeních a aktualizacích. Dodavatelé často poskytují důležité informace o nově objevených zranitelnostech a doporučených opatřeních k jejich zmírnění. Aktivní přístup v tomto ohledu může významně zvýšit bezpečnost systémů HMI.

Provádění pravidelných hodnocení zabezpečení

Pravidelná hodnocení zabezpečení pomáhají identifikovat zranitelnosti a zajistit soulad se zásadami zabezpečení.

Posuzování zranitelností

Provádějte posouzení zranitelností s cílem identifikovat potenciální slabiny systémů HMI. Tato posouzení zahrnují skenování známých zranitelností, chybných konfigurací a zastaralého softwaru. Rychlé řešení zjištěných problémů snižuje riziko zneužití.

Penetrační testování

Penetrační testování simuluje reálné kybernetické útoky, aby bylo možné vyhodnotit účinnost bezpečnostních opatření. Etičtí hackeři se pokoušejí prolomit obranu HMI, což poskytuje cenné informace o potenciálních vektorech útoku a slabých místech. Zjištění z penetračních testů jsou vodítkem pro implementaci zdokonalených bezpečnostních opatření.

Implementace systémů detekce a prevence narušení

Systémy detekce a prevence narušení (IDPS) jsou nezbytné pro monitorování a obranu prostředí HMI před kybernetickými hrozbami.

Systémy detekce narušení (IDS)

Systémy IDS monitorují síťový provoz a činnosti systému a hledají známky podezřelého chování. Při zjištění potenciálních hrozeb generují výstrahy, které umožňují bezpečnostním týmům okamžitě reagovat. IDS založené na signaturách se spoléhají na známé vzory hrozeb, zatímco IDS založené na anomáliích využívají strojové učení k identifikaci odchylek od běžného chování.

Systémy prevence narušení (IPS)

IPS nejen detekují, ale také blokují škodlivé aktivity v reálném čase. Mohou automaticky prosazovat bezpečnostní zásady a zabránit neoprávněnému přístupu nebo útokům. Integrace IPS s HMI zajišťuje nepřetržitou ochranu před vyvíjejícími se hrozbami.

Zajištění fyzické bezpečnosti

Fyzická bezpečnostní opatření jsou často přehlížena, ale pro ochranu systémů HMI mají zásadní význam.

Řízení přístupu pro fyzická místa

Implementujte mechanismy řízení přístupu k fyzickým místům, kde se nacházejí systémy HMI. Patří sem zabezpečené vstupní body, bezpečnostní kamery a zaznamenávání pokusů o přístup. Fyzický přístup k hardwaru HMI by měl mít pouze oprávněný personál.

Řízení prostředí

Zajistěte, aby byl hardware HMI umístěn v prostředí s vhodnou kontrolou prostředí, jako je regulace teploty a ochrana před prachem a vlhkostí. Faktory prostředí mohou ovlivnit spolehlivost a bezpečnost systémů HMI.

Programy školení a zvyšování povědomí

Lidský faktor hraje v zabezpečení HMI významnou roli. Programy školení a zvyšování povědomí pomáhají pracovníkům pochopit význam bezpečnosti a jejich úlohu při jejím udržování.

Školení bezpečnostního povědomí

Provádějte pravidelná školení o povědomí o bezpečnosti pro všechny pracovníky, kteří přicházejí do styku se systémy HMI. Toto školení by mělo zahrnovat osvědčené postupy pro správu hesel, rozpoznávání pokusů o phishing a reakci na bezpečnostní incidenty.

Školení reakce na incidenty

Připravte personál na účinnou reakci na bezpečnostní incidenty. Školení reakce na incidenty zajistí, že zaměstnanci budou vědět, jak identifikovat, hlásit a zmírňovat narušení bezpečnosti. Pravidelná cvičení a simulace pomáhají tyto znalosti upevňovat a zlepšovat připravenost.

Vypracování komplexní bezpečnostní politiky

Komplexní bezpečnostní politika slouží jako základ pro všechna bezpečnostní opatření a postupy.

Tvorba zásad

Vypracujte bezpečnostní politiku, která stanoví bezpečnostní požadavky, role a odpovědnosti pro systémy HMI. Tato politika by měla zahrnovat oblasti, jako je řízení přístupu, ochrana dat, reakce na incidenty a dodržování příslušných předpisů a norem.

Prosazování zásad

Prosazujte bezpečnostní politiku prostřednictvím pravidelných auditů, monitorování a disciplinárních opatření v případě nedodržení. Zajištění dodržování zásad všemi zaměstnanci pomáhá udržovat konzistentní a bezpečné provozní prostředí.

Závěr

Zabezpečení rozhraní člověk-stroj v průmyslových aplikacích vyžaduje mnohostranný přístup, který kombinuje technické, organizační a lidské faktory. Zavedením spolehlivého ověřování a řízení přístupu, zajištěním bezpečné komunikace, pravidelnou aktualizací softwaru, prováděním hodnocení zabezpečení a podporou kultury povědomí o bezpečnosti mohou organizace výrazně zvýšit zabezpečení svých systémů HMI. Vzhledem k tomu, že se průmyslová prostředí nadále vyvíjejí, bude pro ochranu kritické infrastruktury a zachování provozní integrity zásadní zůstat ostražitý a proaktivní při řešení bezpečnostních problémů.