Cyfryzacja przeobraża przemysł, a Przemysłowy Internet Rzeczy (IIoT) jest jednym z jej najważniejszych elementów. Według raportu opublikowanego przez ResearchAndMarkets.com w kwietniu 2024 roku, globalny rynek Przemysłowego Internetu Rzeczy (IIoT) został oszacowany na 147,2 miliarda dolarów w 2023 roku i prognozuje się, że osiągnie wartość 391,8 miliarda dolarów do 2028 roku, co odpowiada skumulowanemu rocznemu wskaźnikowi wzrostu (CAGR) na poziomie 21,6% w okresie od 2023 do 2028 roku. Wraz z rozwojem IIoT, niezwykle istotne staje się zrozumienie i skuteczne rozwiązywanie problemów związanych z jego cyberbezpieczeństwem.

Ten artykuł, dedykowany pracownikom Utrzymania Ruchu, pracownikom IT, firmom inżynierskim, integratorom automatyki przemysłowej oraz producentom maszyn, ma za zadanie przedstawić kluczowe aspekty bezpieczeństwa IIoT, aby pomóc w zabezpieczeniu środowiska przemysłowego przed współczesnymi zagrożeniami.

Przemysłowy Internet Rzeczy (IIoT): Definicja Techniczna

Termin "Internet Rzeczy" (IoT) odnosi się do połączenia systemów, urządzeń i przedmiotów codziennego użytku z Internetem. Nie precyzuje on konkretnego sposobu połączenia ani wynikającego z tego projektu aplikacji. Przemysłowy Internet Rzeczy (IIoT) to termin zbiorczy, który opisuje połączenie maszyn przemysłowych i zakładów produkcyjnych. W odróżnieniu od IoT, które często odnosi się do powszechnych produktów konsumenckich, IIoT koncentruje się na zastosowaniach w przemyśle.

Z technicznego punktu widzenia, zarówno IoT, jak i IIoT opierają się na podobnych zasadach. Systemy mechaniczne, sterowane elektrycznie, uzyskują zdolność rejestrowania parametrów środowiskowych za pomocą czujników. Dodatkowo, możliwe jest wpływanie na elementy wykonawcze. Aplikacje w Internecie mogą pozyskiwać wiedzę z zebranych danych i przekazywać ją dalej lub przesyłać podjęte decyzje do elementów wykonawczych. Z punktu widzenia podstawowej zasady technicznej, nie ma zasadniczej różnicy między inteligentnym ekspresem do kawy w kuchni, który rejestruje i zamawia poziom napełnienia ziaren, a przemysłowym piecem do kawy u producenta, który rejestruje i kontroluje temperaturę oraz stopień i czas palenia.

Wyobraźmy sobie fabrykę, w której każda maszyna, czujnik i system sterowania są połączone ze sobą za pomocą sieci. To właśnie jest esencja IIoT – integracja urządzeń przemysłowych z siecią w celu zbierania, analizowania i wymiany danych. W ten sposób możliwe jest monitorowanie procesów produkcyjnych w czasie rzeczywistym, optymalizacja wydajności, a także wdrażanie predykcyjnego utrzymania ruchu.

Jednakże, ta rewolucyjna technologia niesie ze sobą również poważne wyzwania z zakresu cyberbezpieczeństwa. Systemy IIoT stają się coraz bardziej narażone na ataki, które mogą prowadzić do poważnych konsekwencji, takich jak przestoje w produkcji, straty finansowe, a nawet zagrożenie dla bezpieczeństwa ludzi.

Cyberbezpieczeństwo w Świecie IIoT: Wyzwania i Zagrożenia

W kontekście IIoT, cyberbezpieczeństwo to nie tylko ochrona danych, ale przede wszystkim zapewnienie ciągłości działania procesów przemysłowych. Atak na system IIoT może doprowadzić do zatrzymania produkcji, uszkodzenia maszyn, a nawet spowodować zagrożenie dla życia i zdrowia pracowników.

Cyberprzestępcy coraz częściej obierają za cel sieci OT (Operational Technology), które są fundamentem działania IIoT. Atakujący wykorzystują luki w zabezpieczeniach, błędy w konfiguracji oraz braki aktualizacji oprogramowania, aby przejąć kontrolę nad urządzeniami przemysłowymi i ich systemami sterowania.

Typowe Zagrożenia dla Systemów IIoT:

• Ransomware: Cyberprzestępcy blokują dostęp, szyfrują lub wykradają dane w zamian za okup. Ataki te są coraz częstsze w środowiskach przemysłowych, gdzie przestoje mogą generować ogromne straty.
• Inżynieria społeczna: Cyberprzestępcy wykorzystują techniki manipulacji, aby wyłudzić poufne informacje od pracowników i uzyskać nieautoryzowany dostęp do systemów IIoT.
• Luki w oprogramowaniu urządzeń: Urządzenia IIoT często zawierają błędy i słabe punkty w oprogramowaniu, które mogą być wykorzystane przez hakerów do przejęcia kontroli nad urządzeniem lub uzyskania dostępu do sieci.
• Skradzione lub słabe hasła i dane uwierzytelniające: ułatwiają atakującym dostęp do systemów IIoT.
• Zagrożenia wewnętrzne: Złośliwe lub nieumyślne działania pracowników, którzy mają dostęp do systemów IIoT, mogą powodować poważne szkody.
• Ataki Denial-of-Service (DoS) and Distributed Denial-of-Service (DDoS): które mają na celu przeciążenie systemów IIoT i uniemożliwienie im prawidłowego działania.
• Naruszenia danych: Nieautoryzowany dostęp do poufnych danych gromadzonych i przetwarzanych przez systemy IIoT.
• Nieregularna aktualizacja urządzeń: Niewystarczające lub opóźnione aktualizacje oprogramowania i firmware'u urządzeń IIoT, pozostawiające systemy podatne na ataki.

Kluczowe Strategie Bezpieczeństwa IIoT

Skuteczne zabezpieczenie systemów IIoT wymaga kompleksowego podejścia, które obejmuje zarówno aspekty techniczne, jak i organizacyjne. Oto kilka kluczowych strategii, które powinny być wdrożone w każdym przedsiębiorstwie wykorzystującym IIoT:

• Segmentacja sieci: To kluczowa strategia, polegająca na logicznym oddzieleniu sieci korporacyjnej (IT) od sieci operacyjnej (OT) w celu zminimalizowania ryzyka przenikania zagrożeń. Stosuje się firewalle, bramki jednokierunkowe (unidirectional gateways) oraz strefy zdemilitaryzowanej (DMZ), tworząc bariery chroniące OT przed atakami z zewnątrz. Segmentacja pomaga w ograniczeniu skutków potencjalnego naruszenia bezpieczeństwa, izolując krytyczne systemy OT od mniej zabezpieczonych obszarów.
• Zabezpieczenie Zdalnego Dostępu: Kluczowe jest zapewnienie bezpiecznego zdalnego dostępu do sterowników PLC, systemów SCADA i HMI. Obejmuje to wymuszanie silnego uwierzytelniania dwuskładnikowego (MFA) dla wszystkich użytkowników zdalnych, wdrażanie tunelowania (VPN) z szyfrowaniem end-to-end, stosowanie dedykowanych stacji roboczych odizolowanych od innych sieci, regularne monitorowanie sesji zdalnego dostępu, wprowadzenie zasady najmniejszych uprawnień oraz wymuszanie regularnych aktualizacji oprogramowania i firmware.
• Wzmocnienie punktów końcowych OT: Strategia ta skupia się na zabezpieczeniu poszczególnych komponentów OT przed potencjalnymi atakami i exploitami. Obejmuje to regularne wdrażanie poprawek bezpieczeństwa, wyłączanie nieużywanych portów i usług, zmianę domyślnych haseł oraz ograniczanie uprawnień użytkowników, aby zminimalizować potencjalne szkody w przypadku naruszenia bezpieczeństwa. Wzmocnienie to klucz do redukcji podatności na ataki.
• Monitorowanie bezpieczeństwa: Polega na ciągłym monitorowaniu sieci OT w celu wykrywania nieprawidłowości i potencjalnych incydentów bezpieczeństwa. Implementacja systemów detekcji intruzów (IDS), systemów zarządzania informacjami i zdarzeniami bezpieczeństwa (SIEM) oraz narzędzi do analizy logów pomaga w szybkim wykrywaniu i reagowaniu na zagrożenia, zanim spowodują one poważne szkody. Wczesne wykrywanie ataków pozwala na szybką reakcję i ograniczenie ich wpływu na działanie systemów OT.
• Szkolenia pracowników: Edukacja personelu na temat zagrożeń bezpieczeństwa i najlepszych praktyk jest kluczowa dla podniesienia świadomości i minimalizacji ryzyka błędów ludzkich. Szkolenia powinny być dostosowane do specyfiki systemów OT i uwzględniać zasady bezpieczeństwa, takie jak rozpoznawanie ataków phishingowych, bezpieczne korzystanie z urządzeń przenośnych i przestrzeganie procedur bezpieczeństwa.
• Reagowanie na incydenty: Opracowanie i wdrożenie planów reagowania na incydenty jest niezbędne do minimalizacji skutków ataków i szybkiego przywrócenia systemów do normalnego działania. Plany te powinny obejmować procedury identyfikacji, analizy, powstrzymywania, usuwania i odzyskiwania po incydentach. Testowanie planów reagowania na incydenty za pomocą symulacji pomaga w identyfikacji słabych punktów i doskonaleniu procedur.
• Testowanie i ocena: Regularne testowanie i ocena skuteczności zabezpieczeń pozwala na identyfikację luk i słabych punktów w systemie. Testy penetracyjne, audyty bezpieczeństwa i skanowanie podatności są ważnym elementem proaktywnego podejścia do bezpieczeństwa OT.
• Redundancja: Zapewnienie redundancji krytycznych komponentów i sieci OT minimalizuje ryzyko przestojów i utraty funkcjonalności w przypadku awarii lub ataku. Redundantne systemy powinny być zaprojektowane tak, aby automatycznie przejmowały kontrolę w przypadku awarii podstawowych systemów.
• Ochrona danych: Ograniczenie nieautoryzowanej modyfikacji danych ma kluczowe znaczenie dla integralności i niezawodności systemów OT. Wykorzystuje się do tego techniki takie jak szyfrowanie i hasze kryptograficzne, aby zapewnić ochronę danych w spoczynku i podczas przesyłania.
• Bezpieczeństwo łańcucha dostaw: Zarządzanie ryzykiem związanym z łańcuchem dostaw, w tym ocena bezpieczeństwa dostawców i komponentów, jest kluczowe dla zapewnienia bezpieczeństwa OT. Obejmuje to weryfikację zabezpieczeń komponentów, monitorowanie wsparcia producentów i regularne aktualizacje.
• Ochrona fizyczna: Ograniczenie dostępu fizycznego do sieci OT i urządzeń jest niezbędne do zapobiegania sabotażowi, kradzieży i innym atakom fizycznym. Stosuje się systemy kontroli dostępu, monitoring wideo i inne środki ochrony fizycznej.

IIoT to trend, która rewolucjonizuje przemysł, umożliwiając optymalizację procesów produkcyjnych, monitorowanie stanu maszyn i predykcję awarii. Jednakże, wdrożenie IIoT wiąże się również z poważnymi wyzwaniami z zakresu cyberbezpieczeństwa. Skuteczne zabezpieczenie systemów IIoT wymaga kompleksowego podejścia, które obejmuje zarówno aspekty techniczne, jak i organizacyjne. Firmy muszą inwestować w odpowiednie technologie, szkolić pracowników oraz wdrażać ścisłe procedury bezpieczeństwa, aby zminimalizować ryzyko cyberataków i zapewnić ciągłość działania procesów przemysłowych.

Dzięki skutecznym strategiom bezpieczeństwa, IIoT może stać się fundamentem rozwoju przedsiębiorstw, minimalizując jednocześnie ryzyka związane z cyberzagrożeniami. Pamiętajmy, że cyberbezpieczeństwo w IIoT to nie tylko koszt, ale przede wszystkim inwestycja w przyszłość i integralność systemów przemysłowych.