Zdalny dostęp do systemów automatyki budynkowej

W dzisiejszych czasach, gdy w budynkach znajduje się coraz więcej rozwiązań cyfrowych, systemy automatyki budynkowej (BAS/BMS) odgrywają kluczową rolę w ich efektywnym funkcjonowaniu. Cyberbezpieczeństwo tych systemów wcześniej izolowanych od Internetu staje się zagadnieniem o krytycznym znaczeniu. Dodatkowa integracja systemów BAS/BMS z siecią IT oraz coraz powszechniejszy zdalny dostęp otwierają nowe możliwości zarządzania budynkiem, ale jednocześnie narażają go na potencjalne zagrożenia. W tym artykule przyjrzymy się, jak bezpiecznie korzystać ze zdalnego dostępu, aby uniknąć potencjalnych ataków.

Systemy BAS (Building Automation System) i BMS (Building Management System) często są używane zamiennie, jednak różnią się zakresem funkcji, poziomem integracji oraz celami, jakie realizują w budynkach. Poniżej porównanie tych dwóch systemów, zagrożenia cybernetyczne oraz rola jaką spełnia zdalny dostęp po podłączeniu ich do Internetu.

BAS (Building Automation System) – System Automatyki Budynkowej

BAS to system odpowiedzialny za sterowanie i automatyzację kluczowych instalacji technicznych w budynku. Jego głównym celem jest optymalizacja pracy systemów HVAC (ogrzewanie, wentylacja, klimatyzacja), oświetlenia oraz kontroli dostępu.

Kluczowe cechy BAS:

Automatyzuje sterowanie podstawowymi systemami budynkowymi
Optymalizuje zużycie energii poprzez harmonogramowanie pracy urządzeń
Może działać niezależnie lub być częścią większego systemu BMS

BMS (Building Management System) – System Zarządzania Budynkiem

BMS to bardziej zaawansowany system integrujący BAS, który nie tylko automatyzuje systemy budynku, ale również pozwala na monitorowanie, analizę i optymalizację ich działania w czasie rzeczywistym.

Kluczowe cechy BMS:

Pełna integracja wszystkich systemów budynku (HVAC, oświetlenie, bezpieczeństwo, monitoring, zużycie energii)
Zastosowanie zaawansowanych algorytmów optymalizacyjnych i analityki danych
Możliwość zdalnego zarządzania budynkiem, raportowania i prognozowania kosztów operacyjnych

BAS to system automatyzujący pojedyncze procesy w budynku, natomiast BMS to zaawansowana platforma zarządzania, analizująca dane i optymalizująca działanie całego obiektu.

Monitorowanie i analiza danych

BAS – podstawowe monitorowanie systemów

BAS oferuje podstawowe funkcje monitorowania ograniczone do wyświetlania parametrów pracy urządzeń. Użytkownik może np. sprawdzić temperaturę w pomieszczeniu i ręcznie zmienić ustawienia.

Charakterystyka monitorowania w BAS:

Wyświetlanie podstawowych danych operacyjnych (np. temperatura, wilgotność).
Brak zaawansowanej analizy zużycia energii.
Ograniczona możliwość generowania raportów.

BMS – zaawansowana analityka i optymalizacja

BMS umożliwia ciągłe monitorowanie i analizę danych z wielu systemów budynkowych. Dzięki wykorzystaniu technologii Big Data i AI, system potrafi zidentyfikować wzorce zużycia energii i optymalizować pracę urządzeń.

Charakterystyka monitorowania w BMS:

Analiza danych historycznych i prognozowanie zużycia energii.
Wykrywanie nieprawidłowości w działaniu systemów.
Tworzenie zaawansowanych raportów do optymalizacji kosztów operacyjnych.

BAS oferuje podstawowe monitorowanie, natomiast BMS wykorzystuje zaawansowaną analitykę i sztuczną inteligencję do optymalizacji systemów budynkowych.

Cyberbezpieczeństwo i kontrola dostępu

BAS – podstawowe zabezpieczenia

BAS nie posiada zaawansowanych mechanizmów ochrony przed cyberatakami. Jego starsze wersje często opierają się na niezaszyfrowanych protokołach komunikacyjnych, co zwiększa ryzyko włamań.

Problemy bezpieczeństwa w BAS:

Domyślne loginy i hasła
Brak szyfrowania danych w transmisji sieciowej
Możliwość przejęcia kontroli nad systemem przez atakującego
Trudna konfiguracja zdalnego dostępu do urządzeń automatyki

BMS – zaawansowane mechanizmy cyberbezpieczeństwa

BMS posiada silne mechanizmy zabezpieczeń, takie jak szyfrowanie komunikacji, wielopoziomowe uwierzytelnianie i zaawansowane systemy wykrywania zagrożeń.

Zabezpieczenia w BMS:

Uwierzytelnianie wieloskładnikowe (MFA)
Monitorowanie podejrzanych aktywności w sieci (IDS/IPS)
Możliwość integracji z systemami SIEM do zarządzania cyberzagrożeniami

BAS ma podstawowe zabezpieczenia, podczas gdy BMS oferuje zaawansowaną ochronę przed cyberatakami i lepszą kontrolę dostępu.

Zdalny dostęp do systemów BAS i BMS

Systemy BAS (Building Automation System) i BMS (Building Management System) odgrywają kluczową rolę w automatyzacji budynków, jednak ich funkcjonalność i zakres integracji różnią się. Jednym z istotnych aspektów ich działania jest możliwość konfiguracji zdalnego dostępu, który umożliwia monitorowanie, sterowanie i optymalizację systemów budynku z dowolnej lokalizacji.

Zdalny dostęp do systemów BAS i BMS oznacza możliwość programowania sterowników PLC, monitorowania i zarządzania systemami budynku z dowolnego miejsca, poprzez sieć Internet, szyfrowany tunel VPN i przy użyciu dedykowanych protokołów komunikacyjnych.

Główne cele zdalnego dostępu to:

Poprawa efektywności operacyjnej – szybka reakcja na zmiany i awarie
Oszczędność kosztów – ograniczenie konieczności fizycznej obecności personelu
Optymalizacja zarządzania budynkiem – możliwość dostosowania parametrów pracy systemów w czasie rzeczywistym
Zwiększenie bezpieczeństwa – zdalne zarządzanie systemami alarmowymi i kontrolą dostępu

Rola zdalnego dostępu w systemach BAS

Zdalny dostęp do BAS umożliwia podstawowe operacje związane z automatyzacją budynku, głównie w obszarach HVAC, oświetlenia oraz kontroli dostępu.

Funkcje zdalnego dostępu do BAS:

Programowanie sterowników PLC
Monitorowanie parametrów systemów HVAC (temperatura, wilgotność, status urządzeń)
Zdalne sterowanie temperaturą i wentylacją w poszczególnych strefach budynku
Modyfikacja harmonogramów pracy urządzeń w celu optymalizacji zużycia energii
Podstawowa diagnostyka awarii i wysyłanie powiadomień o problemach technicznych

Rola zdalnego dostępu w systemach BMS

BMS integruje wszystkie systemy budynku i pozwala na ich kompleksowe zarządzanie, co czyni zdalny dostęp do BMS bardziej rozbudowanym niż w BAS.

Funkcje zdalnego dostępu do BMS:

Pełne monitorowanie i sterowanie wszystkimi systemami budynku (HVAC, oświetlenie, kontrola dostępu, bezpieczeństwo, monitoring CCTV, systemy przeciwpożarowe)
Zaawansowana analiza danych operacyjnych, w tym zużycia energii i efektywności systemów
Predykcyjna diagnostyka i konserwacja, umożliwiająca wykrywanie potencjalnych awarii przed ich wystąpieniem
Zdalne zarządzanie alarmami i dostępem, np. natychmiastowe zamknięcie stref w razie zagrożenia
Integracja z chmurą i IoT, co pozwala na automatyczne dostosowywanie parametrów budynku do warunków zewnętrznych

Przykłady zastosowania zdalnego dostępu w BMS

Zarządzanie całym systemem HVAC w biurowcu – operator może monitorować temperaturę i zużycie energii w czasie rzeczywistym oraz wprowadzać optymalizacje
Predykcyjna konserwacja urządzeń – system wykrywa nieprawidłowe wartości w pracy klimatyzatorów i sugeruje serwis techniczny, zanim dojdzie do awarii

Zalety zdalnego dostępu w BMS

Pełna integracja systemów – wszystkie instalacje budynku mogą być monitorowane i zarządzane zdalnie
Zaawansowana analityka i raportowanie, co pozwala na optymalizację kosztów
Zwiększone bezpieczeństwo dzięki integracji z systemami alarmowymi i kontroli dostępu

Dlaczego BAS/BMS są celem ataków cybernetycznych?

Systemy BAS/BMS odpowiadają za sterowanie i monitorowanie kluczowych funkcji budynku, w tym HVAC (ogrzewanie, wentylacja i klimatyzacja), oświetlenie, systemy bezpieczeństwa (kamery, alarmy, kontrola dostępu) i zarządzanie energią. Co istotne, te systemy są szeroko stosowane w obiektach o krytycznym znaczeniu, takich jak np. elektrownie, placówki medyczne. Przejęcie kontroli nad takimi systemami może mieć poważne konsekwencje dla bezpieczeństwa i funkcjonowania tych obiektów.

Przestarzała technologia i luki w zabezpieczeniach

Wiele systemów BAS/BMS, które są w użyciu posiada podatności wynikające z konstrukcji bazowych protokołów. Protokoły takie jak BACnet, KNX, LonWorks i Modbus powstały w czasie, kiedy bezpieczeństwo cybernetyczne nie było priorytetem. W rezultacie wiele z tych systemów nie posiada podstawowych mechanizmów zabezpieczających, takich jak szyfrowanie, uwierzytelnianie czy kontrola integralności.

Rosnąca złożoność i integracja

Wraz z rozwojem technologii, systemy BAS/BMS stają się coraz bardziej złożone i zintegrowane z innymi systemami IT, bardzo często są podłączone do Internetu. Ta rosnąca złożoność i integracja zwiększa powierzchnię ataku i tworzy nowe wektory, które mogą być wykorzystane przez cyberprzestępców. Wiele systemów BAS/BMS umożliwia zdalny dostęp administratorom, jednak często jest on słabo zabezpieczony, np. poprzez używanie domyślnych loginów i haseł oraz brak odpowiedniego szyfrowania danych przesyłanych przez sieć Internet.

Najczęstsze błędy

Używanie domyślnych haseł – wiele systemów nadal działa na fabrycznych ustawieniach dostępu
Brak uwierzytelniania wieloskładnikowego (MFA) – użytkownicy mogą logować się tylko przy użyciu loginu i hasła, co zwiększa ryzyko przejęcia konta
Brak szyfrowania połączeń – atakujący mogą przechwycić dane logowania

Jak temu zapobiec?

Wymuszanie stosowania silnych haseł i regularnej ich zmiany
Wdrożenie MFA (Multi-Factor Authentication) w celu zwiększenia ochrony kont administracyjnych.
Monitorowanie logowań i wykrywanie podejrzanej aktywności.

Najważniejsze zabezpieczenia jakie powinny być stosowane w systemach BAS/BMS

Zabezpieczenia na poziomie sieci

Segmentacja sieci jest jednym z kluczowych zabezpieczeń - oddzielenie sieci BAS/BMS od sieci IT budynku znacząco ogranicza rozprzestrzenianie się ataku w przypadku naruszenia bezpieczeństwa. Instalacja zapory ogniowej (firewall) jest niezbędna do monitorowania i kontrolowania ruchu sieciowego do i z systemu BAS/BMS. Firewall powinien być odpowiednio skonfigurowany, aby blokować nieautoryzowany dostęp.

Bezpieczny zdalny dostęp

Dla zdalnego dostępu kluczowe jest stosowanie połączeń VPN end-to-end takich jak system TOSIBOX, który tworzy bezpieczny tunel szyfrujący cały ruch sieciowy pomiędzy urządzeniem zdalnym a systemem BAS/BMS. Dodatkowo należy wprowadzić uwierzytelnianie wieloskładnikowe (MFA) dla wszystkich użytkowników z dostępem zdalnym.

Uwierzytelnianie i kontrola dostępu

Silne uwierzytelnianie jest fundamentem bezpieczeństwa - systemy BAS/BMS powinny wymagać silnych haseł (długich, złożonych, unikalnych) dla wszystkich kont użytkowników.

Aktualizacje i zarządzanie podatnościami

Regularne aktualizacje oprogramowania i firmware są kluczowe dla bezpieczeństwa. Pozostawienie sterownika bez aktualizacji na kilka miesięcy czyni go podatnym na szersze spektrum zagrożeń. Producenci oprogramowania regularnie wydają aktualizacje zawierające poprawki bezpieczeństwa.

Monitorowanie i wykrywanie zagrożeń

Systemy wykrywania włamań (IDS) i systemy zapobiegania włamaniom (IPS) powinny być wdrożone, aby monitorować sieć BAS/BMS w poszukiwaniu podejrzanej aktywności i automatycznie reagować na zagrożenia. Włączenie monitorowania i logowania wszystkich zdarzeń w systemie pozwala na analizę logów w poszukiwaniu podejrzanych działań.

Audyty i testy bezpieczeństwa

Regularne przeprowadzanie audytów bezpieczeństwa i testów penetracyjnych pomaga zidentyfikować luki w systemie BAS/BMS. Kontrolowany atak na budynek, zgodnie z zatwierdzonym wcześniej zakresem oraz uzgodnionym scenariuszem, pozwala na ocenę aktualnego stanu bezpieczeństwa oraz wskazanie obszarów, w których występują zagrożenia.

Edukacja i procedury

Szkolenia dla personelu w zakresie cyberbezpieczeństwa są niezbędne, aby uświadomić im zagrożenia i nauczyć ich, jak rozpoznawać i unikać ataków phishingowych i innych zagrożeń. Konieczne jest również opracowanie odpowiednich procedur oraz metod naprawczych na wypadek wystąpienia incydentów bezpieczeństwa.

Zapewnienie cyberbezpieczeństwa systemów BAS/BMS to proces ciągły, który wymaga wdrożenia wielu warstw zabezpieczeń. Kluczowe jest zrozumienie różnic między BAS a BMS oraz wdrożenie odpowiednich zabezpieczeń na poziomie sieci, stosowania skutecznej metody zdalnego dostępu, uwierzytelniania i kontroli dostępu. Równie istotne jest szkolenie personelu i opracowanie procedur reagowania na incydenty. Stosowanie omówionych rozwiązań może znacznie zmniejszyć ryzyko ataku i zapewnić bezpieczne funkcjonowanie inteligentnego budynku. W dobie rosnącej liczby podłączonych do Internetu urządzeń automatyki budynkowej i systemów zarządzania budynkami, cyberbezpieczeństwo staje się nieodłącznym elementem projektowania, implementacji i utrzymania tych systemów.