Vmesniki človek-stroj (HMI) so ključni sestavni deli industrijskih aplikacij, saj operaterjem omogočajo spremljanje in nadzor kompleksnih sistemov. Zaradi zbliževanja informacijske tehnologije (IT) in operativne tehnologije (OT) postaja varnost vmesnikov HMI vse pomembnejša. Učinkovita varnost HMI zagotavlja celovitost, razpoložljivost in zaupnost ključnih industrijskih procesov. V tem prispevku so predstavljene najboljše prakse za varovanje HMI v industrijskih okoljih s poudarkom na tehničnih in organizacijskih ukrepih.

Razumevanje pomena varnosti HMI

V industrijskih okoljih služijo vmesniki HMI kot most med človeškimi operaterji in industrijskimi nadzornimi sistemi (ICS). Prikazujejo podatke v realnem času, omogočajo prilagoditve sistema in zagotavljajo kritične povratne informacije, potrebne za operativno odločanje. Glede na svojo sestavno vlogo so vmesniki HMI glavne tarče kibernetskih napadov, ki lahko povzročijo hude posledice, kot so izpadi proizvodnje, ogrožanje varnosti in finančne izgube.

Vedno večja povezljivost industrijskih sistemov, ki jo spodbujata industrijski internet stvari (IIoT) in industrija 4.0, je povečala površino za napade. Kibernetske grožnje, usmerjene na HMI, lahko izkoriščajo ranljivosti v programski opremi, omrežnih protokolih in uporabniških interakcijah. Zato je izvajanje zanesljivih varnostnih ukrepov nujno za zaščito industrijskih operacij.

Izvajanje zanesljivega preverjanja pristnosti in nadzora dostopa

Učinkoviti mehanizmi avtentikacije in nadzora dostopa so temeljni za varnost HMI. Ti ukrepi zagotavljajo, da lahko samo pooblaščeno osebje dostopa do vmesnika HMI in ga upravlja.

Preverjanje pristnosti

Preverjanje pristnosti preverja identiteto uporabnikov, ki poskušajo dostopati do vmesnika HMI. Presegati mora preprosta gesla in upoštevati večfaktorsko avtentikacijo (MFA), da se poveča varnost. MFA združuje nekaj, kar uporabnik pozna (geslo), nekaj, kar uporabnik ima (fizični žeton ali mobilna naprava), in nekaj, kar uporabnik je (biometrično preverjanje). Ta večplastni pristop znatno zmanjša tveganje nepooblaščenega dostopa.

Nadzor dostopa

Nadzor dostopa določa, kaj lahko overjeni uporabniki počnejo v okolju HMI. Izvajanje nadzora dostopa na podlagi vlog (RBAC) zagotavlja, da imajo uporabniki minimalna potrebna dovoljenja za opravljanje svojih nalog. Operaterji imajo lahko na primer dostop do podatkov v realnem času in nadzornih funkcij, vzdrževalci pa potrebujejo dostop do konfiguracijskih nastavitev. Redne revizije in pregledi pravic dostopa pomagajo ohranjati varnost in skladnost.

Zagotavljanje varne komunikacije

Komunikacija med vmesniki HMI in drugimi sestavnimi deli sistema mora biti varna, da se prepreči prestrezanje, spreminjanje ali ponarejanje podatkov.

Šifriranje

Uporaba protokolov za šifriranje, kot je TLS (Transport Layer Security), zagotavlja, da so podatki, ki se prenašajo med HMI in komponentami ICS, šifrirani. To napadalcem preprečuje prisluškovanje občutljivim informacijam ali vnašanje zlonamernih podatkov. Za zaščito podatkov med prenosom in v mirovanju je treba izvesti šifriranje od konca do konca.

Segmentacija omrežja

Segmentacija omrežja vključuje razdelitev omrežja na manjše, izolirane segmente, da se omeji širjenje morebitnih kibernetskih napadov. Kritične HMI je treba namestiti v varne segmente omrežja s strogim nadzorom dostopa in spremljanjem. S tem se zmanjša tveganje, da bi se napadalci v omrežju premikali bočno in dosegli kritične sisteme.

Redno posodabljanje in popravljanje programske opreme

Posodabljanje programske in vdelane programske opreme HMI je bistvenega pomena za zmanjševanje ranljivosti. Prodajalci pogosto izdajajo posodobitve in popravke, s katerimi odpravljajo varnostne pomanjkljivosti in izboljšujejo funkcionalnost.

Upravljanje popravkov

Vzpostavite postopek upravljanja popravkov, da zagotovite pravočasno uporabo posodobitev. To vključuje sledenje razpoložljivim popravkom, njihovo preizkušanje v nadzorovanem okolju in namestitev v omrežju. Avtomatizirane rešitve za upravljanje popravkov lahko poenostavijo ta postopek in zmanjšajo tveganje človeških napak.

Komunikacija s prodajalci

Redno komunicirajte s prodajalci vmesnikov HMI, da boste obveščeni o varnostnih priporočilih in posodobitvah. Prodajalci pogosto zagotavljajo pomembne informacije o novo odkritih ranljivostih in priporočenih omilitvenih ukrepih. S proaktivnim delovanjem lahko bistveno izboljšate varnostno stanje sistemov HMI.

Izvajanje rednih varnostnih ocen

Redne varnostne ocene pomagajo pri odkrivanju ranljivosti in zagotavljanju skladnosti z varnostnimi politikami.

Ocenjevanje ranljivosti

Izvajajte ocene ranljivosti za ugotavljanje morebitnih slabosti v sistemih HMI. Te ocene vključujejo iskanje znanih ranljivosti, napačnih konfiguracij in zastarele programske opreme. Takojšnja obravnava ugotovljenih težav zmanjša tveganje izkoriščanja.

Testiranje prodora

Pri penetracijskem testiranju se simulirajo kibernetski napadi iz resničnega sveta, da se oceni učinkovitost varnostnih ukrepov. Etični hekerji poskušajo prebiti obrambne mehanizme HMI, s čimer pridobijo dragocen vpogled v morebitne vektorje napada in šibke točke. Ugotovitve penetracijskih testov usmerjajo izvajanje izboljšanih varnostnih ukrepov.

Izvajanje sistemov za odkrivanje in preprečevanje vdorov

Sistemi za odkrivanje in preprečevanje vdorov (IDPS) so bistveni za spremljanje in obrambo okolij HMI pred kibernetskimi grožnjami.

Sistemi za odkrivanje vdorov (IDS)

Sistemi IDS spremljajo omrežni promet in dejavnosti sistema ter iščejo znake sumljivega vedenja. Ob zaznavi morebitnih groženj ustvarjajo opozorila, ki varnostnim ekipam omogočajo takojšen odziv. IDS, ki temeljijo na podpisih, se zanašajo na znane vzorce groženj, medtem ko IDS, ki temeljijo na anomalijah, uporabljajo strojno učenje za prepoznavanje odstopanj od običajnega vedenja.

Sistemi za preprečevanje vdorov (IPS)

Sistemi IPS zlonamernih dejavnosti ne le odkrivajo, temveč jih tudi blokirajo v realnem času. Samodejno lahko uveljavljajo varnostne politike in preprečujejo nepooblaščen dostop ali napade. Integracija IPS s HMI zagotavlja stalno zaščito pred razvijajočimi se grožnjami.

Zagotavljanje fizične varnosti

Fizični varnostni ukrepi so pogosto spregledani, vendar so ključnega pomena za zaščito sistemov HMI.

Nadzor dostopa za fizične lokacije

Izvedite mehanizme za nadzor dostopa do fizičnih lokacij, na katerih se nahajajo sistemi HMI. To vključuje varne vstopne točke, nadzorne kamere in beleženje poskusov dostopa. Fizični dostop do strojne opreme HMI mora imeti samo pooblaščeno osebje.

Okoljski nadzor

Zagotovite, da je strojna oprema HMI nameščena v okoljih z ustreznim okoljskim nadzorom, kot so uravnavanje temperature ter zaščita pred prahom in vlago. Okoljski dejavniki lahko vplivajo na zanesljivost in varnost sistemov HMI.

Programi usposabljanja in ozaveščanja

Človeški dejavniki imajo pomembno vlogo pri varnosti HMI. Programi usposabljanja in ozaveščanja pomagajo osebju razumeti pomen varnosti in njegovo vlogo pri njenem ohranjanju.

Usposabljanje za ozaveščanje o varnosti

Izvajajte redna usposabljanja za ozaveščanje o varnosti za vse osebje, ki je v stiku s sistemi HMI. To usposabljanje mora vključevati najboljše prakse za upravljanje gesel, prepoznavanje poskusov ribarjenja in odzivanje na varnostne incidente.

Usposabljanje za odzivanje na incidente

Pripravite osebje na učinkovito odzivanje na varnostne incidente. Usposabljanje za odzivanje na incidente zagotavlja, da osebje ve, kako prepoznati, prijaviti in ublažiti varnostne kršitve. Redne vaje in simulacije pomagajo okrepiti to znanje in izboljšati pripravljenost.

Razvoj celovite varnostne politike

Celovita varnostna politika je temelj za vse varnostne ukrepe in prakse.

Razvoj politike

Razvijte varnostno politiko, ki opisuje varnostne zahteve, vloge in odgovornosti za sisteme HMI. Ta politika mora zajemati področja, kot so nadzor dostopa, zaščita podatkov, odzivanje na incidente ter skladnost z ustreznimi predpisi in standardi.

Izvajanje politike

Varnostno politiko uveljavljajte z rednimi revizijami, spremljanjem in disciplinskimi ukrepi v primeru neskladnosti. Zagotavljanje, da vse osebje spoštuje politiko, pomaga ohranjati dosledno in varno operativno okolje.

Zaključek

Varovanje vmesnikov človek-stroj v industrijskih aplikacijah zahteva večplasten pristop, ki združuje tehnične, organizacijske in človeške dejavnike. Z izvajanjem zanesljivega preverjanja pristnosti in nadzora dostopa, zagotavljanjem varne komunikacije, rednim posodabljanjem programske opreme, izvajanjem varnostnih ocen in spodbujanjem kulture varnostne ozaveščenosti lahko organizacije znatno povečajo varnost svojih sistemov HMI. Ker se industrijska okolja še naprej razvijajo, bo za zaščito kritične infrastrukture in ohranjanje celovitosti delovanja bistvenega pomena ostati pozoren in proaktiven pri reševanju varnostnih izzivov.