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Seguridad e [in]seguridad en dispositivos y sistemas ICS/SCADA.

Medidas nativas de seguridad en SCI, Siemens S7-1200

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Uno de los principales focos dentro de un proyecto para reducir los riesgos en un entorno de control y automatización, son los equipos basados en arquitectura PC. Éstos por sus características y, condiciones, presentan deficiencias en materia de seguridad. Bien porque resulta muy complejo o no se pueden implementar las medidas que las corrigen. Esto se agrava ya que desde ellos se actúa sobre equipos de campo pudiéndose  alterar parámetros, conseguir accesos no autorizados, según marcas y modelos. Sin embargo, los distintos fabricantes de sistemas de control y automatización han ido desarrollando distintas medidas que minimizan, o impiden, que una acción malintencionada o accidental tenga éxito. Hoy hablaremos de algunas que nos podemos encontraren el autómata S7-1200 del fabricante SIEMENS.

Como he comentado en anteriores entradas, la estrategia recomendada para reducir los riesgos en nuestros entornos industriales es la Defensa en Profundidad. La misma, nos proporciona la capacidad de establecer distintos niveles de protección que dificulten el avance de todo aquello que pueda afectar a la disponibilidad del proceso.

Cuando hablamos de proteger el equipo final, mayoritariamente se habla de los equipos basados en arquitectura PC (HMI, Workstations, ertc.) que controlan los equipos de instrumentación y control. Éstos debido a que en muchas ocasiones, poseen sistemas operativos fuera de soporte; aplicaciones con desarrollo específico que dificulta o imposibilita la aplicación de parches; pérdida de soporte en caso de manipulación; elevado coste de migración a plataformas más actuales; entre otras muchas razones, los convierte en objetivo para realizar alguna acción concreta.

Por tanto, es sobre ellos en los que recae la mayoría de las medidas a tomar tales como el bastionado basado en “Whitelisting” de aplicación; control de dispositivos USB; Anitvirus; control de acceso; etc.

Sin embargo, también debemos destacar la labor de los fabricantes de control y automatización cara implementar medidas de seguridad sobre este tipo de dispositivos y que resulta crucial cara a alcanzar una protección lo más completa posible a todos los niveles.

Hoy voy a hablar de algunas que acompañan al PLC del fabricante SIEMENS en su modelo S7-1200.

Por ejemplo, el mismo tiene una interfaz web, la cual viene deshabilitada por defecto, y que podremos habilitar desde según necesidades.

Si deseamos el acceso por este medio podremos hacerlo mediante “HTTPS” en lugar de la tradicional “HTTP” evitando así el envío de credenciales en claro.

Otra de las capacidades que podremos tener es la definición de usuarios y permisos. De esta manera podremos indicar qué podrá ser visible, o no, a partir de las credenciales de acceso. No todo el personal tiene porqué estar al mismo nivel de información de la red de control. No es lo mismo la responsabilidad de un Operador cara para verificar si un PLC está funcionando; a un Técnico de Mantenimiento que debe además de comprobar otros indicadores, realizar cambios sobre él. Dichos permisos pueden ser seleccionados desde la columna “Nivel de Acceso” de la imagen siguiente.

Y a su vez desde las opciones desde el siguiente menú.

A partir de aquí, si accedemos a la interfaz sin haber introducido ningún tipo de credencial obtendremos la imagen siguiente.

Sin embargo, si en la esquina superior izquierda introducimos el usuario/contraseña de “admin”, la apariencia será bien distinta.

Como podemos comprobar de manera inmediata, con “admin” podemos parar la CPU, prueba de encendido de leds, estado de variables entre otras, que podremos encontrar en el menú de la parte izquierda.

No obstante, además del acceso web, también podremos definir el tipo de acceso al PLC tanto para lectura como por escritura, incluso considerando el tipo de equipo como un HMI.

Otra de las funcionalidades a es la protección del Know-How. SIEMENS dirige esta capa de protección cara a salvaguardar la propiedad intelectual y acceso de los bloques que componen un programa protegiéndolos de modificaciones o copia.

A continuación, se muestra una imagen de la creación de un bloque con nombre “TEST_KNOW-How”.

Luego mediante “botón derecho” podemos acceder a dicha protección. Con la primera de ellas protegeríamos el contenido de dicho bloque mediante la aplicación de un algoritmo que impide su visualización. Con la protección contra escritura, poder visualizarlo, en cambio si deseásemos realizar cualquier cambio, requeriría de una contraseña como en el caso anterior.

Ventana de asignación de contraseñas.

Finalmente, la tercera medida, evitaría la copia de este bloque pudiendo asociarlo al número de serie de la “Memory Card” o al de la “CPU” evitando así que pueda ser válido en otro equipo o medio de almacenamiento.

Cuando se aborda las medidas de seguridad a implementar cara a proteger un entorno de control y automatización, se habla principalmente de medidas tanto a nivel de red como de equipos basados en arquitectura PC. Sin embargo, debemos de considerar que los equipos de control también disponen de algunas, que como es lógico no encontraremos en los modelos más viejos por no haber sido una necesidad.

También es cierto que, como todo, hay que buscar un equilibrio. Con cada medida estamos introduciendo una barrera, tanto para lo malo como para lo bueno. Quiero decir, que si la premisa es garantizar la disponibilidad debemos ser capaces de recuperarnos en el menor tiempo posible, por lo que es necesario definir claramente un proceso tanto de gestión de contraseñas como de procedimientos en los que éstas intervengan. Si no lo hacemos, podemos encontrarnos con no saber qué credenciales introducir llegado el momento.

Espero haya sido de vuestro agrado.

Un saludo!

Edorta

TAP Devices, Siemens TAP 104

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Few months ago, I wrote about how port mirroring is an allied to capture and analyze network traffic. You can access to the article clicking here. There are a lot of reasons to use it, such as identify communications, troubleshooting tasks, use of IDS/IPS systems, and so on. But port mirroring is not the only one, we can use TAP devices. However, as I said several times, we must use specialized equipment for these environments, in particular industrial ones. Today I will talk about Siemens TAP 104.

Siemens TAP 104 is a hardware device that can be installed between two devices to gather a copy of data traffic on Ethernet based networks. Once the collected frames are stored, we can visualize them with a network analyzer tool to identify the information that we are looking for. The TAP device does not affect to the communication that pass through it.

It has four RJ-45 ports. Two to connect the segments that we want to monitor and two more to connect the systems to collect the frames. It operates in a fault-free mode even when the power is off.

One use case can be as the picture below shows. For example, we can be interested to identify issues between the HMI and the S7-1500 PLC. The traffic will be gathered by Grassmarlin tool that can be downloaded from here. I wrote about it more than a year and half. You can find the article clicking here.

Following the concept of the previous picture, this time, I have replicated this scenario in small testbed. In the picture below you can identify different devices, such as Fortinet Fortigate Rugged 90D, Fortinet Fortiswitch 112D-PoE, Siemens PLC S7-1200, Siemens HMI, Siemens TAP 104 and a laptop. As you can see, the TAP is just in the middle of the Fortigate switch and the PLC. Each communication from and to them, is replicated to the first RJ-45 port, where the laptop is connected and running Wireshark packet analyzer.

Once the traffic is gathered, we can open it with an analyzrer. Below we can see the information available from LLDP protocol as system description, IP management address, and so on.

But if we are looking for information, we can see the values of sending and receiving from and to the devices.  In the picture below you can see the field “Function: GetMultiVariables”

And then displaying the field “Response Set-ValueList”  we can see the values 84 and 16, the same that appears in the HMI.

Today, with Siemens TAP 104, we see other way to gather network traffic to identify possible issues in our industrial communications where it is mandatory not to introduce additional latencies that may affect them. In general, it is very common to do it using Port Mirroring configurations, but as we have seen, there are others. Either Port Mirroring or TAP devices, we can find them a helpful resource for different use cases such as troubleshooting, anomalies, security problems and much more. Always with specialized equipment.

That is all for now, see you next time!

Edorta

Specialised products, FortiSwitch Rugged 112-D PoE

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As I said several times, the industrial communications trend to Ethernet Technology for the advantages that it provides. However, this is not similar to affirm that everything will can communicate by frames or packets. There are many scenarios where serial protocols are being used because is not possible to update to Ethernet. For example, migrate to it requires to change cabling, reconfigure devices, deploy new networking equipment, programming changes, and many other measures. But if we can, we must deploy networking devices according to these harsh environments. Today, I will show one that can be used for its capabilities, Fortinet FortiSwitch Ruuged 112D-PoE.

It has 8 GE RJ-45 ports and 4 more GE SFP slots. It can be necessary for those situations when you need to connect devices by optical fiber. It is widespread used because permits more than 100 meters, or less, and does not affect electromagnetic interferences in comparison with unshielded twisted pair Ethernet cabling. It supports fiber single mode, multimode and long haul single mode with LC connector

This switch can be used to connect PLCs, HMIs, or other device that communicates by industrial based Ethernet Protocols such as PROFINET, Ethernet/IP, Modbus/TCP, and so on. It has redundant power input terminals in the range from 44 to 57V DC to give service for PoE ports if needed.

There are not any fans to cool itself to prevent damages. It is so important for those dusty places where can affect the operation stopping them if it is excessive. The switch can work in a temperature range from -40 to 75º C (-40 – 167º F) and can be mounted in DIN rail or wall depending your rack or facility. Related to the atmosphere, it tolerates up to 5-95% of non-condensing humidity.

As you know, the lifecycle of industrial components and systems are higher in comparison with IT world. In this way, Fortinet affirm this switch has a mean time between failures (MTBF) more than 25 years. For this, it is capable to work in OT scenarios.

When you connect to its web interface you can see the dashboard where you can identify different information.

As you can see on the left, you will find a menu from where you can configure different features. For example, authenticate user to a LDAP server, port mirror ports, syslog server, and so on.

It operates at Layer 2 but you can get more Layer 3 capabilities if you connect it to a Fortinet Fortigate unit. Furthermore, you can manage your Fortiswitch from Fortigate console by FortiLink protocol. You will not find all the features, but you can configure VLAN interfaces, switch on and switch off ports, enable or disable PoE, and others.

Even though Ethernet technology give us a lot of improvements not always we will be able to implement them in own facilities in particular when they are working for 24 hours a day, 7 days a week, 365 days a year. It requires a very big effort in time, knowledge and obviously, budget .

Depending the activity, availability, probably, we will only get time on Christmas, Easter Week or summer Holidays, to do everything we need. In addition to that, be sure that you meet with others employees such as maintenance technicians that they have to do tasks relative to keep on good state of operation of our infrastructures. And as you know, they have more priority.

In spite of this, either it is possible to update or deploy a new facility we need to know which are the devices available that meet the requirements that we need. In the same way, industrial and automation control system vendors have been working to deploy new products for Cybersecurity purposes; the Cybersecurity product manufactures have developed industrial networking equipment. One of them, is Fortinet FortiSwitch Rugged 112D-PoE that I have shown. All features can be found by clicking here.

Other choice to find the best solution for our needs.

See you next time!

Regards

Edorta