Monitorización redes industriales, SCADAGuardian

Cuando abordamos un proyecto para la protección de un entorno de control y automatización, una de las primeras tareas es elaborar un inventario de todos los activos. No podemos tratar de reducir los riesgos de que algo o alguien, de una manera intencionada o no, pueda llevar a cabo una acción que afecte a la actividad de planta, instalaciones o infraestructuras; si saber lo que tenemos.

Es cierto que muchos equipos podrán serán comunes en distintos escenarios, pero dada la heterogeneidad de las actividades industriales cada entorno deberá ser abordado de forma particular. Es cierto que PLC´s, HMI´s y SIS serán un común denominador; no si de lo que hablamos es de atornilladoras, AGVs, sistemas de almacenamiento automático, sistemas de metrología, y un largo etcétera.

Esta tarea puede no ser compleja, pero sí tediosa. Al fin y al cabo, estamos recolectando información. El problema es cómo lo hacemos de una manera lo más sencilla y efectiva posible. Además, por experiencia, se parte con un alto grado de desconocimiento en particular para los profesionales que tienen que liderar proyectos de Ciberseguridad Industrial. Provenientes de entornos IT, donde aparte de desconocer las tecnologías, componentes y tecnologías, comienzan a relacionarse más estrechamente con personal con distintas culturas, puntos de vista, necesidades y sobre todo, prioridades. Hablo de personal de Ingeniería o Mantenimiento.

Por tanto, la base de cualquier proyecto es tener un inventario completo y consolidado que nos permita desarrollar medidas eficientes para proteger nuestros entornos.

Sin embargo, el éste no debe estar ceñido exclusivamente a información sobre tipos de equipos, fabricantes, modelos o versiones de firmware. Debemos conocer las comunicaciones que mantienen con otros sistemas o dispositivos. Esto es, orígenes y destinos, protocolos empleados, direcciones IP y sobre todo qué consignas o valores se envían a través de ellos. Podemos estar autorizando una determinada comunicación, pero ¿qué ocurre si aprovechando una falta de medidas de seguridad nativas somos capaces de cambiar un valor que está fuera de tolerancia?

Por esta y otras razones que iremos descubriendo en sucesivos artículos es que debemos contar con herramientas que nos ayuden a identificar los activos en nuestra organización, sus características y conocer cómo y de qué manera se comunican. A partir de aquí, ya comenzaremos a localizar vulnerabilidades, calcular impactos, priorizar medidas para minimizar riesgos, definir topologías de re red, crear matrices de comunicaciones para configurar reglas en firewalls, etc. etc. etc.

Una de estas ellas es el producto de la firma NOZOMI Networks, SCADAGuardian. Se trata de una herramienta especializada para entornos y tecnologías OT. En formato físico o virtual, entre sus características están

  • Monitorización en tiempo real
  • Identificación de activos de forma automática
  • Detección de comportamiento, amenazas y vulnerabilidades
  • Deep Packet Inspection de protocolos industriales
  • Fácil despliegue
  • Integración con otros sistemas
  • Creación de informes

El modo de operación es por medio bien de un puerto espejo en algunos de los switches de nuestra infraestructura o por medio de dispositivos TAP por lo que no resulta intrusiva ni añade latencias en las comunicaciones establecidas.

Por supuesto, todas estas medidas van acompañadas de una interfaz gráfica a través de la cual podamos visualizar, analizar y explotar toda la información recolectada de una manera intuitiva a través de los menús de navegación.

Adicionalmente se cuenta con una herramienta de gestión centralizada denominada “Central Management Console” con la que podremos desde un único espacio tener visibilidad de todos nuestros SCADAGuardian desplegados en nuestras instalaciones geográficamente o localmente dispersas.

No obstante, esta herramienta no tiene porqué ser empleada exclusivamente por clientes finales. Empresas que provean de servicios de SOC pueden encontrar en CMC una solución para proporcionar otros nuevos sobre entornos industriales como veremos más adelante.

Con todo ello a continuación se muestra una imagen de un despliegue tipo:

Ahora bien, hasta ahora nos hemos ceñido a la identificación de activos y características asociadas, para poder así elaborar un inventario acorde a nuestras necesidades. La herramienta nos permitirá exportar la información generada en formatos como Excel o CSV para un tratamiento posterior. Entre ellas estará la relativa a los equipos, sus enlaces y sesiones de comunicaciones pudiendo tener documentado los valores identificados dentro de cada protocolo.

Hasta ahora hemos hablado de esa primera fase de recolección de información para tener una visión de cómo y por quién está compuesta nuestra red OT. Sin embargo, las capacidades de esta herramienta van más allá pudiendo ser capaz de detectar vulnerabilidades con mayor o menor precisión según sea el caso.

Adicionalmente a SCADAGuardian, disponemos de SCADAGuardian Advanced. Como hemos dicho, la solución recolecta información de forma pasiva no interfiriendo en el tráfico legítimo. Esto proporciona a SCADAGuardian la capacidad de identificar vulnerabilidades por medio del citado análisis. Sin embargo, SCADAGuardian Advanced incorpora una funcionalidad que permite confirmar dichas vulnerabilidades por medio de consultas inteligentes sin interferir en el correcto funcionamiento.

A continuación, se establece una comparativa entre ambas:

Como bien sabemos existe un creciente aumento de vulnerabilidades y amenazas que afectan a sistemas de control y entornos industriales. En este sentido NOZOMI Networks cuenta con un servicio de suscripción denominado “OT Threat Feed” para recibir las últimas descubiertas y que nuestros SCADAGuardian o SCADAGuadian Advanced tengan la capacidad de detectarlas. Detrás de ello, se encuentra con un equipo de investigadores propio que trabajan continuamente para la mejora del producto siendo un ejemplo de ello las publicadas en fuentes como el ICS-CERT.

Con todo ello hemos de tener presente una funcionalidad clave en este tipo de soluciones y es la de notificar de alertas cada vez que tenga lugar un evento o anomalía. Para ello podremos personalizar y establecer canales para su notificación que van desde productos comerciales hasta mensajes de correo electrónico, Syslog o Traps de SNMP. SCADAGuardian establece 4 tipos de alertas principales en función del motor (funcionalidad) que la origine, “Protocol Validation”, “Learned Behavior”, “Built-in Checks” y “Custom Checks”.

En el momento del despliegue, SCADAGuardian necesita de un proceso de aprendizaje acerca del comportamiento de la red y de los elementos que la componen. En función de ese aprendizaje, la herramienta generará una nueva alerta por cada anomalía detectada. Más tarde, debreemos indicar si se trata de un incidente o si por el contrario se trata de un cambio o evento controlado. Por ejemplo, imaginemos una tarea de mantenimiento programado en la que conectamos un nuevo equipo que hasta la fecha no había sido conectado a la red.

Hasta aquí la entrada del día de hoy donde hemos hecho un repaso a la herramienta de monitorización líder del mercado no sólo por el crecimiento que NOZOMI Networks sino por sus capacidades de integración como es el caso de los equipos SIEMENS RUGGEDCOM APE proporcionando así una solución embebida en productos de terceros evitando así el despliegue de nuevo equipamiento.

Sin embargo no es la única. A continuación os dejo un video con la que se puede obtener con equipamiento de la firma Fortinet, dela que ya hemos hablado en otras entradas como su integración con switches.

Un saludo, nos vemos en la próxima!

Edorta

 

IX Congreso Internacional de Ciberseguridad Industrial. Fortinet & Nozomi Networks.

Los pasados 4 y 5 de octubre se celebró en Madrid el IX Congreso Internacional de Ciberseguridad Industrial organizado por el Centro de Ciberseguridad Industrial. En él, un año más, se dieron cita profesionales, expertos e instituciones con el fin de compartir dos jornadas cargadas de puntos de vista, investigaciones, nuevas líneas de productos, casos de éxito, mesas redondas y momentos para el networking empresarial donde intercambiar y hacer nuevos contactos.

A diferencia de las dos ediciones anteriores, este año acudía no sólo como espectador sino, además, como ponente. Allá por el mes de mayo tuve la oportunidad de participar en “La voz de la Industria”, pero esta vez tocaba hacerlo con proyección internacional.

Dicha ponencia se hizo en conjunto con miembros del equipo de profesionales de  GrupoCMC,  Fortinet y Nozomi Networks siendo cada uno de ellos Jose Luis Laguna, Director Técnico de Fortinet Iberia; Antonio Navarrete, Ingeniero Pre-venta; y Edgar Capdevielle, como CEO de ésta última y un servidor como GrupoCMC.

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El tema de nuestra presentación era “Demostración práctica de protección de un escenario de automatización industrial” donde simulamos el funcionamiento de una presa hidroeléctrica empleando para securizarla con equipos específicos como Fortinet Fortigate Rugged 90D y solución SCADAGuardian. Ahora bien, ¿cuál fue nuestro discurso para ver la necesidad de ambos? Comencemos.

Bajo mi punto de vista y basándome en lecciones aprendidas (prácticas, no teóricas) en proyectos planteamos que la actualización de equipamiento porque sea más seguros no es una prioridad. Las empresas no los cambian porque incorporen tal o cual medida de seguridad, lo hacen porque la función que realicen lo requiera. Además, puede no es fácil llevarlas a cabo ya que la implementación de unas u otras tecnologías puede necesitar ventanas de tiempo amplias. Por ejemplo, pensemos una migración de una arquitectura RS-485 a una Ethernet. En otro orden, por muy planificados que estén los trabajos, cualquier intervención no deja de introducir un riesgo que desemboque en un impacto en la actividad siendo éste inasumible.

Es por ello que la Seguridad Perimetral sigue siendo la primera medida. ¿Por qué? Porque permite reducir los riesgos en una primera instancia sin la necesidad de actuar sobre esos equipos finales desactualizados, sin soporte en algunos casos, sin compatibilidad con soluciones de seguridad, con largos ciclos de vida, que por su criticidad sea inviable actuar sobre ellos para aplicar parches, con desarrollo de aplicaciones propias, y un largo etcétera. Además, permite atajar la propagación de amenazas o incidentes a través de filtrado de tráfico junto con funciones avanzadas como Control de Aplicación, Antivirus, Filtrado Web o IDS/IPS. Sí filtrado web. Hay equipos que permiten ciertas funcionalidades a través de servidores web embebidos a los que les pueden afectar las mismas vulnerabilidades con la dificulta que, o no pueden ser corregidas, o supone la actualización completa de firmware o software.

Por supuesto, esto último respaldado con un buen diseño y arquitectura de red ya que de nada nos sirve incorporar un equipo último modelo, si luego tenemos una red plana o enrutada…

Aparte de lo anterior, otra de las necesidades que veíamos era la inclusión de medidas en materia de visualización y monitorización. No me refiero a solucione SCADA, sino a nivel de red. De tráfico.

La Industria 4.0 trae consigo una buena cantidad de beneficios no sólo por los avances tecnológicos como fabricación aditiva, robótica colaborativa, simulación, etc. sino la inclusión de las Tecnologías de Información para mejorar los procesos convirtiendo las fábricas en más productivas, competitivas, eficientes energéticamente, etc. Esto requiere tener una visión de lo que ocurre en nuestras instalaciones, consiguiéndose mediante la recolección de información tanto en tiempo real como en cortos espacios de tiempo y a partir de ahí corregir desviaciones o tomar otro tipo de medidas. Ahora bien, para alcanzar ese propósito los equipos deben de estar interconectados y en el momento que esto se produce, todos comienzan a estar expuestos. Y como bien sabemos, una medida para reducir los riesgos es reducir justamente el grado de exposición.

Junto con ello los flujos de tráficos deben ser un reflejo del proceso. Nada que no forme parte de la actividad propia, debe existir. Sólo lo estrictamente necesario.

La contextualización de la información también debe estar presente. Tenemos que tener una visión amplia de lo que sucede. Si hablamos de una fábrica de producción en serie, el fallo en un equipo instalado en una línea a priori no debería afectar a otra. Pero si ese problema no se resuelve dentro de los tiempos máximos podría dejar de suministrar piezas o material a esta última provocando unas consecuencias mayores.

Finalmente, conviene diferenciar entre información e inteligencia sobre amenazas. Debemos pararnos a pensar que no toda la información que obtenemos con esta monitorización puede ser del todo útil. Por ello cara a recolectar datos debemos analizar la calidad de la información; su origen; cantidad; relevancia para la organización, sistemas y entorno; capacidad para recolectar, correlar o analizar; y finalmente, cómo la aplico. Es decir, si no hago nada con ella, ¿para qué conseguirla?

Si sumamos ambos aspectos, por un lado, la seguridad perimetral y por otro la necesidad de monitorización, es que encontramos el beneficio de contar ambos productos destacando entre otros aspectos:

Fortinet Fortigate:

  • Gama productos específicos para entornos industriales.
  • Diseño rugerizado capaz de soportar entornos hostiles con polvo, humedad y temperatura muy superiores a entorno IT tradicional.
  • Electrónica de alto rendimiento.
  • Integración con soluciones de gestión centralizada.
  • Deep Packet Inspection sobre protocolos industriales.
  • Montaje sobre carril DIN y alimentación por fuentes de alimentación externas.

Nozomi SCADAguardian:

  • Solución diseñada para entornos industriales.
  • Identificación de activos y protocolos
  • Detección de anomalías en flujos y tipos de tráficos.
  • Instalación pasiva no introduciendo latencias adicionales.
  • Evaluación de vulnerabilidades a partir de información recolectada.
  • Detección de amenazas, riesgos e incidentes.
  • Variedad de paneles de control y generación de informes para análisis y labores forenses.

Sin embargo, el mayor de los beneficios está por anunciar. Y es que a pesar de los beneficios de ambos por separado, tanto Fortinet  como Nozomi Networks han alcanzado un grado de integración tal que, en caso de SCADAguardian detecte una anomalía a partir del análisis de tráfico, puede interactuar de forma automática con los equipos Fortigate configurando una regla en los firewalls que deniegue el tráfico anómalo identificado.

Esto introduce un grado adicional de protección ya que permite atajar cualquier incidente en el mismo instante que se produce reduciendo así el tiempo transcurrido desde que una amenaza es detectada, interpretada, valorado el alcance, puesta en marcha su mitigación, resolución y extraídas las conclusiones. Sin embargo, esto no es fácil ya que lleva aparejado una importante labor desde el punto de vista que debemos conocer qué activos y protocolos tenemos en nuestra organización para saber cuáles son legítimos o cuales no; definir tendencias y patrones; sopesar de qué forma SCADAguardian va interactuar con los Firewalls, esto es, bloquear IPs, cerrar sesiones, y un largo etcétera.

Como decía anteriormente para demostrar este valor añadido, ideamos una réplica de lo que podría ser una presa hidroeléctrica. En la imagen siguiente se ve el esquema de la simulación en la que aparece un taque donde se acumula el agua. Luego, se abre una electroválvula que, al abrirse, deja pasar el agua haciendo mover una turbina que es la que genera electricidad para  ser almacenada en el tanque inferior. Finalmente, se acciona una bomba que impulsa de nuevo el agua al tanque superior, para volver a repetir el proceso.

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La lógica está gestionada por un equipo TRIDIUM JACE el cual cuenta con una interfaz web para labores de administración. Tanto la electroválvula como la bomba están conectadas al equipo TRIDIUM SEDONA el cual recibe las órdenes de abrir/cerrar y paro/arranque del JACE por medio del protocolo ModbusTCP.

Escenario lógico_01

Y todo ello en la realidad quedó en….

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Así pues, lo que se hizo en vivo y en directo fue llevar a cabo un ataque sobre el TRIDIUM Sedona enviando paquetes específicos ModbusTCP desde un PC que provocada el paro de la bomba o el cierre de la electroválvula. Esto es posible debido a la falta de medidas de seguridad nativas de dicho protocolo.

Más tarde, para ver la efectividad de ambas soluciones trabajando conjuntamente se incorporó el equipo SCADAguardian el cual recibía el tráfico desde un puerto espejo de un FortiSwitch. Luego tras la integración de Fortigate Rugged 90D en aquél, se repitió nuevamente el ataque no teniendo éxito ya que al considerarse que provenía de un equipo no legítimo, SCADAguardian lo consideraba como “malicioso” enviando la orden al Firewall de la generación de una regla que lo cortase. Impedía así que llegase el paquete al TRIDIUM Sedona y por tanto evitando el cierre o paro de los dispositivos.

Obviamente este fue una prueba de concepto, sin embargo en un entorno real esta tarea llevaría más tiempo. Sería necesario dejar aprender durante unos días o semanas el comportamiento de la red para poder establecer qué tráficos son buenos y cuáles no. También la manera en la que queremos que se comporte el Cortafuegos, esto es, cortar sesiones, bloquear IP, etc. etc.

A continuación os dejo un video elaborado por Fortinet donde se explica todo ello. ¡Excelente!

Quedamos muy satisfechos con la exposición ya que aparte de lo original, práctico y puesta en escena todo salió muy bien. No quería pasar por alto agradecer a mis compañeros de GrupoCMC que diseñaron la interfaz gráfica y metieron horas para que todo saliese en esta línea. Sin ellos, su conocimiento, experiencia y sobre todo su actitud; esto no hubiera sido posible. Como no, a Jose Luis, Antonio y Edgar por los esfuerzos, trabajo e iniciativa; a Jose Valiente, Miguel García-Menéndez y Susana Asensio por la organización de este congreso de referencia; y finalmente a los asistentes que esperamos fuese de su agrado esta exposición en la que se invirtió tanto tiempo como ganas de haber proporcionado una forma automática, rápida y eficiente de proteger nuestros entornos de control y automatización industrial sea cual sea su naturaleza o criticidad.

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Un abrazo!!