Whitelisting en SCI (Parte I)

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En diciembre de 2015 el ICS-CERT publicaba un documento sobre las 7 estrategias que pueden ser implementadas para contrarrestar las debilidades más comunes en los sistemas de control industrial. El resumen y enlace lo podéis encontrar aquí.

Hoy vamos a hablar sobre la primera de ellas, “Application Whitelisting (AWL), o “Listas Blancas de Aplicaciones”. Veamos de qué se trata.

AWL ofrece un enfoque distinto respecto a la seguridad de un host más allá de un HIDS/HIPS, antivirus u otras tecnologías basadas en “Lista Negras», o “Blacklists”. Una solución este tipo, compara el objeto monitorizado contra una lista de lo que es conocido como “malo”, no permitiéndose ejecutar. Esto presenta dos problemas; uno, que la “Lista Negra” debe ser actualizada periódicamente, lo cual conlleva una labor de administración importante; y la segunda, que no hay forma de detectar ataques “zero-days”. O bien, no estén disponibles aún las actualizaciones de las que sí se conozcan.

Por el contrario una “Lista Blanca” crea una lista de lo que es conocido como “bueno” y le aplica un criterio simple: si no está en la lista, se bloquea.

Las soluciones basadas en “Listas Blancas” emplean esta lógica sobre aplicaciones y ficheros de un equipo tipo PC, Thin Client o cualquier otro dotado con un Sistema Operativo compatible. Por ejemplo, si un malware consigue vencer el perímetro de seguridad, y encontrar la forma de llegar a un equipo éste evitará su ejecución puesto que no se encuentra en su lista blanca. No lo “mata” pero lo “frena”. También puede ser empleado para prevenir la instalación de software autorizado en el sistema.

Los distintos antivirus dependen de continuas actualizaciones de sus firmas. A medida que éstas aumentan, y con toda certeza, la demanda de recursos también. Esto sobre hardware relativamente nuevo puede no llegar a ser un problema pero en entornos industriales donde el ciclo de vida es mucho mayor, puede afectar al rendimiento del equipo. Eso hablando de Sistemas Operativos que aún tienen soporte y del que existan productos comerciales compatibles.

Para el caso de estos Sistemas Operativos “legacy”, AWL es una buena solución ya que al no disponer de parches o actualizaciones, si un malware quisiera aprovechar una de ellas, y al no estar definido en la lista, no podría ejecutarse o realizar cambios en el sistema. Aparte, aunque las hubiera, tampoco sería necesario (aunque si aconsejable), su instalación (previa descarga, testeo y evaluación, claro) ya que sólo sería necesario actualizar las AWL cuando lo hagan las aplicaciones.

A diferencia de los de los antivirus los cuales pueden registrar un aumento en el uso de CPU o memoria en el momento de lleva a cabo el análisis, con AWL puede definirse un comportamiento base después de la instalación puesto que éste se mantiene relativamente estable durante su operación.

AWL se ubica dentro de las estrategias de Hardening de sistemas, como por ejemplo HMI, estaciones de trabajo u otro tipo de equipos involucrados en las áreas de automatización. No obstante, algunos fabricantes de este tipo de soluciones han incorporado más funcionalidades a las propias del control de aplicaciones, como pueden ser el control de dispositivos USB (fuente de infección y propagación), reporting con mayor y menor detalle de eventos en el sistema, creación dinámica de las Listas, Sandboxing, etc.

En el siguiente enlace podréis encontrar un informe sobre algunos aspectos adicionales sobre “Whitelisting” elaborado por el ICS-CERT. Enlace.

La administración puede efectuarse en modo Stand-Alone, esto es actuando sobre el agente o bien de forma centralizada desde un servidor.

Para esta entrada he elegido Symantec Embedded Security: Critical System Protection una solución que va orientada en esta línea.

En mi caso he desplegado el siguiente entorno virtual simulando distintos entornos:

El esquema lo he “decorado” con supuestos equipos conectado, aunque lo relevante aquí son los PC que quedan definidos de la siguiente manera:

Windows 2012 R2: 192.168.10.254/24

Windows XP: 192.168.10.10/24

Windows 7: 192.168.10.20/24

Windows 2000: 192.168.10.30/24

La solución cuenta con 3 componentes principales; el software del servidor de gestión; el cliente pesado (consola), para conectarse al servidor de gestión; y el agente que se instala en los equipos finales. Para el ejemplo he utilizado la versión 6.5.1 para todos los componentes, excepto para el Windows 2000 que ha sido la 5.2.4 por temas de compatibilidad. Además de esto, conviene resaltar algunas consideraciones más:

El servidor para  su funcionamiento requiere de una base de datos. Dependiendo del número de equipos podremos que ésta resida en el mismo o en uno dedicado. Para esta ocasión he seleccionado la “Express”, no recomendable para un entorno de producción.

Los puertos empleados, importante si estamos detrás de un Firewall, son:

En lo referente a los agentes comentar el error que surge en sistemas operativos Windows 7 Professional ya que éstos requieren de un controlador firmado. En mi caso he aplicado los parches correspondientes y no ha habido más problemas. Más información aqui.

La instalación de los “Agentes” no es compleja. A lo largo del proceso habrá que definir el tipo de administración; funcionalidad IDS, IPS (o ambas); IP del servidor; certificado para el cifrado de las comunicaciones.

A partir de aquí a través del cliente pesado nos logueamos en el servidor y podremos ver nuestros equipos.

Desde la consola central tendremos varias pestañas, en “Home” localizaremos información básica.

Aquí conviene destacar dos conceptos importantes en “Prevention” y “Detection”. “Prevention” hace referencia a aquello que se permite, o no, esto es aplicaciones (Whitelisting), Usuarios que pueden hacer cambios, Sandboxing, etc. Mientras que “Detection” hace referencia a todo aquello que se registra o notifica, como si un usuario se ha logueado incorrectamente, intento de cambio en un registro, de conexión por red, etc. En cada equipo deberá aplicarse una política de cada. Cada una de ellas se podrá (y deberá) configurar según las características del equipo, con lo que se deberá permitir o no. En el caso de las de “Whitelisting” la herramienta emplea distintas “Sandboxes” predefinidas, aunque podremos crear las nuestras propias.

Por defecto la herramienta viene con un conjunto de políticas hechas, las cuales podremos copiar y ajustar según nuestras necesidades. Para ello se definen tres estrategias “Basic”, “Hardened” y “Protected Whitelisting”.

Con esta entrada de hoy hemos hecho una introducción a un software de Whitelisting para bastionar nuestros sistemas, en concreto bajo sistemas operativos Windows, aunque la compatibilidad del producto se extiende a Linux también.

En entras sucesivas iremos descubriendo más información al respecto.

Nos vemos en la siguiente!!

Defensa en Profundidad OT

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En la entrada anterior escribía sobre el concepto de Defensa en Profundidad en entornos IT (pincha aquí) y lo finalizaba haciendo un par de preguntas sobre si el mismo concepto sería aplicable a entornos OT y si se presentan las mismas necesidades. Así que hoy con esta entrada espero dar respuesta a estas y otras preguntas.

En esencia podemos decir que el concepto de “Defensa en Profundidad” es equiparable a ambos entornos, entendiéndolo como un modelo consistente en implementar una serie de medidas de seguridad con el fin de frenar la actividad de un usuario o software mal intencionado.

Estas medidas irán dirigidas en función de los activos que queramos proteger y que en el caso de IT y OT, son bien distintos. En el caso de entornos IT, lo principal es la información. Debemos evitar el robo, el acceso no autorizado, la pérdida, la confidencialidad, la integridad, etc. Sin embargo en entornos OT, nuestra premisa es garantizar la disponibilidad de nuestras instalaciones. Tendremos que impedir paradas en sistemas de producción, desastres medioambientales, accesos no autorizados a sistemas de control, etc. Desde un punto de vista gráfico sería:

El problema ha ido en aumento a medida que estas instalaciones han quedado expuestas a otras redes y entornos por el uso de buses de campo basados en Ethernet (Profinet, Ethernet/IP, Sercos, ModBus TCP, etc. ) o bien por el uso de tarjetas, o pasarelas, de otros basados por ejemplo en RS-485 (Profibus, DeviceNet, Canbus, etc.).

Otras de las razones, ha sido la necesidad de accesibilidad desde localizaciones remotas por medio de redes inseguras como Internet. Pensemos en RTUs (Remote Terminal Units) que recojan datos y que sean enviados un sistema SCADA para su tratamiento. O bien, que por cuestiones de mantenimiento sea necesario el acceso a un PLC para realizar algún tipo de cambio.

A esto hay que sumar la idea, de que estos dispositivos, autómatas programables, robots, maquinaria, estaciones de control, etc. han sido concebidos para ser útiles, no para ser seguros. Esta necesidad es relativamente reciente. Hasta la aparición de malware específico de este tipo de entornos e intrusiones en sistemas, no ha habido la necesidad ni de invertir ni de implementar medidas a este respecto. Sin embargo de un tiempo a esta parte, debido principalmente a medidas reactivas, no ha quedado más opción. Si bien distintos países han creado legislación para proteger sus Infraestructuras Críticas sobre distintos sectores aún queda un sector industrial que no entra dentro de esta definición pero que sin embargo no está exento de sufrir algún tipo de ataque. Sea como fuera, las redes industriales han ido quedando más visibles, tanto para lo bueno como para lo malo.

Así pues la estrategia para proteger instalaciones industriales implantando un modelo de distintas capas de protección quedaría representado gráficamente de la siguiente manera:

Dentro de este esquema, la organización deberá de seguir un proceso a través del cual se irán abordando distintas cuestiones, las cuales quedan resumidas en los siguientes puntos.

1.- Análisis de riesgos

Sin duda, es el primer paso a tomar. Un análisis de riesgos es el paso más importante cara a la administración de la seguridad tanto si hablamos de las instalaciones como de las máquinas en ella instaladas. Ayuda a la identificación y evaluación de los riesgos y peligros individuales. El contenido principal que todo análisis debe tener es:

  • Identificar los objetos amenazados.
  • Análisis del valor y daño potencial.
  • Análisis de amenazas y puntos débiles.
  • Identificación de medidas de seguridad ya implementadas.
  • Evaluación de riesgos.

2.-Definición de Roles y Procesos

Dentro de cada organización se han de finir una serie de figuras con unos roles en lo referente a la Gestión de la Seguridad. Se han de establecer responsabilidades y sobre todo los criterios bajo los cuales se basen decisiones como la aceptación de riesgos, importancia de eventos, coordinación de actores, evaluación de procesos, etc.

Estas personas han de pertenecer a distintos ámbitos, tanto de IT como de OT, componiendo un equipo donde cada cual aporte su experiencia y conocimiento. Trabajando coordinadamente y conjuntamente se reducirán las posibilidades de tener una brecha de seguridad.

3.-Seguridad de Planta

La seguridad de las instalaciones consiste principalmente en bloquear el acceso a dispositivos e instalaciones a personas no autorizadas. Alguna de estas pueden basarse en llaves físicas, tarjetas inteligentes, dispositivos biométricos, cámaras de seguridad, etc. Igualmente, se deben regular quién, de qué manera y si tiene que acceder, o no a tal o cuál espacio. Y tener los medios para trazar todo ello.

4.- Seguridad de red

Aquí dos conceptos básicos son los de la segmentación y separación de los entornos de Oficinas y Producción. Ambos deberán comunicarse, inicialmente, por medio de un firewall apoyado si es posible por un IDS/IPS. Para un nivel de seguridad efectivo deberíamos hablar de cortafuegos de próxima generación, NGFW.

Luego, en lo que respecta a las redes de “producción” se deberán segmentar en lo que en algunos casos se denomina “celdas”, “áreas de seguridad” y otros similares términos. Podemos entenderlas como unidades operativas e independientemente funcionales. Estas unidades podrán estar compuestas de un mayor o menor número de dispositivos y cada una de ellas tendrán sus propias políticas y equipos de seguridad que las proteja dentro del conjunto de redes de producción.

5.- Seguridad sobre sistemas y dispositivos

Este apartado se centra en la securización de los distintos elementos que se ubican en el área de producción, como pueden ser PLCs, PCs, HMIs, etc.

Entre las medidas a tomar estarían:

  • Control de acceso

El control de acceso debe aplicarse en tres direcciones. Una de ellas es el acceso a las configuraciones de los equipos, ya sean PLCs, estaciones de control, switches industriales gestionados, firewalls, etc. Otro, el “logon” al equipo; aunque sólo se necesite acceso a interfaces de sólo visualización o se desarrollen actividades aparentemente sin importancia. Finalmente, tendríamos el control a nivel de red como seguridad en puerto, control de MACs, sistemas NAC, etc. tanto a redes cableadas como inalámbricas.

  • Bastionado de los equipos.

En cuanto al bastionado de equipos lo podemos dirigir también en tres puntos clave. Por un lado reducir los servicios de red y aplicaciones a los estrictamente necesarios; dos, proteger las interfaces físicas como son los las tarjetas de red, puertos USB o interfaces Bluetooth; y tres las cuentas de usuario limitándose tanto en número como en permisos asociados a ellas. En cuanto a las aplicaciones una medida eficiente es la definición de una “Lista Blanca” donde se definan cuáles se pueden ejecutar y cuáles no. En resumen, lo que se denomina “WhiteListing”.

  • Gestión de Parches

En lo referente a este apartado deberíamos actualizar nuestros equipos, por un lado con las últimas versiones de Firmware, parches emitidos para los sistemas operativos (como norma general Microsoft Windows) y nuevas versiones de aplicaciones que puedan tener algún tipo de “bug” identificado. Cualquier cambio o actualización debe testearse en una primera instancia en un laboratorio o entorno de test antes de llevarse a producción.

  • Protección contra virus.

Este capítulo está dirigido a PCs. El uso de software antivirus supone una medida importante en lo que malware se refiere. Si por algún medio, código malicioso llegase a nuestros sistemas, podría ser eliminado siempre y cuando se encontrase en su base de firmas. Repito, si se encuentra en su base de firmas. Sin embargo puede no llegar a ser una solución eficiente, he aquí un artículo muy interesante.

  • Cifrado en las comunicaciones

Otras de las medidas que deberemos considerar es el cifrado en las comunicaciones. Dependiendo de las características de nuestra organización, podremos o deberemos implementarla. Todo depende qué nivel de confidencialidad o criticidad tendrá la información que viaje y si ésta lo hace a través de redes inseguras. El riesgo de no hacerlo, deberá ser evaluado y en función del resultado del análisis, se asumirá si el riesgo es aceptable, o no.

  • Monitorización

Este es otro de los puntos que ha de abordarse claramente. Deberemos diferenciar entre monitorizar la Disponibilidad y la Seguridad. En entornos industriales hemos de conocer el estado operativo de los equipos y en caso de fallo o anomalía tener el conocimiento de ello para poder remediarlo. Por ejemplo la ejecución de un “ping” puede ser suficiente para que en caso de no respuesta generar una alerta, y notificación. Sin embrago cuando hablamos de monitorización de la seguridad la cosa cambia. En este caso deberemos emplear soluciones de tipo SIEM. Este sistema se encarga de correlar los eventos generados por equipos de red y sistemas con el fin de detectar posibles anomalías referentes al estado de la seguridad. Estas soluciones conllevan una inversión importante con lo que estamos en las mismas circunstancias que en el caso del Cifrado de las Comunicaciones. Deberemos analizar el riesgo que supone su no implementación y si es asumible.

  • Revisión y mejoras

Una vez implementadas y puesto en marcha nuestro plan de seguridad, se han de realizar periódicamente revisiones de todas las medidas adoptadas.

La realización de auditorías internas es una obligación que los responsables han de llevar a cabo para reducir los riesgos ante nuevas amenazas y adoptar las medidas necesarias para mitigarlas. Aparte, se ha de tener en cuenta que las compañías pueden realizar cambios en cuanto a maquinaria, dispositivos y cualquier otro elemento, que deba ser incorporado dentro del plan y sometido a éste.

La seguridad, es un concepto “vivo”. El hecho de minimizar los riesgos a día de hoy no nos exime de ser objeto de un ataque mañana. Continuamente vemos cómo se descubren nuevas vulnerabilidades, se generan nuevos vectores de ataque o de como de se desarrollan nuevo malware para dispositivos de automatización y control industrial.

Como podemos comprobar existen muchas similitudes entre el concepto de “Defensa en Profundidad” entre los entornos IT y OT. En su esencia es el mismo para ambos, pero las medidas a adoptar no son las iguales. Por ejemplo, a un PLC no podremos instalarle ningún agente que nos supervise su comportamiento, algo que sí podremos hacer sobre PCs. Sobre estos últimos también hay que tener en cuenta la retrocompatibilidad de cierto tipo de software con sistemas operativos más antiguos.

Más adelante iremos adentrando más en alguno de estos puntos. Por ahora, tanto si te ha gustado la entrada, como si no, por favor deja un comentario. Te animas?

Un saludo, nos vemos en la siguiente.