Solução de segurança de comunicação Modbus TCP

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Por meio deste protocolo, os controladores podem se comunicar entre si e com outros dispositivos por meio de uma rede (por exemplo, Ethernet). Tornou-se um padrão comum da indústria. 1. Visão geral SCADA, DCS, PCS, PLC e outros sistemas de controle industrial são amplamente utilizados nas áreas de indústria, energia, transporte, conservação de água e administração municipal para controlar a operação de equipamentos de produção. Uma brecha na segurança da informação do sistema de controle industrial causará grandes perigos ocultos à operação da produção industrial e à segurança econômica nacional. A Circular nº 451 do Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação [2011] apontou claramente que ainda existem muitos problemas na gestão da segurança da informação de sistemas de controle industrial em meu país, principalmente devido à atenção insuficiente às questões de segurança da informação de sistemas de controle industrial, sistemas de gestão imperfeitos, falta de padrões e especificações relevantes e proteção técnica. As medidas não estão em vigor e a proteção de segurança e as capacidades de resposta a emergências não são altas, o que ameaça a segurança da produção industrial e o funcionamento normal da sociedade. Nesse sentido, todas as regiões, departamentos e unidades devem atribuir grande importância a isso, aumentar a conscientização sobre riscos, a conscientização sobre responsabilidade e o senso de urgência, e fortalecer efetivamente a gestão da segurança da informação de sistemas de controle industrial. Utilizando o protocolo Modbus, equipamentos de controle produzidos por diferentes fabricantes podem ser conectados a uma rede industrial para monitoramento centralizado. Este protocolo define uma estrutura de mensagens que os controladores reconhecem e utilizam, independentemente da rede pela qual se comunicam. Ele descreve o processo de um controlador solicitar acesso a outros dispositivos, como responder a solicitações de outros dispositivos e como detectar e registrar erros. Ele estabelece um formato comum para o formato e o conteúdo dos campos de mensagem. Ao se comunicar em uma rede Modbus, este protocolo determina que cada controlador precisa saber o endereço do seu dispositivo, reconhecer as mensagens enviadas por endereço e decidir qual ação tomar. Se uma resposta for necessária, o controlador gerará uma mensagem de feedback e a enviará usando o protocolo Modbus. Em outras redes, as mensagens que contêm o protocolo Modbus são convertidas para a estrutura de quadros ou pacotes usada nesta rede. Essa transformação também estende o método de endereçamento de endereços de nós, caminhos de roteamento e detecção de erros de acordo com a rede específica. O Modbus possui as seguintes características: ●Padrão e aberto, os usuários podem usar o protocolo Modbus gratuitamente e com confiança. Atualmente, existem mais de 400 fabricantes que oferecem suporte ao Modbus e mais de 600 produtos que oferecem suporte ao Modbus. ●O Modbus pode suportar uma variedade de interfaces elétricas, como RS-232, RS-485, etc., e também pode ser transmitido em várias mídias, como par trançado, fibra óptica, sem fio, etc. ●O formato de quadro do Modbus é simples, compacto e fácil de entender. É fácil para os usuários usarem e fácil para os fabricantes desenvolverem. 2. Status Quo e Análise A estrutura simples da rede do sistema é mostrada na figura acima, que consiste em três partes: camada de informação (Informationzone), camada da estação de operação (Stationzone) e camada do controlador (Controllerzone). A comunicação entre a camada do controlador e a camada da estação do operador segue o protocolo Modbus. O status quo atual é que a maioria dos computadores em execução na rede de controle tem pouca ou nenhuma oportunidade de ter proteção contra vírus 24 horas por dia, 7 dias por semana ou versões atualizadas instaladas. Os controladores são projetados para otimizar as funções de E/S em tempo real, mas não fornecem proteção de segurança de conexão de rede aprimorada. e muitas redes de controle são "abertas". Não há isolamento efetivo entre os diferentes subsistemas. Quando ocorre um problema no nível da estação de operação e é atacado, o vírus se espalha rapidamente pela rede, afetando os equipamentos no nível de controle e causando enormes perdas para a fábrica. Atualmente, para evitar grandes riscos, as indústrias petroquímica, de tratamento de água e de manufatura basicamente cumprem os requisitos da norma industrial ANSI/ISA-99 para planejamento. A ANSI/ISA-99 e a CIP-005 do Conselho Norte-Americano de Confiabilidade Elétrica (NERC) apontam que os sistemas de controle de processo ou redes de controle SCADA devem ser isolados de outros sistemas, incluindo redes de TI corporativas. Os principais pontos da segurança da rede de controle são os seguintes: Deve-se observar que os requisitos de segurança das redes comerciais. As necessidades de segurança da rede de controle são bastante diferentes em alguns lugares. Em termos de aplicações de comunicação no campo industrial, gatekeepers e firewalls de TI comuns têm certas limitações de função, que não podem realizar a proteção de segurança com base nos requisitos da rede de controle industrial e não são propícios à manutenção posterior. Portanto, não tente colocar o sistema de controle na solução de TI. Somente a escolha de um firewall de sistema de controle proprietário e uma boa política de segurança do sistema de controle podem fornecer recursos eficientes de defesa contra ataques à rede para a segurança de sistemas de controle industrial. O Tofino é uma maneira econômica de atender a esse requisito de segurança. 3. Solução Tofino. Esta solução é dedicada principalmente à solução de problemas de segurança dos equipamentos da camada de controle que se comunicam com o protocolo Modbus no local. 3.1 Destaques do esquema: O Tofino pode ser usado para separar a rede do sistema de segurança e a rede do sistema de processo, obtendo isolamento físico de sistemas críticos e não críticos.

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