تعزيز الأمن السيبراني في أنظمة تكنولوجيا التشغيل أثناء تكاملها مع شبكات تكنولوجيا المعلومات

مع استمرار تكامل أنظمة تكنولوجيا التشغيل مع شبكات تكنولوجيا المعلومات، تحتاج شركات التصنيع إلى تدابير أمن سيبراني أكثر قوة للتخفيف من المخاطر.

لا شك أن صعود إنترنت الأشياء الصناعي أدى إلى توسيع الاتصال من مستوى الجهاز إلى السحابة، وبالتالي زيادة مساحة الهجوم على المرافق الآلية. وفي حين توفر الاتصالات المباشرة بالسحابة مزايا تجارية مقنعة، مثل مراقبة الصيانة عن بعد، وتتبع مؤشر الأداء الرئيسي، وتحسين العمليات، فإن هذه الفوائد تأتي على حساب ضعف الأمن. ويوضح ستيف فاليس، مدير التسويق في ODVA، "قد تسمح هذه الاتصالات الجديدة للجهات الخبيثة بالتسلل إلى الشبكات الصناعية، مما يؤدي إلى زيادة التركيز على مفاهيم الأمان مثل Zero Trust، والتي تتطلب التحقق قبل الاتصال بأي جهاز. بالإضافة إلى ذلك، زادت أهمية نشر مناهج أمنية متعددة لتغطية جميع أجزاء الشبكة بشكل كبير".

يفترض مفهوم الثقة الصفرية أن الشبكة معرضة للخطر بالفعل. وهذا يعني أنه يجب التحقق من صحة كل اتصال، بغض النظر عن مصدره، مع توفير الحد الأدنى من الوصول المطلوب لأقصر وقت ممكن. علاوة على ذلك، يجب أن تكون جميع الاتصالات آمنة. وللانتقال إلى الثقة الصفرية، يجب على الشركات تشفير الاتصالات، وتوفير الوصول القائم على الدور، ومصادقة نقاط النهاية، وضمان عدم التلاعب بالاتصالات.

بالإضافة إلى تبني مبدأ الثقة الصفرية، يوصي ستيف باستخدام أساليب أمنية متعددة كجزء من استراتيجية الدفاع المتعمق لضمان أمن شبكات التحكم الصناعي. وكجزء من نهج شامل موجه نحو العمليات، فإن الأمن المادي وتدريب الموظفين يشكلان نقطة انطلاق ممتازة. وهما طريقتان بسيطتان وفعالتان لردع الجهات السيئة.

إن تنفيذ نماذج التهديدات يعد وسيلة أساسية أخرى لفهم نقاط ضعف الشبكة وصياغة خطط الاستجابة. وبناءً على ذلك، سيتم نشر جدران الحماية القائمة على المحول، وتفتيش الحزم العميق، والقوائم البيضاء، وغير ذلك من وسائل حماية الشبكة بطريقة منظمة. ويتابع ستيف: "إذا تم فتح شبكة قناة ثانية بسبب الاتصال المباشر، فمن الأهمية بمكان أيضًا حماية طبقة الجهاز. ومن الأمثلة على حماية طبقة الجهاز أمان CIP من EtherNet/IP، والذي يوفر مصادقة الجهاز والهوية وسلامة البيانات والسرية ومصادقة المستخدم وإنفاذ السياسة. كما يوفر أمان CIP حماية مرنة من خلال ملفات تعريف يمكن تنفيذها عند الطلب بناءً على الاستخدام. أخيرًا، مع تطور سلوكيات وطرق هجوم الشبكة باستمرار، من الضروري مراجعة وتنقيح استراتيجيات الأمان والتدريب والتدابير الوقائية بانتظام".

مع تزايد عدد الأجهزة الآلية المتصلة مباشرة بالسحابة وتباطؤ الشبكات، فإن وجود استراتيجية أمنية جيدة التخطيط ومجهزة بالموارد أمر بالغ الأهمية. "إن الواقع الجديد هو أن الثغرات الأمنية من المرجح أن تحدث، مما يؤدي إلى ظهور نهج أمان الثقة الصفرية، والذي يتطلب التحقق من صحة كل اتصال ويسمح فقط بالوصول الضروري. ومن المهم بنفس القدر أن نتذكر أن الأمن المادي وتدريب الموظفين والنهج القائمة على العمليات يمكن أن توفر عوائد عالية جدًا على الاستثمار". يعتقد ستيف أن الحماية يجب أن تُنفذ على أدنى المستويات. يعد الأمان محركًا رئيسيًا لتوصيل الأجهزة الآلية بالسحابة، مما يؤدي إلى مكاسب إنتاجية كبيرة، مما يجعله استثمارًا قيمًا للعمليات الصناعية المستقبلية.

تصميم الأمن من البداية

تقليديًا، اعتمدت المؤسسات الصناعية على نموذج بيرديو لإنشاء بيئات تشغيلية آمنة من خلال تقسيم العمليات المادية، وأجهزة الاستشعار، وضوابط المراقبة، والعمليات، والخدمات اللوجستية. ومع ذلك، وكما سمعنا، تعمل المنصات الأكثر انفتاحًا الآن على التركيز بشكل أكبر على أمن شبكات التشغيلية.

يقول مايكل ليستر، مدير استراتيجية الأمن السيبراني والحوكمة والهندسة المعمارية في إيمرسون: "تحتاج المنظمات الآن إلى مراعاة الأمن السيبراني في مرحلة الهندسة والتصميم الأولية لمشاريع أنظمة التحكم - مما يجعل النظام آمنًا من خلال التصميم. في الماضي، غالبًا ما كانت تضاف دفاعات الأمن السيبراني لاحقًا. وهذا أكثر تكلفة وأقل فعالية من دمج الأمن السيبراني في المشروع منذ البداية".

لذلك، تحتاج شركات التصنيع الآن إلى تصميم تطبيقات برمجيات تكنولوجيا التشغيل من الألف إلى الياء، استنادًا إلى مبادئ الثقة الصفرية، لإنشاء مصانع آمنة بطبيعتها من خلال التصميم. يعتقد بيتر زورنيو، كبير مسؤولي التكنولوجيا في إيمرسون، أن تحقيق الأمن المتأصل في المصانع من خلال التصميم لن يحدث بين عشية وضحاها؛ سوف يستغرق الأمر سنوات من الجهد، ولن يتحقق بالكامل إلا مع تحديث برامج النظام تدريجيًا لدمج بنية الأمان. في كل مرة يتواصل فيها مع برنامج آخر، سيحتاج إلى طلب المصادقة والحصول على حقوق الوصول الصحيحة للبيانات. تتضمن بعض أحدث منتجات إيمرسون بالفعل برامج ذات أمان تصميمي متأصل، ولكن من الناحية الواقعية، قد يستغرق الأمر من 5 إلى 10 سنوات قبل أن تتمكن جميع البرامج في المصانع من دعم الثقة الصفرية. ومع ذلك، عندما يصبح هذا حقيقة واقعة، سيكون الحل النهائي لقضايا الأمن السيبراني.

علاوة على ذلك، يتطلب الأمن السيبراني أكثر من مجرد التكنولوجيا. يعتقد مايكل أن الأمن السيبراني يتطلب أيضًا تغييرات في السلوك والثقافة. تحتاج المنظمة بأكملها إلى فهم عميق لسبب وكيفية تحقيق الأمن السيبراني، وهو أمر بالغ الأهمية لدفع التغيير السلوكي الهادف. لذلك، فإن بناء ثقافة الأمن السيبراني التي تشمل الأشخاص والعمليات والتكنولوجيا أمر مهم.

إجراءات أقوى لحماية نظام التشغيل

مع استمرار أنظمة تكنولوجيا التشغيل في التكامل مع شبكات تكنولوجيا المعلومات، وإدخال بروتوكولات الاتصال القائمة على الإنترنت مثل MQTT وبروتوكولات نقل البيانات الحالية مثل HTTPS وCsCAN وModbus، يتوسع سطح الهجوم، مما يؤدي إلى ظهور متجهات هجومية جديدة. وهذا يتطلب مجموعة من تدابير الأمن السيبراني الأقوى للحد من المخاطر. يقترح شون ماكي، مهندس الأمن السيبراني في Horner Ireland، التدابير التالية لمساعدة مهندسي التحكم في حماية بيئات تكنولوجيا التشغيل الخاصة بهم بشكل أفضل:

1. فهم البيئة:فهم البنية الأساسية لتكنولوجيا التشغيل بالكامل، بما في ذلك أنظمة التحكم الصناعية، وأنظمة SCADA، وأجهزة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة، وغيرها من الأجهزة المترابطة. تحديد نقاط الضعف المحتملة من خلال توثيق الأصول، وهندسة الشبكة، والبروتوكولات، ومسارات الاتصال.
2. تقييم المخاطر وجرد الأصول:إجراء تقييم شامل للمخاطر لتحديد الأصول الحرجة والثغرات المحتملة. إنشاء جرد للأصول، وتصنيف الأنظمة بناءً على أهميتها، وتقييم المخاطر المرتبطة بها. تحديد أولويات التدابير الأمنية بناءً على هذا التقييم.
3. تقسيم الشبكة:تنفيذ تقسيمات قوية للشبكة، مثل الفجوات الهوائية وجدران الحماية لتصفية ومراقبة حركة المرور وعزل الأنظمة الحرجة للحفاظ على أصول تكنولوجيا التشغيل الرئيسية منفصلة عن الأنظمة غير الحرجة والشبكات الخارجية. الحد من تأثير الثغرات الأمنية أو الهجمات من خلال احتوائها داخل قطاعات شبكة محددة والحد من سطح الهجوم.
4. التحكم في الوصول والمصادقة:تنفيذ آليات قوية للتحكم في الوصول والمصادقة للحد من الوصول غير المصرح به إلى أنظمة تكنولوجيا التشغيل. يجب تطبيق المصادقة متعددة العوامل والتحكم في الوصول القائم على الأدوار ومبدأ الحد الأدنى من الامتيازات لضمان تمكين الأفراد المصرح لهم فقط من الوصول إلى الأنظمة المهمة.
5. إدارة التصحيحات:تطوير وتنفيذ عملية صارمة لإدارة التصحيحات للحفاظ على تحديث أنظمة التشغيل الآلي بالثغرات الأمنية المعروفة. ويشمل ذلك تحديثات البرامج الثابتة والبرامج المتعلقة بأي إصلاحات للثغرات الأمنية في أجهزة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة/أجهزة واجهة الإنسان والآلة. تحديد أولويات التصحيحات بناءً على درجة خطورتها.
6. مراقبة الشبكة واكتشاف الاختراق:نشر أدوات مراقبة الشبكة القوية وأنظمة اكتشاف التسلل (IDS) للكشف عن الأنشطة غير المعتادة والاستجابة لها في الوقت الفعلي. مراقبة حركة الشبكة وسجلات النظام وأنماط السلوك لتحديد التهديدات المحتملة أو خروقات الأمان على الفور.
7. أمان نقطة النهاية:تنفيذ حلول حماية نقاط النهاية، مثل جدران الحماية، وبرامج مكافحة الفيروسات، وأنظمة منع التطفل، للأجهزة المماثلة على نفس الشبكة، لحماية أجهزتك الصناعية من البرامج الضارة والوصول غير المصرح به.
8. التشفير:تشفير البيانات أثناء النقل وفي حالة السكون لمنع التنصت أو العبث غير المصرح به. تنفيذ بروتوكولات تشفير قوية لاتصالات الشبكة، مثل أمان طبقة النقل (TLS)، وخاصة عند استخدام شهادات X.509 في الصناعات التي تعتمد على MQTT بشكل كبير، وتشفير البيانات الحساسة المخزنة على أجهزة OT.
9. خطة الاستجابة للحوادث:وضع خطة شاملة للاستجابة للحوادث تحدد الإجراءات اللازمة للكشف عن حوادث الأمن السيبراني واحتوائها والتخفيف من حدتها. تحديد الأدوار والمسؤوليات، وإنشاء بروتوكولات الاتصال، وإجراء تدريبات منتظمة لضمان الاستعداد للهجمات السيبرانية.
10. تدريب الموظفين وتوعيتهم:تدريب موظفي تكنولوجيا التشغيل على أفضل ممارسات الأمن السيبراني، بما في ذلك التعرف على محاولات التصيد الاحتيالي، وتحديد الأنشطة المشبوهة، والاستجابة للحوادث الأمنية. تعزيز ثقافة الوعي بالأمن السيبراني، وتمكين الموظفين من المشاركة بنشاط في حماية أنظمة تكنولوجيا التشغيل.
11. إدارة مخاطر البائعين:تقييم وإدارة مخاطر الأمن السيبراني المرتبطة بالبائعين والموردين الخارجيين الذين يقدمون مكونات أو خدمات تكنولوجيا التشغيل. قم بتطوير اتفاقيات تعاقدية تنص على متطلبات الأمان وقم بمراجعة البائعين بانتظام.
12. متطلبات الامتثال والتنظيم:ابق على اطلاع باللوائح الخاصة بالصناعة ومعايير الامتثال المتعلقة بأمن تكنولوجيا التشغيل الآلي، مثل NIST SP 800-82 وISA/IEC 62443. تأكد من امتثال أنظمة تكنولوجيا التشغيل الآلي لهذه المتطلبات لتجنب التداعيات القانونية والتنظيمية والحد من مخاطر خروقات تكنولوجيا التشغيل الآلي بسبب ضعف تنفيذ الأمن السيبراني.

ضمان الحماية الكاملة لأنظمة التشغيل

في بيئات تقنية التشغيل، تكون معظم الأنظمة بالغة الأهمية، مما يعني أن أي خلل أو اختراق يمكن أن يكون له عواقب بعيدة المدى. ويؤكد دانييل سوكوفسكي، مدير تطوير الأعمال العالمية لتقنية التشغيل الصناعي في شركة بايسلر، أنه بالنظر إلى المخاطر، فإن حماية بيئات تقنية التشغيل الصناعي بشكل فعال لم تكن أكثر أهمية من أي وقت مضى. ومع ذلك، فإن تحقيق هذا الهدف لم يكن أكثر صعوبة من أي وقت مضى. في عالم مترابط ورقمي، يؤدي النمو الهائل لأجهزة تقنية التشغيل الصناعي إلى أنظمة معقدة بشكل متزايد. يتم الآن فتح شبكات تقنية التشغيل المعزولة سابقًا لتوصيل أنظمة وأجهزة جديدة من مصادر خارجية، غالبًا عبر المناطق. وفي حين يوفر هذا الاتصال العديد من المزايا، فإنه يقدم أيضًا مخاطر كبيرة.

لحماية أنظمة تكنولوجيا التشغيل بالكامل، يجب على الشركات الاستثمار في تكنولوجيا المراقبة. يقترح دانييل، "إن نظام المراقبة الفعال المزود بلوحة تحكم مركزية وقدرات تنبيه يمكن أن يمنح الشركات صورة أكثر شمولاً. يمكنه توحيد البيانات من جميع المواقع (بيئات تكنولوجيا التشغيل، وأجهزة استشعار إنترنت الأشياء الصناعي، والشبكات السلكية واللاسلكية، وأجهزة وأنظمة تكنولوجيا المعلومات التقليدية) تحت منصة حماية واحدة. إنه يوفر رؤية شاملة، وهو أمر أكثر أهمية من أي وقت مضى مع استمرار المجرمين الإلكترونيين في التطور والنضوج".

علاوة على ذلك، تحتاج الشركات إلى إجراء عمليات تدقيق أمنية وتقييمات مخاطر منتظمة لأنظمتها التشغيلية للمساعدة في تحديد نقاط الضعف. وينبغي أن يشمل ذلك مخاطر أمن المعلومات والمخاطر السيبرانية وجميع مخاطر التشغيل الشائعة لتكنولوجيا التشغيل. ويتمثل جزء آخر من التحدي في التدريب المستمر لجميع الموظفين المعنيين. وينبغي تحديث محتوى التدريب بانتظام لضمان عمل الشركات وفقًا لأحدث الإرشادات واللوائح. على سبيل المثال، عندما يصبح توجيه NIS2 القادم قانونًا وطنيًا في جميع الدول الأعضاء في الاتحاد الأوروبي في أكتوبر 2024، يحتاج الموظفون إلى ضمان امتثالهم وأعمالهم الأوسع نطاقًا.

يعتمد توجيه NIS2 على توجيه NIS الأصلي (NISD) من خلال تحديث قوانين الأمن السيبراني الحالية في الاتحاد الأوروبي. ويتمثل هدفه في تعزيز أمن تكنولوجيا التشغيل، وتبسيط عملية إعداد التقارير، وإنشاء قواعد وعقوبات متسقة في جميع أنحاء الاتحاد الأوروبي. ومن خلال توسيع نطاقه، سيتطلب توجيه NIS2 من المزيد من الشركات والقطاعات تنفيذ تدابير الأمن السيبراني.

الرجاء الضغط على الرابط أدناه لقراءة المزيد:

تقديم هيكل الروبوت Reeman Moon Knight

تقديم روبوت توصيل الطعام السريع

تقديم روبوت توصيل التمريض في المستشفى