हमने औद्योगिक साइबर प्रशिक्षण के लिए एक आभासी बुनियादी ढाँचा कैसे बनाया

इस वर्ष हमने साइबर ट्रेनिंग ग्राउंड बनाने के लिए एक बड़ी परियोजना शुरू की - विभिन्न उद्योगों में कंपनियों के लिए साइबर अभ्यास के लिए एक मंच। ऐसा करने के लिए, आभासी बुनियादी ढांचे का निर्माण करना आवश्यक है जो "प्राकृतिक लोगों के समान" हों - ताकि वे किसी बैंक, ऊर्जा कंपनी आदि की विशिष्ट आंतरिक संरचना को दोहरा सकें, न कि केवल नेटवर्क के कॉर्पोरेट खंड के संदर्भ में। . थोड़ी देर बाद हम साइबर रेंज के बैंकिंग और अन्य बुनियादी ढांचे के बारे में बात करेंगे, और आज हम इस बारे में बात करेंगे कि हमने एक औद्योगिक उद्यम के तकनीकी खंड के संबंध में इस समस्या को कैसे हल किया।

बेशक, साइबर अभ्यास और साइबर प्रशिक्षण मैदान का विषय कल नहीं उठा। पश्चिम में, प्रतिस्पर्धी प्रस्तावों, साइबर अभ्यासों के लिए अलग-अलग दृष्टिकोण और बस सर्वोत्तम प्रथाओं का एक चक्र लंबे समय से बना हुआ है। सूचना सुरक्षा सेवा का "अच्छा रूप" व्यवहार में साइबर हमलों को रोकने के लिए समय-समय पर अपनी तत्परता का अभ्यास करना है। रूस के लिए, यह अभी भी एक नया विषय है: हां, थोड़ी आपूर्ति है, और यह कई साल पहले उठी थी, लेकिन मांग, विशेष रूप से औद्योगिक क्षेत्रों में, धीरे-धीरे अब ही बनना शुरू हुई है। हमारा मानना ​​है कि इसके तीन मुख्य कारण हैं - ये ऐसी समस्याएं भी हैं जो पहले से ही बहुत स्पष्ट हो गई हैं।

दुनिया बहुत तेजी से बदल रही है

महज 10 साल पहले, हैकर्स ने मुख्य रूप से उन संगठनों पर हमला किया, जहां से वे जल्दी से पैसे निकाल सकते थे। उद्योग के लिए, यह खतरा कम प्रासंगिक था। अब हम देखते हैं कि सरकारी संगठनों, ऊर्जा और औद्योगिक उद्यमों का बुनियादी ढांचा भी उनकी रुचि का विषय बनता जा रहा है। यहां हम अक्सर जासूसी के प्रयासों, विभिन्न उद्देश्यों के लिए डेटा चोरी (प्रतिस्पर्धी खुफिया जानकारी, ब्लैकमेल) के साथ-साथ इच्छुक साथियों को आगे की बिक्री के लिए बुनियादी ढांचे में उपस्थिति के बिंदु प्राप्त करने से निपट रहे हैं। खैर, यहां तक ​​कि WannaCry जैसे साधारण एन्क्रिप्टर्स ने भी दुनिया भर में इसी तरह की कुछ वस्तुओं को पकड़ा है। इसलिए, आधुनिक वास्तविकताओं में सूचना सुरक्षा विशेषज्ञों को इन जोखिमों को ध्यान में रखने और नई सूचना सुरक्षा प्रक्रियाएं बनाने की आवश्यकता होती है। विशेष रूप से, नियमित रूप से अपनी योग्यताओं में सुधार करें और व्यावहारिक कौशल का अभ्यास करें। औद्योगिक सुविधाओं के परिचालन प्रेषण नियंत्रण के सभी स्तरों पर कर्मियों को साइबर हमले की स्थिति में क्या कार्रवाई करनी है, इसकी स्पष्ट समझ होनी चाहिए। लेकिन अपने स्वयं के बुनियादी ढांचे पर साइबर अभ्यास करने के लिए - क्षमा करें, जोखिम स्पष्ट रूप से संभावित लाभों से अधिक हैं।

प्रक्रिया नियंत्रण प्रणालियों और IIoT प्रणालियों को हैक करने के लिए हमलावरों की वास्तविक क्षमताओं की समझ का अभाव

यह समस्या संगठनों के सभी स्तरों पर मौजूद है: यहां तक ​​कि सभी विशेषज्ञ भी यह नहीं समझते हैं कि उनके सिस्टम के साथ क्या हो सकता है, इसके विरुद्ध कौन से आक्रमण वाहक उपलब्ध हैं। हम नेतृत्व के बारे में क्या कह सकते हैं?

सुरक्षा विशेषज्ञ अक्सर "एयर गैप" की अपील करते हैं, जो कथित तौर पर किसी हमलावर को कॉर्पोरेट नेटवर्क से आगे नहीं जाने देगा, लेकिन अभ्यास से पता चलता है कि 90% संगठनों में कॉर्पोरेट और प्रौद्योगिकी खंडों के बीच एक संबंध है। साथ ही, तकनीकी नेटवर्क के निर्माण और प्रबंधन के तत्वों में भी अक्सर कमजोरियां होती हैं, जिन्हें हमने, विशेष रूप से, उपकरणों की जांच करते समय देखा था। मोक्सा и श्नाइडर इलेक्ट्रिक.

पर्याप्त खतरा मॉडल बनाना कठिन है

हाल के वर्षों में, सूचना और स्वचालित प्रणालियों की बढ़ती जटिलता के साथ-साथ साइबर-भौतिक प्रणालियों में संक्रमण की एक निरंतर प्रक्रिया रही है जिसमें कंप्यूटिंग संसाधनों और भौतिक उपकरणों का एकीकरण शामिल है। सिस्टम इतने जटिल होते जा रहे हैं कि विश्लेषणात्मक तरीकों का उपयोग करके साइबर हमलों के सभी परिणामों की भविष्यवाणी करना असंभव है। हम न केवल संगठन को आर्थिक क्षति के बारे में बात कर रहे हैं, बल्कि उन परिणामों का आकलन करने के बारे में भी बात कर रहे हैं जो प्रौद्योगिकीविद् और उद्योग के लिए समझ में आते हैं - बिजली की कम आपूर्ति, उदाहरण के लिए, या किसी अन्य प्रकार के उत्पाद, अगर हम तेल और गैस के बारे में बात कर रहे हैं या पेट्रोकेमिकल्स. और ऐसी स्थिति में प्राथमिकताएं कैसे तय करें?

दरअसल, यह सब, हमारी राय में, रूस में साइबर अभ्यास और साइबर प्रशिक्षण मैदान की अवधारणा के उद्भव के लिए आवश्यक शर्तें बन गईं।

साइबर रेंज का तकनीकी खंड कैसे काम करता है

साइबर टेस्टिंग ग्राउंड आभासी बुनियादी ढांचे का एक जटिल है जो विभिन्न उद्योगों में उद्यमों के विशिष्ट बुनियादी ढांचे को दोहराता है। यह आपको "बिल्लियों पर अभ्यास" करने की अनुमति देता है - इस जोखिम के बिना विशेषज्ञों के व्यावहारिक कौशल का अभ्यास करने के लिए कि कुछ योजना के अनुसार नहीं होगा, और साइबर अभ्यास एक वास्तविक उद्यम की गतिविधियों को नुकसान पहुंचाएगा। बड़ी साइबर सुरक्षा कंपनियां इस क्षेत्र को विकसित करना शुरू कर रही हैं, और आप इसी तरह के साइबर अभ्यास को गेम प्रारूप में देख सकते हैं, उदाहरण के लिए, पॉजिटिव हैक डेज़ में।

एक बड़े उद्यम या निगम के लिए एक विशिष्ट नेटवर्क इंफ्रास्ट्रक्चर आरेख कॉर्पोरेट सॉफ़्टवेयर और सूचना सुरक्षा प्रणालियों के एक मानक सेट के साथ सर्वर, कार्य कंप्यूटर और विभिन्न नेटवर्क उपकरणों का एक काफी मानक सेट है। एक उद्योग साइबर परीक्षण ग्राउंड सभी समान है, साथ ही गंभीर विशिष्टताएं जो वर्चुअल मॉडल को नाटकीय रूप से जटिल बनाती हैं।

हम कैसे साइबर रेंज को वास्तविकता के करीब लाए

वैचारिक रूप से, साइबर परीक्षण स्थल के औद्योगिक भाग की उपस्थिति एक जटिल साइबर-भौतिक प्रणाली के मॉडलिंग की चुनी हुई विधि पर निर्भर करती है। मॉडलिंग के तीन मुख्य दृष्टिकोण हैं:

इनमें से प्रत्येक दृष्टिकोण के अपने फायदे और नुकसान हैं। विभिन्न मामलों में, अंतिम लक्ष्य और मौजूदा सीमाओं के आधार पर, उपरोक्त तीनों मॉडलिंग विधियों का उपयोग किया जा सकता है। इन विधियों के चुनाव को औपचारिक बनाने के लिए, हमने निम्नलिखित एल्गोरिथम संकलित किया है:

विभिन्न मॉडलिंग विधियों के पेशेवरों और विपक्षों को एक आरेख के रूप में दर्शाया जा सकता है, जहां y-अक्ष अध्ययन के क्षेत्रों का कवरेज है (यानी, प्रस्तावित मॉडलिंग टूल का लचीलापन), और x-अक्ष सटीकता है अनुकरण की (वास्तविक प्रणाली से पत्राचार की डिग्री)। यह लगभग एक गार्टनर वर्ग बन जाता है:

इस प्रकार, मॉडलिंग की सटीकता और लचीलेपन के बीच इष्टतम संतुलन तथाकथित अर्ध-प्राकृतिक मॉडलिंग (हार्डवेयर-इन-द-लूप, एचआईएल) है। इस दृष्टिकोण के भीतर, साइबर-भौतिक प्रणाली को आंशिक रूप से वास्तविक उपकरणों का उपयोग करके और आंशिक रूप से गणितीय मॉडल का उपयोग करके तैयार किया जाता है। उदाहरण के लिए, एक विद्युत सबस्टेशन को वास्तविक माइक्रोप्रोसेसर उपकरणों (रिले सुरक्षा टर्मिनलों), स्वचालित नियंत्रण प्रणालियों के सर्वर और अन्य माध्यमिक उपकरणों द्वारा दर्शाया जा सकता है, और विद्युत नेटवर्क में होने वाली भौतिक प्रक्रियाओं को एक कंप्यूटर मॉडल का उपयोग करके कार्यान्वित किया जाता है। ठीक है, हमने मॉडलिंग पद्धति पर निर्णय ले लिया है। इसके बाद साइबर रेंज का आर्किटेक्चर विकसित करना जरूरी हो गया। साइबर अभ्यास वास्तव में उपयोगी होने के लिए, एक वास्तविक जटिल साइबर-भौतिक प्रणाली के सभी अंतर्संबंधों को परीक्षण स्थल पर यथासंभव सटीक रूप से फिर से बनाया जाना चाहिए। इसलिए, हमारे देश में, वास्तविक जीवन की तरह, साइबर रेंज के तकनीकी हिस्से में कई इंटरैक्टिव स्तर होते हैं। मैं आपको याद दिला दूं कि एक विशिष्ट औद्योगिक नेटवर्क बुनियादी ढांचे में निम्नतम स्तर शामिल होता है, जिसमें तथाकथित "प्राथमिक उपकरण" शामिल होते हैं - यह ऑप्टिकल फाइबर, एक विद्युत नेटवर्क, या कुछ और, उद्योग पर निर्भर करता है। यह डेटा का आदान-प्रदान करता है और इसे विशेष औद्योगिक नियंत्रकों द्वारा नियंत्रित किया जाता है, और वे, बदले में, SCADA सिस्टम द्वारा।

हमने ऊर्जा खंड से साइबर साइट का औद्योगिक हिस्सा बनाना शुरू किया, जो अब हमारी प्राथमिकता है (तेल और गैस और रासायनिक उद्योग हमारी योजनाओं में हैं)।

यह स्पष्ट है कि प्राथमिक उपकरणों के स्तर को वास्तविक वस्तुओं का उपयोग करके पूर्ण पैमाने पर मॉडलिंग के माध्यम से महसूस नहीं किया जा सकता है। इसलिए, पहले चरण में, हमने बिजली सुविधा और बिजली प्रणाली के आसन्न खंड का एक गणितीय मॉडल विकसित किया। इस मॉडल में सबस्टेशनों के सभी बिजली उपकरण - बिजली लाइनें, ट्रांसफार्मर इत्यादि शामिल हैं, और इसे एक विशेष आरएससीएडी सॉफ्टवेयर पैकेज में निष्पादित किया जाता है। इस तरह से बनाए गए मॉडल को वास्तविक समय कंप्यूटिंग कॉम्प्लेक्स द्वारा संसाधित किया जा सकता है - इसकी मुख्य विशेषता यह है कि वास्तविक सिस्टम में प्रक्रिया समय और मॉडल में प्रक्रिया समय बिल्कुल समान हैं - अर्थात, यदि वास्तविक में शॉर्ट सर्किट होता है नेटवर्क दो सेकंड तक चलता है, इसे आरएससीएडी में ठीक उसी समय के लिए सिम्युलेटेड किया जाएगा)। हमें विद्युत ऊर्जा प्रणाली का एक "लाइव" खंड मिलता है, जो भौतिकी के सभी नियमों के अनुसार कार्य करता है और यहां तक ​​कि बाहरी प्रभावों पर भी प्रतिक्रिया करता है (उदाहरण के लिए, रिले सुरक्षा और स्वचालन टर्मिनलों की सक्रियता, स्विचों की ट्रिपिंग, आदि)। विशेष अनुकूलन योग्य संचार इंटरफेस का उपयोग करके बाहरी उपकरणों के साथ इंटरेक्शन हासिल किया गया, जिससे गणितीय मॉडल को नियंत्रकों के स्तर और स्वचालित प्रणालियों के स्तर के साथ इंटरैक्ट करने की अनुमति मिली।

लेकिन बिजली सुविधा के नियंत्रकों और स्वचालित नियंत्रण प्रणालियों के स्तर वास्तविक औद्योगिक उपकरणों का उपयोग करके बनाए जा सकते हैं (हालांकि, यदि आवश्यक हो, तो हम आभासी मॉडल का भी उपयोग कर सकते हैं)। इन दो स्तरों पर क्रमशः नियंत्रक और स्वचालन उपकरण (रिले सुरक्षा, पीएमयू, यूएसपीडी, मीटर) और स्वचालित नियंत्रण प्रणाली (स्काडा, ओआईके, एआईस्क्यू) हैं। पूर्ण पैमाने पर मॉडलिंग मॉडल के यथार्थवाद को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ा सकती है और, तदनुसार, साइबर अभ्यास स्वयं करते हैं, क्योंकि टीमें वास्तविक औद्योगिक उपकरणों के साथ बातचीत करेंगी, जिनकी अपनी विशेषताएं, बग और कमजोरियां हैं।

तीसरे चरण में, हमने विशेष हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर इंटरफेस और सिग्नल एम्पलीफायरों का उपयोग करके मॉडल के गणितीय और भौतिक भागों की बातचीत को लागू किया।

परिणामस्वरूप, बुनियादी ढांचा कुछ इस तरह दिखता है:

सभी परीक्षण साइट उपकरण एक-दूसरे के साथ उसी तरह से इंटरैक्ट करते हैं जैसे वास्तविक साइबर-भौतिक प्रणाली में होता है। अधिक विशेष रूप से, इस मॉडल का निर्माण करते समय हमने निम्नलिखित उपकरण और कंप्यूटिंग टूल का उपयोग किया:

• "वास्तविक समय" में गणना करने के लिए जटिल आरटीडीएस की गणना करना;
• तकनीकी प्रक्रिया और विद्युत सबस्टेशनों के प्राथमिक उपकरणों के मॉडलिंग के लिए स्थापित सॉफ़्टवेयर के साथ एक ऑपरेटर का स्वचालित वर्कस्टेशन (एडब्ल्यूएस);
• संचार उपकरण, रिले सुरक्षा और स्वचालन टर्मिनल, और स्वचालित प्रक्रिया नियंत्रण उपकरण के साथ कैबिनेट;
• एम्पलीफायर कैबिनेट को आरटीडीएस सिम्युलेटर के डिजिटल-टू-एनालॉग कनवर्टर बोर्ड से एनालॉग सिग्नल को बढ़ाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। प्रत्येक एम्पलीफायर कैबिनेट में अध्ययन के तहत रिले सुरक्षा टर्मिनलों के लिए वर्तमान और वोल्टेज इनपुट सिग्नल उत्पन्न करने के लिए उपयोग किए जाने वाले प्रवर्धन ब्लॉकों का एक अलग सेट होता है। रिले सुरक्षा टर्मिनलों के सामान्य संचालन के लिए इनपुट सिग्नल को आवश्यक स्तर तक बढ़ाया जाता है।

यह एकमात्र संभावित समाधान नहीं है, लेकिन, हमारी राय में, यह साइबर अभ्यास आयोजित करने के लिए इष्टतम है, क्योंकि यह अधिकांश आधुनिक सबस्टेशनों की वास्तविक वास्तुकला को दर्शाता है, और साथ ही इसे अनुकूलित किया जा सकता है ताकि इसे फिर से बनाया जा सके। किसी विशेष वस्तु की कुछ विशेषताओं को यथासंभव सटीक रूप से प्रस्तुत करना।

अंत में

साइबर रेंज एक बहुत बड़ी परियोजना है, और अभी भी बहुत काम बाकी है। एक ओर, हम अपने पश्चिमी सहयोगियों के अनुभव का अध्ययन करते हैं, दूसरी ओर, हमें विशेष रूप से रूसी औद्योगिक उद्यमों के साथ काम करने के अपने अनुभव के आधार पर बहुत कुछ करना होता है, क्योंकि न केवल विभिन्न उद्योगों की, बल्कि विभिन्न देशों की भी विशिष्टताएँ होती हैं। यह एक जटिल और दिलचस्प विषय दोनों है।
फिर भी, हम आश्वस्त हैं कि रूस में हम उस स्तर पर पहुंच गए हैं जिसे आमतौर पर "परिपक्वता का स्तर" कहा जाता है जब उद्योग भी साइबर अभ्यास की आवश्यकता को समझता है। इसका मतलब यह है कि जल्द ही उद्योग के पास अपनी सर्वोत्तम प्रथाएं होंगी, और हमें उम्मीद है कि हम अपनी सुरक्षा के स्तर को मजबूत करेंगे।

लेखक

ओलेग अर्खांगेल्स्की, औद्योगिक साइबर टेस्ट साइट परियोजना के प्रमुख विश्लेषक और पद्धतिविज्ञानी।
औद्योगिक साइबर टेस्ट साइट परियोजना के मुख्य अभियंता दिमित्री स्युटोव;
एंड्री कुज़नेत्सोव, "औद्योगिक साइबर परीक्षण साइट" परियोजना के प्रमुख, उत्पादन के लिए स्वचालित प्रक्रिया नियंत्रण प्रणालियों की साइबर सुरक्षा प्रयोगशाला के उप प्रमुख

स्रोत: www.habr.com