Gränssnitt mellan människa och maskin (HMI) är viktiga komponenter i industriella applikationer och ger operatörerna möjlighet att övervaka och styra komplexa system. I takt med att konvergensen mellan informationsteknik (IT) och operativ teknik (OT) fortsätter har säkerheten för HMI blivit allt viktigare. Effektiv HMI-säkerhet säkerställer integritet, tillgänglighet och sekretess för kritiska industriella processer. I det här blogginlägget beskrivs bästa praxis för att säkra HMI:er i industriella miljöer, med fokus på både tekniska och organisatoriska åtgärder.

Förstå vikten av HMI-säkerhet

I industriella miljöer fungerar HMI som bryggan mellan mänskliga operatörer och industriella styrsystem (ICS). De visar realtidsdata, möjliggör systemjusteringar och ger kritisk feedback som är nödvändig för operativt beslutsfattande. Med tanke på deras integrerade roll är HMI:er primära mål för cyberattacker, vilket kan leda till allvarliga konsekvenser som produktionsavbrott, säkerhetsrisker och ekonomiska förluster.

Den ökande uppkopplingen av industriella system, som drivs av Industrial Internet of Things (IIoT) och Industry 4.0, har utökat attackytan. Cyberhot som riktar sig mot HMI kan utnyttja sårbarheter i programvara, nätverksprotokoll och användarinteraktioner. Därför är det absolut nödvändigt att implementera robusta säkerhetsåtgärder för att skydda den industriella verksamheten.

Implementera robust autentisering och åtkomstkontroll

Effektiva mekanismer för autentisering och åtkomstkontroll är grundläggande för HMI-säkerhet. Dessa åtgärder säkerställer att endast behörig personal kan få åtkomst till och använda HMI.

Autentisering

Autentisering verifierar identiteten hos de användare som försöker få åtkomst till HMI. Det bör gå längre än enkla lösenord och överväga multifaktorautentisering (MFA) för att förbättra säkerheten. MFA kombinerar något som användaren vet (lösenord), något som användaren har (en fysisk token eller mobil enhet) och något som användaren är (biometrisk verifiering). Detta skiktade tillvägagångssätt minskar avsevärt risken för obehörig åtkomst.

Åtkomstkontroll

Åtkomstkontroll definierar vad autentiserade användare kan göra i HMI-miljön. Genom att implementera rollbaserad åtkomstkontroll (RBAC) säkerställs att användarna har de lägsta nödvändiga behörigheterna för att utföra sina uppgifter. Operatörer kan t.ex. ha tillgång till realtidsdata och kontrollfunktioner, medan underhållspersonal kan behöva tillgång till konfigurationsinställningar. Regelbundna revisioner och granskningar av åtkomsträttigheter bidrar till att upprätthålla säkerhet och efterlevnad.

Säkerställa säker kommunikation

Kommunikationen mellan HMI:er och andra systemkomponenter måste vara säker för att förhindra avlyssning, manipulering eller förfalskning av data.

Kryptering

Genom att använda krypteringsprotokoll, t.ex. TLS (Transport Layer Security), säkerställs att data som överförs mellan HMI och ICS-komponenter krypteras. Detta förhindrar att angripare kan avlyssna känslig information eller injicera skadlig data. End-to-end-kryptering bör implementeras för att skydda data i transit och i vila.

Segmentering av nätverk

Nätverkssegmentering innebär att nätverket delas in i mindre, isolerade segment för att begränsa spridningen av potentiella cyberattacker. Kritiska HMI:er bör placeras i säkra nätverkssegment med strikt åtkomstkontroll och övervakning. Detta minskar risken för att angripare rör sig i sidled inom nätverket för att nå kritiska system.

Regelbunden uppdatering och patchning av programvara

Att hålla HMI-programvaran och den fasta programvaran uppdaterad är avgörande för att minska sårbarheterna. Leverantörerna släpper ofta uppdateringar och korrigeringar för att åtgärda säkerhetsbrister och förbättra funktionaliteten.

Patch-hantering

Etablera en patchhanteringsprocess för att säkerställa att uppdateringar används i rätt tid. Detta innebär att man spårar tillgängliga korrigeringar, testar dem i en kontrollerad miljö och distribuerar dem i nätverket. Automatiserade lösningar för patchhantering kan effektivisera denna process och minska risken för mänskliga misstag.

Kommunikation med leverantörer

Håll regelbunden kontakt med HMI-leverantörerna för att hålla dig informerad om säkerhetsråd och uppdateringar. Leverantörerna tillhandahåller ofta kritisk information om nyupptäckta sårbarheter och rekommenderade åtgärder för att minska sårbarheten. Att vara proaktiv i det här avseendet kan avsevärt förbättra HMI-systemens säkerhetsställning.

Genomföra regelbundna säkerhetsbedömningar

Regelbundna säkerhetsbedömningar hjälper till att identifiera sårbarheter och säkerställa efterlevnad av säkerhetspolicyer.

Sårbarhetsutvärderingar

Genomför sårbarhetsutvärderingar för att identifiera potentiella svagheter i HMI-system. Dessa bedömningar omfattar skanning efter kända sårbarheter, felkonfigurationer och föråldrad programvara. Genom att omedelbart åtgärda identifierade problem minskar risken för exploatering.

Penetrationstestning

Penetrationstestning simulerar verkliga cyberattacker för att utvärdera hur effektiva säkerhetsåtgärderna är. Etiska hackare försöker bryta sig igenom HMI-försvaret, vilket ger värdefulla insikter om potentiella attackvektorer och svagheter. Resultaten från penetrationstesterna vägleder implementeringen av förbättrade säkerhetsåtgärder.

Implementering av system för detektering och förebyggande av intrång

Intrångsdetekterings- och preventionssystem (IDPS) är viktiga för att övervaka och försvara HMI-miljöer mot cyberhot.

System för detektering av intrång (IDS)

IDS övervakar nätverkstrafik och systemaktiviteter för att hitta tecken på misstänkt beteende. De genererar varningar när potentiella hot upptäcks, vilket gör det möjligt för säkerhetsteamen att reagera snabbt. Signaturbaserade IDS förlitar sig på kända hotmönster, medan anomalibaserade IDS använder maskininlärning för att identifiera avvikelser från normalt beteende.

System för förebyggande av intrång (IPS)

IPS inte bara upptäcker utan också blockerar skadliga aktiviteter i realtid. De kan automatiskt genomdriva säkerhetspolicyer och förhindra obehörig åtkomst eller attacker. Genom att integrera IPS med HMI:er säkerställs ett kontinuerligt skydd mot föränderliga hot.

Säkerställa fysisk säkerhet

Fysiska säkerhetsåtgärder förbises ofta men är avgörande för att skydda HMI-system.

Åtkomstkontroll för fysiska platser

Implementera mekanismer för åtkomstkontroll för fysiska platser där HMI-system finns. Detta inkluderar säkra ingångspunkter, övervakningskameror och loggning av åtkomstförsök. Endast behörig personal ska ha fysisk åtkomst till HMI-hårdvara.

Miljökontroller

Se till att HMI-hårdvaran är placerad i miljöer med lämpliga miljökontroller, t.ex. temperaturreglering och skydd mot damm och fukt. Miljöfaktorer kan påverka tillförlitligheten och säkerheten hos HMI-system.

Program för utbildning och medvetenhet

Mänskliga faktorer spelar en viktig roll när det gäller HMI-säkerhet. Utbildnings- och medvetenhetsprogram hjälper personalen att förstå vikten av säkerhet och deras roll i att upprätthålla den.

Utbildning i säkerhetsmedvetenhet

Genomför regelbundna utbildningar i säkerhetsmedvetenhet för all personal som interagerar med HMI-system. Utbildningen bör omfatta bästa praxis för lösenordshantering, identifiering av nätfiskeförsök och svar på säkerhetsincidenter.

Utbildning i svar på incidenter

Förbered personalen så att de kan reagera effektivt på säkerhetsincidenter. Utbildning i incidenthantering säkerställer att personalen vet hur man identifierar, rapporterar och begränsar säkerhetsöverträdelser. Regelbundna övningar och simuleringar hjälper till att förstärka denna kunskap och förbättra beredskapen.

Utarbeta en heltäckande säkerhetspolicy

En heltäckande säkerhetspolicy utgör grunden för alla säkerhetsåtgärder och all praxis.

Policyutveckling

Utveckla en säkerhetspolicy som beskriver säkerhetskraven, rollerna och ansvarsområdena för HMI-system. Policyn bör omfatta områden som åtkomstkontroll, dataskydd, incidenthantering och efterlevnad av relevanta regler och standarder.

Tillämpning av policy

Genomför säkerhetspolicyn genom regelbundna revisioner, övervakning och disciplinära åtgärder vid bristande efterlevnad. Att se till att all personal följer policyn bidrar till att upprätthålla en konsekvent och säker driftsmiljö.

Slutsats

För att säkra gränssnitt mellan människa och maskin i industriella applikationer krävs ett mångfacetterat tillvägagångssätt som kombinerar tekniska, organisatoriska och mänskliga faktorer. Genom att implementera robust autentisering och åtkomstkontroll, säkerställa säker kommunikation, regelbundet uppdatera programvara, genomföra säkerhetsbedömningar och främja en kultur av säkerhetsmedvetenhet kan organisationer avsevärt förbättra säkerheten för sina HMI-system. I takt med att industriella miljöer fortsätter att utvecklas kommer det att vara viktigt att vara vaksam och proaktiv när det gäller att hantera säkerhetsutmaningar för att skydda kritisk infrastruktur och upprätthålla driftsintegriteten.