Os sistemas ciberfísicos (CPS) estão revolucionando a forma como vivemos, trabalhamos e interagimos com o mundo. Esses sistemas complexos, que unificam hardware, software e redes, estão no centro de vários setores e aplicativos essenciais, desde a indústria e a manufatura até a saúde e o setor público. Eles aprimoram a interconectividade entre dispositivos e sistemas em todos os setores para otimizar a eficiência e aumentar a produtividade.
Com o recente crescimento dos CPS em todos os setores e indústrias, é importante entender o que eles são, como afetam seus negócios e como protegê-los. Em muitos casos, mais conectividade significa uma maior superfície de ataque ou possibilidades de exposição. Por exemplo, a equipe82 da Clarotydemonstrou a existência do "Ponto Cego do CPS". Por meio de uma extensa pesquisa, eles descobriram que 38% dos dispositivos OT e IoMT que contêm fatores de exposição de alto risco não contêm vulnerabilidades críticas. Isso significa que operar com uma abordagem tradicional de gerenciamento de vulnerabilidades cria um grave ponto cego para as organizações quanto à sua verdadeira postura de risco.
O primeiro passo para proteger seus CPS é entender o que são esses ativos complexos e como eles operam. Hoje, estamos explorando o potencial e as implicações dos CPS, mergulhando fundo em exemplos de vários setores para entender melhor a função fundamental dos CPS e por que eles devem ser protegidos.
O que são sistemas ciberfísicos?
Em poucas palavras, sistemas ciberfísicos conectam o mundo físico e cibernético. Eles são plataformas projetadas que integram perfeitamente a computação, o controle, a rede e a análise com o ambiente físico e seus usuários. Eles têm potencial transformador, afetando uma ampla variedade de aplicações, desde dispositivos médicos até sistemas de energia.
O CPS é encontrado em vários setores críticos. A manufatura, por exemplo, aproveita os CPS para impulsionar a automação e a precisão. Da mesma forma, o setor de saúde os utiliza em equipamentos médicos avançados. Esses ativos incrivelmente importantes são fundamentais para as operações desses setores, diferindo dos dispositivos de TI porque existem no mundo físico e contribuem para os processos físicos, desde o maquinário em uma linha de montagem até os dispositivos usados em cirurgias.
Por abrangerem os mundos cibernético e físico, os CPS devem ser protegidos de forma diferente dos dispositivos de TI. Enquanto os dispositivos de TI geralmente recebem atualizações frequentes de software e podem resistir a consultas ativas e passivas, os sistemas ciberfísicos geralmente contêm dispositivos que não são atualizados com tanta frequência e podem ser sensíveis a consultas ativas que não usam os protocolos adequados. Além disso, as consequências dos ataques cibernéticos aos CPS podem levar a danos físicos, riscos de segurança para os operadores e sérias interrupções nas operações comerciais.
Embora a Internet das Coisas (IoT) seja um conceito reconhecido, é importante diferenciar IoT de CPS. A IoT geralmente se refere a uma rede de dispositivos interconectados, compartilhando e agindo sobre os dados. O CPS, por outro lado, inclui não apenas a interconexão da IoT, mas também dá maior ênfase à integração com processos físicos, respostas em tempo real e análises avançadas.
10 exemplos de sistemas ciberfísicos
Para obter uma visão mais aprofundada dos recursos e do potencial dos CPS, aqui estão alguns exemplos que você pode encontrar em diversos campos.
Tecnologia operacional
A tecnologia operacional (OT) usa hardware e software para alterar, monitorar ou gerenciar processos físicos, dispositivos e eventos em uma organização ou ambiente.
Internet Industrial das Coisas (IIoT)
A Internet das Coisas Industrial (IIoT) é uma rede de dispositivos interconectados projetada para aumentar a eficiência e a produtividade industrial. A IIoT aprimora os processos industriais ao aproveitar a análise de dados em tempo real, a manutenção preditiva, o controle de qualidade e o gerenciamento contínuo da cadeia de suprimentos.
Sistemas de controle industrial (ICS)
Incorporados em praticamente todos os processos industriais, Sistemas de Controle Industrial (ICS) são um tipo de CPS que gerencia, comanda e regula as operações industriais. Eles contribuem para que as operações funcionem sem problemas, com segurança e eficácia.
Sistemas de gerenciamento de edifícios (BMS)
Sistemas de gerenciamento de edifícios (BMS) são projetados para controlar, monitorar, gerenciar e otimizar vários sistemas em um edifício, como HVAC, eletricidade, segurança e proteção contra incêndio. Como um tipo de CPS, os BMS permitem operações de construção econômicas e com economia de energia, além de ajudar a preservar a segurança, a disponibilidade e a integridade das operações e dos processos que ocorrem em uma instalação.
Redes inteligentes
Integrando informações e comunicação com a infraestrutura de energia, as redes inteligentes são um excelente exemplo de CPS. As redes inteligentes oferecem monitoramento em tempo real, tomada de decisões e distribuição de energia, o que ajuda a transformar a rede elétrica convencional em uma rede inteligente usando tecnologia digital, sensores e software.
Edifícios inteligentes
Os edifícios inteligentes empregam CPS para aumentar o conforto, a eficiência energética e a segurança. Ao integrar sensores, sistemas de controle e software, os edifícios inteligentes gerenciam a iluminação, a ventilação, o consumo de energia e muito mais. Isso otimiza os recursos e oferece um ambiente construído mais sustentável.
Robótica
De linhas de fabricação a procedimentos cirúrgicos, a robótica transformou vários setores. Essa forma de CPS proporciona maior precisão, maior produtividade e maior segurança.
Sistemas de transporte inteligentes
O setor de transportes emprega CPS para melhorar a eficiência, a segurança e a sustentabilidade. As organizações de transporte dependem muito dessa forma de CPS para monitoramento de tráfego em tempo real, planejamento de rotas, veículos autônomos e muito mais.
Dispositivos médicos
Na área da saúde, os CPS transformaram o atendimento ao paciente com dispositivos médicos, ou a Internet das Coisas Médicas (IoMT) que monitoram os sinais vitais do paciente, distribuem medicamentos ou orientam cirurgias. Esses sistemas garantem um alto grau de cuidado e confiabilidade, proporcionando melhores resultados para os pacientes.
Manufatura inteligente
A manufatura inteligente é uma forma de CPS que proporciona maior eficiência e flexibilidade nos processos de produção. Com a otimização em tempo real das operações de manufatura, o que leva a uma maior produtividade.
Os desafios do gerenciamento de sistemas ciberfísicos
Como vimos, o CPS está trazendo uma nova era de produtividade e eficiência em vários setores importantes. Mas, ao mesmo tempo, o CPS também apresenta novos desafios. Estes são os principais problemas que você deve ter em mente.
Exigir diferentes ferramentas de proteção dos sistemas de TI
A segurança cibernética não é uma solução única e, como já destacamos, há uma diferença significativa entre TI e CPS. A utilização de ferramentas de segurança cibernética destinadas a sistemas de TI não protegerá os CPS. Em alguns casos, essas soluções podem prejudicar os dispositivos OT sensíveis. Os CPS exigem suas próprias ferramentas de proteção que foram especialmente projetadas para lidar com considerações exclusivas dos CPS, incluindo fragilidade do sistema, arquiteturas exclusivas, protocolos proprietários e restrições ambientais e operacionais.
Interoperabilidade
A interoperabilidade entre vários sistemas e dispositivos pode apresentar dificuldades devido à falta de protocolos padronizados. À medida que os CPS continuam a crescer, os problemas também crescem, e as organizações devem se esforçar para equilibrar os benefícios da melhoria da produtividade, por um lado, com a redução do risco cibernético decorrente da conectividade, por outro.
Riscos crescentes de segurança
Com tantos dispositivos interconectados e as possibilidades de exposições em potencial, os CPS são um alvo atraente para ataques cibernéticos. As preocupações com a segurança estão crescendo a cada dia, principalmente porque os riscos da segurança dos CPS podem ter implicações de longo alcance tanto no mundo digital quanto no físico, resultando em danos ou perdas. Infelizmente, muitos dispositivos de CPS não são projetados com a segurança em mente, o que torna ainda mais difícil protegê-los adequadamente. Isso torna muito mais importante encontrar a solução certa para proteger esses dispositivos.
Abordagens desatualizadas para a visibilidade
O método tradicional de obter visibilidade de ativos para dispositivos de TO no CPS enfatizou as consultas passivas, devido à natureza sensível dos dispositivos de TO. Na realidade, as consultas apenas passivas não têm a profundidade necessária para a visibilidade total no CPS.
Escalabilidade
A escalabilidade apresenta outro desafio. À medida que uma organização aumenta seu CPS, lidar com as grandes quantidades de dados gerados em tempo real e garantir que todos os sistemas estejam atualizados, protegidos e funcionando de forma otimizada pode se tornar uma tarefa cada vez mais complexa.
Conformidade
O cenário regulatório para CPS está em constante evolução. Garantir a conformidade com as normas de proteção de dados, os padrões de segurança e a legislação específica do setor é uma questão contínua que todas as organizações que dependem de CPS devem abordar.
Processamento de dados em tempo real e percepções acionáveis
Qualquer atraso no processamento de dados em tempo real pode representar desafios dentro do CPS, que normalmente exige um fluxo contínuo de dados para uma saída constante a fim de manter percepções precisas e em tempo real. Da mesma forma, o uso de ferramentas centradas em TI pode levar a um inventário de ativos incompleto que, de outra forma, seria possível com ferramentas específicas de CPS. A falta de um inventário completo de ativos pode afetar a capacidade da organização de tomar medidas acionáveis para a detecção de ameaças, o gerenciamento de vulnerabilidades, a segmentação da rede e muito mais.
Como otimizar seus sistemas ciberfísicos
Com esses desafios em mente, estratégias eficazes de gerenciamento de CPS são imperativas. Considere estas estratégias para proteger sua CPS.
1. Segurança
A segurança em CPS exige soluções abrangentes, incluindo aquelas que englobam fatores físicos e humanos. Uma estratégia de segurança completa deve incluir o seguinte:
Gerenciamento de exposição: Determine o impacto que as exposições podem ter sobre as operações comerciais e crie uma abordagem programática para o gerenciamento contínuo da exposição a ameaças, projetado especificamente para CPS.
Proteção da rede: Sem visibilidade de sua rede, é difícil identificar o que é cada dispositivo conectado e como ele se comunica. Tomar medidas como a segmentação da rede, a otimização e o monitoramento da conformidade com as políticas é fundamental para proteger toda a sua rede.
Acesso seguro: Os métodos tradicionais de acesso remoto podem ser arriscados, tornando imperativa uma solução de acesso seguro que forneça acesso privilegiado e gerenciamento de identidade.
Detecção de ameaças: A utilização de uma plataforma de proteção de CPS que detecta ameaças conhecidas e desconhecidas é fundamental para proteger a segurança dos ambientes operacionais.
Além dessas áreas principais, algumas outras medidas a serem consideradas incluem a adoção de
Arquitetura Zero Trust: Essa abordagem não pressupõe que um dispositivo ou usuário, seja dentro ou fora da rede, seja confiável sem verificação, reduzindo significativamente o potencial de acesso não autorizado.
Sistemas de detecção/prevenção de instruções (IDPS): Esses sistemas identificam e atenuam as ameaças cibernéticas antes que elas se infiltrem na rede.
Segurança física: Medidas como controle de acesso e sistemas de vigilância também têm um papel a desempenhar, já que a proteção de CPS não se resume à segurança digital. Proteger a interface física desses sistemas também é fundamental.
2. Desempenho e confiabilidade
A manutenção do alto desempenho e da confiabilidade do CPS envolve o monitoramento contínuo dos seus sistemas, incluindo verificações regulares da integridade do sistema e manutenção de rotina. É possível aumentar ainda mais a confiabilidade por meio da redundância, na qual os componentes críticos são duplicados para evitar a falha total do sistema em caso de pane.
3. Interoperabilidade e integração
O gerenciamento eficaz de CPS inclui a garantia de interoperabilidade e integração em todos os seus sistemas. O uso de protocolos padronizados e o estabelecimento de uma integração com os fluxos de trabalho atuais podem reduzir significativamente a complexidade. Isso permite uma troca de dados mais simples e funções compartilhadas entre seus sistemas.
4. Técnicas de otimização
Há muitas técnicas de otimização disponíveis para melhorar o desempenho, a eficiência e a longevidade de seu CPS. Essas estratégias incluem modelagem de sistema, manutenção preventiva, insights de otimização de IA e alocação de recursos para minimizar o consumo de energia.
5. Design centrado no ser humano
Por fim, a interação humana com as CPS deve ser levada em conta. Um aspecto em que isso é fundamental é o acesso seguro, que permite que os usuários interajam com o CPS remotamente para operar, manter e atualizar o CPS em vários ambientes. Como o acesso remoto pode introduzir novos riscos de segurança, é imperativo adotar medidas aprimoradas de segurança de acesso seguro para proteger seus CPS.
Seleção de uma plataforma de proteção de sistema ciberfísico
Para enfrentar diretamente os desafios apresentados acima e aproveitar totalmente o potencial do CPS, as organizações precisam de estratégias robustas para proteger cada parte de sua rede. A primeira etapa é avaliar sua plataforma de proteção de CPS para entender se ela é capaz de lidar com todos os aspectos da segurança de CPS que seu ambiente exige.
Alguns dos critérios mais importantes a serem observados no processo de seleção de uma plataforma robusta de proteção de CPS incluem:
Experiência no setor: A seleção de uma plataforma que demonstre experiência no setor e um profundo compromisso com a promoção do progresso no setor de proteção de CPS é uma indicação dos méritos dessa plataforma. Produtos premiados e equipes de pesquisa, trabalhando com os fabricantes para divulgar vulnerabilidades e equipando os clientes com os meios para alavancar uma proteção mais forte contra ameaças causam um impacto significativo na sua estratégia de proteção de CPS.
Visibilidade profunda: É somente por meio de vários métodos de descoberta que você pode obter uma visibilidade profunda de todos os dispositivos CPS conectados à sua rede. Isso significa escolher uma plataforma que use métodos de descoberta ativos e passivos, incluindo aqueles que usam protocolos exclusivos ou proprietários, que são air-gapped ou que, de outra forma, são inacessíveis por meio de métodos apenas passivos.
Conjunto amplo de soluções: Casos de uso limitados podem ser um sinal de que uma plataforma não tem a amplitude de experiência necessária para atender a todas as suas necessidades. Procure um fornecedor com profundidade em seu portfólio que ofereça suporte a todos os tipos de CPS em toda a XIoT, necessidades de implantação e arquiteturas de rede. Suas necessidades e ambientes exclusivos devem ser suportados pela oferta deles.
Possibilitando resultados comerciais: Os elementos de dados corretos são essenciais para a obtenção de melhores resultados comerciais. Ao oferecer a opção de gerenciar, monitorar e controlar suas soluções de segurança de CPS em um só lugar, a solução certa pode ajudá-lo a simplificar o gerenciamento de riscos, aplicar controles de compensação, responder a ameaças e gerenciar sua postura geral de segurança.
Flexibilidade de implementação: é essencial ter a opção de implementar produtos de segurança cibernética no local ou na nuvem, com a opção de funcionar com software fornecido pelo usuário. Isso pode ajudar a reduzir os custos decorrentes da aquisição, manutenção e atualização de hardware e oferece a flexibilidade de determinar onde e como implementar a solução com base em seus requisitos exclusivos.
Claroty é líder do setor em proteção de CPS e tem a confiança de todos os setores para oferecer visibilidade, proteção e detecção de ameaças inigualáveis. Para saber mais sobre os métodos de proteção da Claroty, fale com um membro da nossa equipe.
