ความยืดหยุ่นด้านสถาปัตยกรรม: การนำหลักการเชื่อมต่อที่ปลอดภัยไปใช้ในเทคโนโลยีปฏิบัติการ (OT)

แนวคิดดั้งเดิมในการป้องกันเทคโนโลยีปฏิบัติการ (OT) ด้วยการแยกระบบทางกายภาพ—หรือที่เรียกว่า "ช่องว่างอากาศ" (air gap)—ไม่สามารถใช้งานได้อีกต่อไป ภายใต้แรงผลักดันจากอุตสาหกรรมยุคที่ 4.0 การผสานรวมระหว่างเทคโนโลยีสารสนเทศ (IT) กับระบบเทคโนโลยีปฏิบัติการ (OT) ทำให้เกิดประสิทธิภาพสูงอย่างมาก เช่น การดึงข้อมูลเทเลเมตรีแบบเรียลไทม์และการบำรุงรักษาเชิงพยากรณ์ อย่างไรก็ตาม การเชื่อมต่อกันอย่างกว้างขวางนี้ได้ขยายขอบเขตการโจมตีในภาคอุตสาหกรรมออกไปอย่างมาก

เพื่อบรรเทาช่องโหว่เชิงระบบเหล่านี้ ศูนย์ความมั่นคงปลอดภัยไซเบอร์แห่งชาติของสหราชอาณาจักร (NCSC) ร่วมกับหน่วยงานระดับนานาชาติ เช่น สำนักงานความมั่นคงไซเบอร์และโครงสร้างพื้นฐานแห่งสหรัฐอเมริกา (CISA) และสำนักสอบสวนกลางสหรัฐอเมริกา (FBI) ได้เผยแพร่ หลักการเชื่อมต่ออย่างปลอดภัย สำหรับเทคโนโลยีปฏิบัติการ (OT) การปฏิบัติตามข้อกำหนดเหล่านี้ไม่ใช่สิ่งที่เลือกได้อีกต่อไป แต่เป็นข้อกำหนดพื้นฐานที่จำเป็นสำหรับการปกป้องความยืดหยุ่นของโครงสร้างพื้นฐาน ความมั่นคงทางเศรษฐกิจ และชีวิตของมนุษย์

1. ความสำคัญเชิงกลยุทธ์ของ การเชื่อมต่อ OT ที่ปลอดภัย โครงสร้าง

แม้ว่าการละเมิดระบบไอทีจะส่งผลกระทบโดยตรงต่อความเป็นส่วนตัวของข้อมูลเป็นหลัก แต่ช่องโหว่ภายในสภาพแวดล้อมระบบปฏิบัติการ (OT) กลับก่อให้เกิดอันตรายต่อทรัพย์สินทางกายภาพ ซึ่งหากมีผู้บุกรุกระบบควบคุมอุตสาหกรรม (ICS) อย่างประสบความสำเร็จ ก็อาจก่อให้เกิดความเสียหายทางกายภาพทันที เช่น การขัดข้องของเครื่องจักร การลดทอนความปลอดภัยของแรงงาน การรั่วไหลของสารพิษสู่สิ่งแวดล้อม หรือการหยุดชะงักของโครงสร้างพื้นฐานสำคัญของประเทศ (CNI) เช่น ระบบจำหน่ายไฟฟ้า

ข้อมูลเชิงประจักษ์ล่าสุดชี้ให้เห็นถึงความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นนี้อย่างชัดเจน รายงานด้านข่าวกรองไซเบอร์ระดับโลกแสดงว่า การโจมตีด้วยแรนซัมแวร์ที่มุ่งเป้าไปยังองค์กรอุตสาหกรรมเพิ่มขึ้นมากกว่า 50% เมื่อเทียบกับปีก่อนหน้า กรณีตัวอย่างที่โดดเด่นในโลกแห่งความเป็นจริงคือ การโจมตีโดยกลุ่มแฮกติวิสต์ต่อ Stryker ซึ่งใช้ช่องโหว่จากการตั้งค่าการบริหารจัดการภายใน Microsoft Intune เพื่อลบข้อมูลออกจากระบบอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกันมากกว่า 200,000 เครื่อง เนื่องจากโรงงานหลายแห่งพึ่งพาฮาร์ดแวร์รุ่นเก่าที่ออกแบบขึ้นเมื่อหลายทศวรรษก่อนที่ภัยคุกคามทางไซเบอร์สมัยใหม่จะเกิดขึ้น ดังนั้นกรอบการทำงานด้านการเชื่อมต่อที่คำนึงถึงความเสี่ยงจึงมีความสำคัญยิ่งในการป้องกันไม่ให้ภัยคุกคามแพร่กระจายไปยังระบบย่อยอื่นๆ และป้องกันไม่ให้เกิดภาวะหยุดชะงักของการดำเนินงานอย่างรุนแรง

2. ความหมายหลักของ หลักการเชื่อมต่ออย่างปลอดภัย

หลักการเชื่อมต่ออย่างปลอดภัยนำเสนอแผนผังวิศวกรรมเพื่อให้บรรลุ  การเปลี่ยนแปลงสู่ดิจิทัล โดยไม่เสี่ยงต่อความล้มเหลวในการดำเนินงาน แทนที่จะบังคับใช้การแยกระบบอย่างสมบูรณ์แบบ กรอบการทำงานนี้ให้แนวทางเกี่ยวกับวิธีการจัดโครงสร้างการเชื่อมต่อเพื่อให้ความเสี่ยงต่ำที่สุด:

การปรับสมดุลตามความเสี่ยง: ดำเนินการสร้างแบบจำลองภัยคุกคามโดยอิงหลักฐาน ทำแผนผังความสัมพันธ์ระหว่างอุปกรณ์ทั้งหมด และจัดตั้งโซนที่เชื่อถือได้แยกต่างหากรอบฮาร์ดแวร์รุ่นเก่าที่มีความเปราะบาง

การลดการเปิดเผย: ลดขอบเขตที่มองเห็นได้ซึ่งถูกเปิดให้กับการสแกนจากอินเทอร์เน็ต โดยบังคับใช้การสื่อสารแบบออกภายนอกเท่านั้น และนำแนวทางการเข้าถึงแบบ Just-In-Time (JIT) มาใช้

การมาตรฐานช่องทางการเข้าถึง: ยกเลิกการตั้งค่าการเข้าถึงระยะไกลผ่านเดสก์ท็อปแบบไม่เป็นทางการ และแทนที่ด้วยช่องทางการเข้าถึงที่เป็นเอกภาพ มีศูนย์กลาง และผ่านการตรวจสอบอย่างละเอียด

การเสริมความแข็งแกร่งของโปรโตคอล: อัปเกรดการสื่อสารแบบไม่เข้ารหัสให้เป็นโปรโตคอลที่มีการรับรองตัวตนและเข้ารหัสข้อมูล พร้อมใช้การตรวจสอบแพ็กเก็ตแบบลึก (deep packet inspection) เพื่อป้องกันเพย์โหลดที่เป็นอันตราย

การนำไปปฏิบัติจริง  ภายในสภาพแวดล้อมเชิงอุตสาหกรรม

สถานการณ์ ก: การบำรุงรักษาจากระยะไกลโดยผู้ขายที่ปลอดภัย

สถาน facilities มักจำเป็นต้องใช้ผู้ผลิตอุปกรณ์ดั้งเดิมจากภายนอก (OEM) เพื่อแก้ไขปัญหาเครื่องจักรเฉพาะทาง ระบบเครือข่ายส่วนตัวเสมือนแบบดั้งเดิมที่เปิดใช้งานอยู่ตลอดเวลา ("always-on" Virtual Private Networks: VPN) ก่อให้เกิดความเสี่ยงสูงมาก โดยเพียงแค่รหัสผ่านหนึ่งชุดที่ถูกขโมยไปก็อาจทำให้ผู้โจมตีสามารถเคลื่อนที่แบบข้ามระบบ (lateral traversal) ไปทั่วพื้นที่โรงงานทั้งหมดได้

ด้วยการลดความเสี่ยงจากการเปิดเผยระบบและมาตรฐานการเข้าถึง สถาน facilities จึงยกเลิกการกำหนดเส้นทางพอร์ตขาเข้าโดยตรงทั้งหมด การเชื่อมต่อจากภายนอกจะถูกจัดการผ่านเกตเวย์ที่ปลอดภัยซึ่งตั้งอยู่ภายในโซนอุตสาหกรรมที่แยกตัวอย่างสมบูรณ์ (Industrial Demilitarized Zone: iDMZ) บุคลากรจะได้รับสิทธิ์เข้าใช้งานชั่วคราวเท่านั้น ตามหลักการ Just-in-Time (JIT) และยืนยันตัวตนด้วยการตรวจสอบหลายปัจจัยที่ทนทานต่อการโจมตีแบบฟิชชิง (phishing-resistant Multi-Factor Authentication: MFA) เมื่อเชื่อมต่อแล้ว รายการควบคุมการเข้าถึงที่กำหนดด้วยซอฟต์แวร์ (software-defined access control lists: ACLs) จะจำกัดการมองเห็นเฉพาะเครื่องเป้าหมายเท่านั้น ในขณะที่การบันทึกเซสชันอย่างต่อเนื่องจะแจ้งเตือนทันทีเมื่อพบพฤติกรรมที่ผิดปกติ

สถานการณ์ ข: การเสริมความแข็งแกร่งให้กับฮาร์ดแวร์ระบบควบคุมอุตสาหกรรมรุ่นเก่า

พิจารณาสายการผลิตที่มีความสำคัญยิ่ง ซึ่งควบคุมโดยเครื่องควบคุมลอจิกแบบตั้งโปรแกรมได้ (PLC) ที่มีอายุ 15 ปี แม้จะทำงานได้อย่างสมบูรณ์แบบ แต่อุปกรณ์นี้มีช่องโหว่ในเฟิร์มแวร์ที่ไม่สามารถอัปเดตหรือแก้ไขได้

เพื่อแยกอุปกรณ์ดังกล่าวออกจากเครือข่ายโดยไม่ต้องลงทุนเปลี่ยนฮาร์ดแวร์ราคาแพง โรงงานจึงใช้เทคนิคการแบ่งส่วนเครือข่ายย่อย (micro-segmentation) โดยวาง PLC ที่ล้าสมัยไว้ภายในโซนเครือข่ายที่แยกตัวอย่างสมบูรณ์ และป้องกันด้วยไฟร์วอลล์ฮาร์ดแวร์ จากหลักการให้สิทธิ์การเข้าถึงน้อยที่สุด (principle of least privilege) กฎการควบคุมการเข้าถึงเครือข่าย (ACLs) จะจำกัดการสื่อสารของ PLC ให้เชื่อมต่อกับอินเทอร์เฟซระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักร (HMI) ที่กำหนดไว้เท่านั้น พร้อมทั้งใช้ซอฟต์แวร์ตรวจจับความผิดปกติแบบต่อเนื่องเพื่อเฝ้าสังเกตการณ์พื้นที่ดังกล่าว ดังนั้น หากเวิร์กสเตชันด้านไอทีขององค์กรถูกมัลแวร์โจมตี การติดเชื้อจะถูกจำกัดไว้ภายในขอบเขตทางตรรกะ และไม่สามารถแพร่กระจายไปยังสายการผลิตหลักได้

บทสรุป

การดิจิทัลไลเซชันภาคอุตสาหกรรมนำมาซึ่งข้อได้เปรียบในการแข่งขันอย่างมหาศาล แต่ก็สร้างความเสี่ยงด้านความปลอดภัยที่รุนแรงเช่นกัน ทั้งนี้ หลักการเชื่อมต่ออย่างปลอดภัย สำหรับระบบปฏิบัติการเทคโนโลยี (OT) จึงทำหน้าที่เชื่อมช่องว่างนี้ โดยเสนอแนวทางเชิงปฏิบัติที่สามารถรับประโยชน์จากนวัตกรรมสมัยใหม่ได้โดยไม่กระทบต่อความปลอดภัยด้านกายภาพ

การใช้งานมาตรการป้องกันแบบหลายชั้นนี้จำเป็นต้องอาศัยเครื่องมือเฉพาะทาง ซอฟต์แวร์ขั้นสูง เช่น พอร์ตโฟลิโอสถาปัตยกรรม SecureOT ช่วยองค์กรให้สามารถมองเห็นสินทรัพย์อย่างลึกซึ้งถึงระดับอุปกรณ์ ทำให้การเสริมความแข็งแกร่งของเครือข่ายเป็นไปอย่างง่ายดาย และดำเนินการแบ่งส่วนย่อย (micro-segmentation) โดยอัตโนมัติ การผสานหลักการเหล่านี้เข้ากับกระบวนการอัตโนมัติหลักจะช่วยให้กระบวนการทางกายภาพที่สำคัญยังคงได้รับการคุ้มครองอย่างมีประสิทธิภาพจากภูมิทัศน์ของภัยคุกคามระดับโลกที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว

คำถามที่พบบ่อย: หลักการเชื่อมต่ออย่างปลอดภัยในระบบ OT

1. หลักการเชื่อมต่ออย่างปลอดภัยสำหรับระบบ OT คืออะไร

คือแนวทางที่จัดทำขึ้นเพื่อรักษาความปลอดภัยของระบบอุตสาหกรรม โดยการจัดโครงสร้างการเชื่อมต่อ ลดการเปิดเผยต่อภัยคุกคาม และรับประกันการผสานรวมระหว่างระบบ IT กับ OT อย่างปลอดภัย โดยไม่จำเป็นต้องพึ่งพาการแยกเครือข่ายอย่างสมบูรณ์ (air-gapping)

2. เหตุใดการแยกเครือข่ายอย่างสมบูรณ์ (air gap) แบบดั้งเดิมจึงไม่เพียงพออีกต่อไป

เนื่องจากระบบอุตสาหกรรมยุคที่ 4 (Industry 4.0) ในปัจจุบันจำเป็นต้องมีการผสานรวมระหว่างระบบ IT กับ OT เพื่อให้สามารถเข้าถึงข้อมูลแบบเรียลไทม์และการเข้าถึงจากระยะไกล ทำให้การแยกเครือข่ายอย่างสมบูรณ์ไม่สามารถปฏิบัติได้จริง และมีแนวโน้มถูกข้ามไปมากขึ้นเรื่อยๆ

3. ความเสี่ยงหลักจากการเชื่อมต่อระบบ OT ที่ไม่ปลอดภัยคืออะไร

การโจมตีทางไซเบอร์สามารถแพร่กระจายจากระบบไอทีเข้าสู่ระบบโอที ซึ่งอาจทำให้กระบวนการทางกายภาพขัดข้อง เครื่องจักรเสียหาย หรือส่งผลกระทบต่อโครงสร้างพื้นฐานที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัย

4. การให้สิทธิ์การเข้าถึงแบบทันเวลา (Just-In-Time: JIT) ช่วยยกระดับความปลอดภัยของระบบโอทีได้อย่างไร

การให้สิทธิ์การเข้าถึงแบบทันเวลา (JIT) คือการมอบสิทธิ์การเข้าถึงชั่วคราวและจำกัดเฉพาะเมื่อจำเป็นเท่านั้น ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงจากการถูกใช้ประโยชน์จากข้อมูลรับรองที่มีอยู่ตลอดเวลาหรือถูกขโมยไปโดยผู้ไม่หวังดี

5. จะรักษาความปลอดภัยของอุปกรณ์โอทีรุ่นเก่าโดยไม่ต้องเปลี่ยนใหม่ได้อย่างไร

โดยใช้การแบ่งเครือข่าย (network segmentation) ไฟร์วอลล์ และการควบคุมการเข้าถึงอย่างเข้มงวด เพื่อแยกอุปกรณ์รุ่นเก่าออกจากส่วนอื่นของระบบ และจำกัดการสื่อสารของอุปกรณ์เหล่านั้นให้เชื่อมต่อกับระบบที่จำเป็นเท่านั้น

แหล่งที่มา:

https://www.rockwellautomation.com/en-us/company/news/blogs/secure-connectivity-principles-for-operational-technology.html

(หากมีการละเมิดลิขสิทธิ์ใด ๆ โปรดติดต่อฉันเพื่อลบบทความนี้)