Envio de registos, alertas e telemetria através de um diodo de dados

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Manter um «air gap» com um díodo de dados

Por OPSWAT
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O que significa manter um «air gap» verdadeiro em ambientes OT?

Manter um verdadeiro «air gap» em ambientes de tecnologia operacional (OT) significa garantir a total não-roteabilidade da rede entre a tecnologia operacional e as redes externas. Um verdadeiro «air gap» impede quaisquer vias de comunicação digital de entrada que possam introduzir ameaças nos sistemas de controlo industrial.

As barreiras de isolamento existem para proteger ativos críticos, sem deixar de dar resposta às necessidades de relatórios operacionais, monitorização e cumprimento das obrigações regulamentares. Os quadros regulamentares e os modelos de risco empresarial exigem, cada vez mais, provas de que a transferência de dados para fora dos ambientes OT não compromete o isolamento nem cria canais de comunicação latentes.

Por que razão o isolamento físico da rede é essencial para as infraestruturas críticas?

O isolamento físico da rede é essencial, uma vez que os ambientes OT e ICS enfrentam vetores de ameaça diferentes dos dos sistemas de TI tradicionais. O malware, a exploração remota e o movimento lateral podem ter consequências imediatas em termos de segurança e de funcionamento.

A falha na separação física em ambientes regulamentados pode conduzir a violações de conformidade, interrupções operacionais e perda de confiança. O isolamento físico reduz as superfícies de ataque, ao eliminar a roteabilidade dos protocolos e os caminhos de acesso remoto aos sistemas críticos.

Equívocos comuns sobre os «air gaps» e a segmentação de redes

Um «air gap» não é equivalente a uma firewall, a uma VLAN ou a uma segmentação definida por software. Os controlos Software continuam a depender da correção da configuração e de protocolos roteáveis.

Uma verdadeira isolação física requer uma implementação física. Qualquer solução que permita a transmissão bidirecional de sinais, mesmo que restringida por políticas, não cumpre os requisitos de garantia ao nível da isolação física em ambientes OT de alto risco.

De que forma os díodos de dados garantem a segurança do «air gap» na transferência de dados para o exterior?

Os díodos de dados garantem a segurança do «air gap», permitindo que os dados circulem apenas numa única direção física. Os díodos de dados Hardware permitem a transferência de dados de saída da OT para a IT, mantendo ao mesmo tempo o isolamento não roteável.

Em comparação com os controlos de software, os díodos de dados reduzem a dependência da integridade da configuração. Esta arquitetura permite a visibilidade operacional, a elaboração de relatórios regulamentares e a monitorização, sem introduzir vias de ataque de entrada.

Como funciona um díodo de dados para manter o isolamento da rede?

Um díodo de dados utiliza uma ligação ótica unidirecional para impedir fisicamente a comunicação inversa. O lado recetor não consegue transmitir sinais de volta para a rede de origem.

Estes fluxos de trabalho mantêm o isolamento, permitindo simultaneamente uma visibilidade segura das comunicações de saída. Os casos de utilização mais comuns na OT incluem:

  • Transmissão de telemetria
  • Exportação de registos
  • Replicação do histórico
  • Relatórios de conformidade

Que riscos são mitigados através da utilização de díodos de dados em vez de firewalls?

Os díodos de dados mitigam os riscos associados à configuração incorreta das firewalls, ao uso indevido de protocolos e aos canais ocultos. As firewalls continuam a ser dispositivos roteáveis que podem ser explorados ou contornados.

Ao eliminar totalmente a capacidade de entrada, os díodos de dados impedem as chamadas de comando e controlo, a exploração remota e o movimento lateral para redes OT protegidas.

Quais são as limitações e as considerações a ter em conta na implementação de díodos de dados?

Os díodos de dados exigem uma adaptação do protocolo, uma vez que as confirmações não podem regressar à rede de origem. Nem todos os protocolos funcionam nativamente no modo unidirecional.

As implementações bem-sucedidas exigem um planeamento que inclua o armazenamento em buffer, a verificação da integridade dos dados e a reformulação do fluxo de trabalho. Os sistemas de apoio devem estar adaptados a modelos de comunicação unidirecionais.

Melhores práticas para a implementação de díodos de dados com vista a manter a integridade do intervalo físico

As implementações eficazes de díodos de dados combinam a aplicação por hardware com fluxos de trabalho validados. As decisões de arquitetura devem dar prioridade à impossibilidade de encaminhamento, à auditabilidade e à continuidade operacional.

Os resultados medidos incluem a redução da superfície de ataque, a melhoria do nível de conformidade e fluxos de dados previsíveis, capazes de resistir a desvios de configuração e a alterações operacionais.

Quais são os passos essenciais para implementar um diodo de dados numa rede OT?

A implementação começa com a definição dos requisitos relativos aos dados de saída e dos limites de confiança. Segue-se a integração, incluindo a adaptação dos protocolos e a preparação do sistema de destino.

A validação confirma a aplicação unidirecional e a integridade dos dados. As arquiteturas de referência colocam normalmente o díodo no perímetro da OT com transporte não roteável.

Como é possível automatizar e Secure as transferências Secure entre redes isoladas?

Os fluxos de trabalho automatizados dependem de exportações programadas, ponte de protocolos e gestão controlada de ficheiros. Os dados devem ser formatados, validados e registados antes da transferência.

A higienização e a aplicação das políticas garantem que os ficheiros que saem dos ambientes OT cumpram os requisitos de conformidade e operacionais sem intervenção manual.

Como devem ser revistas e auditadas as configurações dos díodos de dados ao longo do tempo?

As configurações devem ser revistas de acordo com um calendário definido e após alterações ambientais. A validação inclui a inspeção física, as verificações de configuração e a verificação do fluxo.

A documentação de auditoria deve demonstrar a aplicação contínua das normas, a cobertura da monitorização e o controlo de alterações, em consonância com práticas de segurança que dão prioridade à prevenção.

Comparação entre díodos de dados, firewalls e segmentação Software para segurança com isolamento físico

A escolha da tecnologia depende dos requisitos de garantia, e não da conveniência. Os controlos Software oferecem flexibilidade, mas aumentam a superfície de ataque e o risco operacional.

Os díodos de dados Hardware proporcionam um isolamento determinístico nos casos em que a conformidade e as margens de segurança são imprescindíveis.

Quais são as diferenças em termos de segurança entre os díodos de dados e as firewalls?

Os díodos de dados garantem a segurança através da unidirecionalidade física. As firewalls aplicam as políticas através de regras de software nas interfaces roteáveis.

Os modos de falha diferem significativamente. Firewall pode expor as redes OT, enquanto os díodos de dados eliminam por completo os cenários de falha de entrada.

Quando se deve optar por um díodo de dados em vez de outros métodos de segmentação?

Os díodos de dados são adequados quando a regulamentação exige um isolamento não encaminhável ou quando a tolerância ao risco é baixa. As firewalls e as VPNs deixam um risco residual de entrada.

Os ambientes de infraestruturas críticas exigem frequentemente controlos implementados a nível do hardware para cumprir as expectativas em matéria de auditoria e garantia.

Quais são as vantagens e desvantagens das soluções de «air gap» Hardware em comparação com Software?

Hardware proporcionam um elevado nível de garantia e uma aplicação previsível. Software oferecem flexibilidade, mas dependem da precisão da configuração e de uma gestão contínua.

A garantia de segurança a longo prazo privilegia a aplicação de medidas físicas em ambientes onde as consequências de uma falha são graves.

Cumprimento dos requisitos de conformidade e auditoria relativos aos fluxos de dados isolados da rede

Os quadros de conformidade exigem provas de que o isolamento é efetivamente aplicado e de que a circulação de dados é controlada. As arquiteturas «air-gapped» devem demonstrar tanto a prevenção como a rastreabilidade.

Os díodos de dados contribuem para a preparação para auditorias, proporcionando uma aplicação determinística e percursos de dados verificáveis.

De que forma os díodos de dados ajudam a cumprir as normas CIP da NERC e outros requisitos regulamentares?

Os díodos de dados estão em conformidade com os requisitos relativos aos perímetros de segurança eletrónica e à comunicação de saída controlada. A aplicação física simplifica o mapeamento da conformidade.

As provas de auditoria incluem:

  • Diagramas de arquitetura
  • Registos de validação
  • Fluxos de dados monitorizados

Que medidas de garantia e validação de segurança devem ser exigidas para os díodos de dados?

A garantia deve incluir provas da implementação em hardware, da resistência à manipulação e da validação por terceiros. As alegações Software são insuficientes para ambientes de elevada segurança.

Os testes contínuos e a verificação documentada reforçam a confiança ao longo do ciclo de vida da solução.

Monitorização, auditoria e manutenção de implementações de díodos de dados com isolamento físico

O sucesso operacional requer uma visibilidade contínua dos fluxos de dados e do estado dos dispositivos. A monitorização confirma o comportamento esperado e deteta anomalias.

As práticas de manutenção devem preservar a integridade da aplicação da lei, ao mesmo tempo que satisfazem os requisitos de disponibilidade e desempenho.

Quais são as melhores práticas para monitorizar os fluxos de dados através de um díodo de dados?

A monitorização deve acompanhar o débito, a integridade e o sucesso da entrega no lado do destinatário. Os registos devem ser centralizados e conservados para efeitos de auditoria.

A integração com os fluxos de trabalho do SOC melhora a capacidade de resposta a incidentes sem introduzir conectividade de entrada.

Como devem ser geridas a manutenção, a redundância e o desempenho dos díodos de dados?

As implementações devem incluir um plano de redundância e o dimensionamento da capacidade. Os limites de desempenho devem estar em conformidade com os requisitos relativos ao volume de dados.

As atividades de manutenção devem evitar alterações que possam comprometer a aplicação física das medidas ou o isolamento.

Quais são os erros mais comuns e como podem ser evitados nas implementações de infraestruturas críticas?

Entre os erros mais comuns contam-se a suposição de compatibilidade entre protocolos, a negligência na documentação de auditoria e a subestimação da gestão da mudança operacional.

Para evitar isso, é necessário um planeamento inicial, testes de validação e uma gestão contínua.

Erro comum

Partindo do princípio da compatibilidade de protocolos

Negligenciar a documentação de auditoria

Subestimar a gestão da mudança operacional

Como evitá-lo

Design frontal

Testes de validação

Governança contínua

Abordar os desafios operacionais e Secure dos fluxos de trabalho Secure em ambientes isolados (air-gapped)

Algumas operações requerem a receção de dados, apesar das restrições impostas pelo «air gap». Estes fluxos de trabalho devem permanecer isolados das vias de saída.

Uma estratégia que privilegia a prevenção separa o tratamento do tráfego de entrada da monitorização do tráfego de saída, imposta por díodos.

Como é possível transferir ficheiros ou patches de forma segura para um ambiente OT isolado (air-gapped)?

Os processos segregados preservam a integridade do intervalo de ar, ao mesmo tempo que satisfazem as necessidades operacionais. Os fluxos de trabalho de entrada baseiam-se em:

  • Controlos de suportes amovíveis
  • Detecção e remoção de malware
  • Portas de aprovação
  • Validação de ficheiros antes da sua introdução no ambiente OT

Como se lida com as necessidades operacionais relacionadas com o tráfego de retorno quando se utiliza um díodo de dados?

O tráfego de retorno é gerido através de alternativas arquitetónicas, tais como sistemas fora de banda ou adaptação de protocolos.

Estas abordagens mantêm a aplicação unidirecional, ao mesmo tempo que dão resposta aos requisitos operacionais.

Pontos-chave: Alcançar um nível de garantia equivalente ao «air gap» com díodos de dados

A manutenção de um nível de garantia de isolamento físico requer medidas de aplicação física, fluxos de trabalho validados e supervisão contínua. Os díodos de dados permitem uma visibilidade segura do tráfego de saída sem comprometer o isolamento.

As arquiteturas Hardware promovem a resiliência, a conformidade e a redução de riscos a longo prazo.

Quais são os benefícios mensuráveis das soluções de «air gap» baseadas em díodos de dados?

As vantagens incluem uma superfície de ataque reduzida, conformidade pronta para auditoria e fluxos de dados previsíveis. A continuidade operacional melhora sem aumentar a exposição.

Hardware proporciona uma garantia que os controlos de software não conseguem igualar.

Onde pode obter mais informações sobre fluxos de trabalho Secure para infraestruturas críticas?

MetaDefender Optical Diode a solução de díodo de dados OPSWAT, concebida para permitir a transferência segura e unidirecional de dados, imposta por hardware, entre redes de TI e de OT.

Saiba como esta solução permite a transmissão segura de relatórios de OT para IT sem criar vias de ataque de entrada.

Perguntas frequentes (FAQs)

Quando devemos optar por um díodo de dados para manter um «air gap», em vez de utilizar uma firewall, uma VPN ou uma rede segmentada?

Deve optar-se por um díodo de dados quando os regulamentos ou os modelos de risco exigirem um isolamento não roteável. As firewalls e as VPNs mantêm o risco de entrada devido à aplicação de regras por software.

Como é uma arquitetura de referência para a utilização de um diodo de dados para enviar telemetria ou registos de OT para o departamento de TI ou para um SOC?

Uma arquitetura de referência coloca o diodo de dados no perímetro da OT, com um fluxo unidirecional para os sistemas de TI. O lado da OT permanece não roteável.

Como se lida com o tráfego de retorno quando um díodo de dados só permite o fluxo num sentido?

O tráfego de retorno é tratado através da adaptação de protocolos, fluxos de trabalho fora de banda ou sistemas de compensação que não quebram o isolamento.

Que protocolos e tipos de dados podem ser transmitidos de forma fiável através de um díodo de dados?

Os protocolos concebidos para a transferência unidirecional, a exportação de ficheiros, os fluxos de telemetria e a replicação de registos são os mais fiáveis. Os protocolos interativos requerem, normalmente, adaptação.

Como é que os ficheiros ou patches podem ser transferidos de forma segura para um ambiente OT isolado da rede?

Os fluxos de trabalho de entrada dependem de suportes removíveis, digitalização, higienização e processos de aprovação distintos dos percursos de saída.

Que garantia de segurança deve ser exigida para comprovar a aplicação unidirecional?

A garantia deve incluir provas de aplicação a nível de hardware, testes de validação e resistência à manipulação. A aplicação Software é insuficiente.

Quais são os erros mais comuns na implementação de díodos de dados?

Entre os riscos contam-se um planeamento deficiente do protocolo, a falta de documentação de auditoria e um acompanhamento insuficiente. Estes riscos podem ser evitados através de uma governação estruturada.

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