Ασφάλεια συστημάτων εποπτείας, ελέγχου και συλλογής δεδομένων (SCADA)

Abstract

Ο όρος SCADA (supervisory control and data acquisition) περιγράφει μια κατηγορία συστημάτων βιομηχανικού αυτόματου ελέγχου και τηλεμετρίας. Ένα τυπικό σύστημα SCADA αποτελείται από πολλούς τοπικούς ελεγκτές που ελέγχουν επί μέρους διεργασίες μιας εγκατάστασης και έναν κεντρικό σταθμό στον οποίο είναι συνδεδεμένοι όλοι οι τοπικοί ελεγκτές. Στον κεντρικό σταθμό γίνεται η συλλογή η εποπτεία και ο έλεγχος όλων των κατανεμημένων ελεγκτών και του δικτύου και συχνά συνδέεται με βάσεις δεδομένων όπου μπορούν να αποθηκεύονται ιστορικά στοιχεία των μεταβλητών παρακολούθησης. Έτσι προκύπτει μια αναπαράσταση όλης της διεργασίας στην οθόνη ενός υπολογιστή. Σήμερα μπορούμε να συναντήσουμε υπερσύγχρονα συστήματα SCADA σε κοινωνικές υποδομές όπως σταθμούς παραγωγής ενέργειας ή υδραγωγεία αλλά και σε απλές βιομηχανικές μονάδες. Με την ανάπτυξη της τεχνολογίας των υπολογιστών και των επικοινωνιών, τα συστήματα εποπτείας συνδέθηκαν στο internet δίνοντας έτσι στον χρήστη την δυνατότητα παρακολούθησης αυτών από οποιοδήποτε σημείο με την χρήση ενός υπολογιστή ή tablet. Η εξέλιξη αυτή, μαζί με τα πλεονεκτήματα που έφερε, έφερε και τα μειονεκτήματα-ευπάθειες που έχουν οι συνδεδεμένες στο internet συσκευές και κυρίως αυτή των δικτυακών επιθέσεων από κακόβουλες πηγές. Η ιδιαιτερότητα που παρουσιάζουν τα συστήματα SCADA σε σχέση με τα τυπικά συστήματα τεχνολογίας πληροφορίας (Information Technlogy-IT) είναι η ανάγκη για απρόσκοπτη και συνεχή λειτουργία, κυρίως όταν αυτά διαχειρίζονται κρίσιμες κοινωνικές υποδομές. Έτσι προκύπτει η ανάγκη για δημιουργία μηχανισμών προστασίας των συστημάτων αυτών αλλά και αναγνώρισης των επιθέσεων όταν αυτές συμβαίνουν, χωρίς να θέτουν το σύστημα εκτός λειτουργίας. Στα πλαίσια αυτής της διπλωματικής καταγράφηκαν οι πιθανοί τύποι επιθέσεων που μπορεί να δεχθεί ένα συνδεδεμένο στο internet σύστημα SCADA και παρουσιάζεται μια μεθοδολογία αυτόματης ταξινόμησης αυτών με την χρήση τεχνικών κατηγοριοποίησης κειμένου (Text Classification). Συγκεκριμένα δημιουργήθηκε μια εφαρμογή, χρησιμοποιώντας αλγόριθμους μηχανικής μάθησης με την βοήθεια της γλώσσας προγραμματισμού Python. Η εφαρμογή αυτή, δέχεται σαν είσοδο μια περιγραφή της επίθεσης και την κατατάσσει αυτόματα σε προκαθορισμένους τύπους γνωστών επιθέσεων. Έτσι δίνεται στον χρήστη η δυνατότητα αναγνώρισης των επιθέσεων που δέχεται το σύστημά του ώστε να λάβει τα απαιτούμενα μέτρα για την προστασία του.