Làm sao để tích hợp các thiết bị IoT một cách an toàn?

Ảnh minh họa

Cần thiết xây dựng một hệ thống bảo mật OT toàn diện

Ngày nay, các hệ thống vận hành trong nhà máy, xí nghiệp (OT) đang được kết nối mạnh mẽ hơn với hệ thống công nghệ thông tin văn phòng (IT). Điều này giúp mọi thứ hoạt động hiệu quả hơn. Chúng ta có thể xem dữ liệu và điều khiển mọi thứ từ xa trong các ngành như dầu khí, năng lượng, sản xuất, giao thông vận tải và cả các thành phố thông minh.

Tuy nhiên, việc kết nối này cũng mang đến nhiều nguy cơ hơn cho các hệ thống quan trọng. Chỉ cần một lỗ hổng nhỏ bị tấn công, cả nhà máy có thể ngừng hoạt động, chuỗi cung ứng bị gián đoạn, thậm chí ảnh hưởng đến an toàn của cộng đồng.

Vì vậy, không có gì ngạc nhiên khi các chuyên gia dự đoán rằng thị trường an ninh mạng cho hệ thống OT sẽ phát triển rất nhanh trong những năm tới. Các tổ chức cần xây dựng một hệ thống bảo mật OT toàn diện, vừa mạnh mẽ để chống lại các cuộc tấn công, vừa chủ động để đối phó với các mối đe dọa mới. Hệ thống này cần kết hợp cả phần cứng tốt, phần mềm thông minh và các kinh nghiệm bảo mật tốt nhất của từng ngành. Mục tiêu là lường trước các nguy cơ và quản lý rủi ro hiệu quả, giúp doanh nghiệp bảo vệ hoạt động và cơ sở hạ tầng quan trọng của mình. Xây dựng được hệ thống này vừa là thách thức nhưng cũng là cơ hội lớn.

Để bảo vệ hệ thống OT hiệu quả, chúng ta cần đáp ứng nhiều yêu cầu khác nhau tùy thuộc vào từng ngành. Ví dụ, các ngành như dầu khí, năng lượng, điện lực và đường sắt thường cần các thiết bị mạnh mẽ, đáng tin cậy, đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn và độ bền đặc biệt. Trong các ngành này, có một số vấn đề cốt lõi cần giải quyết, đó là:

Các chứng nhận an toàn và ổn định: An toàn luôn là ưu tiên hàng đầu. Các hệ thống cần được thiết kế để chịu được các điều kiện khắc nghiệt như nhiệt độ quá cao, nguy cơ cháy nổ. Ví dụ, các công ty dầu khí phải tuân thủ các tiêu chuẩn chống cháy nổ như ATEX/C1D2, còn các trạm sạc xe điện phải đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn của UL và NEC. Các công ty điện lực thường cần chứng nhận IEC61850-3 và IEEE 1613 để đảm bảo hệ thống chịu được nhiễu điện từ, còn ngành đường sắt cần tuân thủ EN 50121-4 để đảm bảo ổn định tín hiệu.

Độ ổn định: Hệ thống cần hoạt động liên tục, không bị gián đoạn bởi nhiệt độ thay đổi hay điện áp dao động. Cần có các biện pháp bảo vệ chống sốc điện và sử dụng nguồn điện cách ly ở những nơi thiết bị có thể gặp các điều kiện bất lợi.

Khả năng dự phòng: Cần có các hệ thống dự phòng để đảm bảo hoạt động không bị ngừng trệ khi có sự cố bất ngờ xảy ra. Ví dụ, sử dụng hai nguồn điện hoặc hệ thống mạng LAN dự phòng để hệ thống có thể tự động chuyển sang hệ thống khác nếu hệ thống chính gặp vấn đề.

Khả năng phục hồi: Khi hệ thống gặp sự cố do tấn công mạng hoặc lỗi của con người, cần có các quy trình phục hồi nhanh chóng và đáng tin cậy. Việc tự động khôi phục BIOS, firmware và hệ điều hành giúp giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động và các thiệt hại liên quan.

Trong bối cảnh đó, các giải pháp trí tuệ nhân tạo (AI) tại biên mạng (edge AI) mang đến nhiều cơ hội để tăng cường an ninh mạng OT. Các công nghệ phần cứng và phần mềm mới nhất cho phép tích hợp AI trực tiếp vào hệ thống an ninh mạng và các thiết bị OT tại hiện trường. Điều này giúp phát hiện các mối đe dọa theo thời gian thực, theo dõi hành vi bất thường và quản lý các lỗ hổng bảo mật hiệu quả hơn. AI có thể nhận ra ngay cả những thay đổi nhỏ nhất so với hoạt động bình thường, giúp phát hiện sớm các xâm nhập độc hại hoặc các dấu hiệu bất thường trước khi chúng gây ra hậu quả nghiêm trọng.

Các nền tảng được tối ưu hóa cho AI cho phép xử lý và phân tích lượng lớn dữ liệu ngay tại biên mạng, thay vì phải gửi tất cả về trung tâm dữ liệu. Điều này giúp phản ứng với các mối đe dọa nhanh hơn và giảm độ trễ.

Khi AI ngày càng thông minh hơn, nó giúp tối ưu hóa các phần mềm bảo mật để chạy hiệu quả và chính xác hơn trên các bộ xử lý phần cứng và các bộ xử lý chuyên dụng cho AI (NPU), đồng thời bổ sung cho các chứng nhận và tính năng dự phòng hiện có.

Bằng cách sử dụng các sản phẩm đã được chứng nhận và xây dựng một hệ thống phòng thủ an ninh mạng chủ động, các tổ chức có thể giảm đáng kể nguy cơ xảy ra các tình huống không an toàn, thiệt hại vật chất và các sự cố nghiêm trọng do lỗi hệ thống hoặc các cuộc tấn công có chủ đích.

Làm thế nào để tích hợp các thiết bị IoT một cách an toàn?

Khi kết nối các thiết bị IoT vào hệ thống OT, điều quan trọng là phải có một cách tiếp cận toàn diện, nhiều lớp, kết hợp các nguyên tắc an ninh mạng vào cả phần cứng và phần mềm. Cách làm này giúp các tổ chức quản lý hàng loạt các thiết bị khác nhau, từ cảm biến, bộ điều khiển đến các cổng kết nối và máy chủ, đồng thời vẫn đảm bảo an ninh nhất quán.

Khi công nghệ số ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong các hoạt động sản xuất, việc bảo mật cho các thiết bị IoT có thể không theo kịp các yêu cầu bảo mật chung của hệ thống OT. Điều này có thể tạo ra hoặc làm tăng thêm các lỗ hổng, làm suy yếu khả năng phục hồi của cả tổ chức.

Một yếu tố quan trọng là bảo mật cho từng thiết bị đầu cuối. Chúng ta cần áp dụng cách tiếp cận "không tin tưởng" - nghĩa là mọi thiết bị và người dùng đều phải được xác minh danh tính và quyền truy cập liên tục trước khi được phép hoạt động. Điều này giúp ngăn chặn các mối đe dọa lây lan sang các hệ thống khác. Tương tự, việc quản lý danh tính và quyền truy cập (IAM) giúp hạn chế quyền truy cập vào các hệ thống quan trọng dựa trên vai trò và quyền hạn của người dùng, giảm nguy cơ truy cập trái phép do vô tình hoặc cố ý.

Một yếu tố quan trọng không kém là phải luôn theo dõi và nắm rõ mọi thiết bị đang kết nối vào mạng. Bằng cách biết được tất cả các thiết bị, chúng ta có thể nhanh chóng phát hiện các thiết bị lạ hoặc các hoạt động đáng ngờ có thể là dấu hiệu của sự xâm nhập.

Cần có một kế hoạch chi tiết cho việc khôi phục sau thảm họa và đảm bảo hoạt động kinh doanh liên tục. Ngay cả một sự gián đoạn nhỏ trong hệ thống OT cũng có thể gây ra những hậu quả lớn về tài chính và hoạt động, vì vậy việc khôi phục nhanh chóng là rất quan trọng. Để tăng cường khả năng phòng ngừa, chúng ta có thể sử dụng các phương pháp tiên tiến như kiểm tra sâu nội dung các gói tin mạng (DPI) để phát hiện sớm các phần mềm độc hại. Bên cạnh đó, các tường lửa thế hệ mới (NGFW) giúp giám sát và kiểm soát luồng dữ liệu, áp dụng các quy tắc linh hoạt để đối phó với các mối đe dọa đang thay đổi và bảo vệ chống lại sự xâm nhập.

Sau khi đã thiết lập được những yêu cầu cơ bản này, các tổ chức có thể bảo vệ tốt hơn các hệ thống của mình bằng cách kích hoạt tính năng khởi động an toàn thông qua BIOS/UEFI và sử dụng xác minh hệ điều hành. Điều này đảm bảo rằng chỉ có phần mềm và hệ điều hành đáng tin cậy mới được khởi động trên các thiết bị.

Việc liên tục theo dõi lưu lượng mạng, trạng thái và hoạt động của thiết bị giúp phát hiện các bất thường trong thời gian thực. Đồng thời, cần có các hệ thống báo cáo hiệu quả để cảnh báo về bất kỳ sự cố nào và cho phép con người can thiệp hoặc hệ thống tự động khắc phục một cách nhanh chóng. Nếu phần mềm hoặc hệ điều hành của thiết bị bị lỗi hoặc gặp sự cố, cần có các phương pháp khôi phục nhanh chóng để đưa các hệ thống quan trọng trở lại hoạt động với thời gian ngừng trệ ít nhất. Sự kết hợp chặt chẽ giữa các biện pháp chủ động (phòng ngừa) và phản ứng (khắc phục) giúp duy trì hoạt động ổn định, bảo vệ các tài sản quan trọng và giảm thiểu rủi ro tổng thể.

Như vậy, bằng cách kết hợp phần cứng đáng tin cậy, phần mềm tiên tiến và tuân thủ các tiêu chuẩn nghiêm ngặt của ngành, các tổ chức có thể xây dựng các hệ thống an ninh mạng OT đủ mạnh mẽ để đối phó với các thách thức hiện tại và sẵn sàng cho những đổi mới trong tương lai. Việc ứng dụng AI để phát hiện mối đe dọa, đảm bảo an ninh nhiều lớp và xây dựng các hệ thống linh hoạt được kết nối bằng các cổng bảo mật chuyên dụng và các thiết bị đã được chứng nhận sẽ mang lại khả năng giám sát và sự linh hoạt cần thiết trong các môi trường hoạt động phức tạp. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, khả năng tích hợp an toàn các yếu tố này thể hiện cam kết về cả an toàn và sự bền vững lâu dài trong các ngành công nghiệp.

Theo automation.com