Commissione Ingegneria dell Informazione Internet-based automation, prospettive, rischi e soluzioni

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1 Internet-based automation, prospettive, rischi e soluzioni Milano, 30/10/2012 Giulio Destri

2 Agenda Commissione Ingegneria dell Informazione La C.R.O.I.L. in breve Introduzione: i cambiamenti del paradigma tecnologico L automazione industriale e civile del XXI secolo: esistente e potenzialità I rischi della rete aperta I rischi legati al firmware I rischi legati al software prodotto Attacchi da virus: la lezione di Stuxnet La soluzione: governance e regole di progettazione Conclusione: l evoluzione prevedibile 2

3 La C.R.O.I.L. (1/2) Commissione Ingegneria dell Informazione Consulta Regionale Ordini Ingegneri Lombardia Riunisce e coordina tutti gli Ingegneri lombardi Gli iscritti agli Ordini di Ingegneria sono circa in Lombardia e circa in Italia Dal 2001 gli ingegneri sono suddivisi nei tre settori civile/ambientale, industriale, dell informazione Il settore dell informazione comprende automazione, elettronica, gestionale, informatica, telecomunicazioni Gli Ingegneri iscritti all Ordine che afferiscono al settore dell informazione sono circa in Lombardia e circa in Italia 3

4 La C.R.O.I.L. (2/2) Commissione Ingegneria dell Informazione La CROIL collabora con altri ordini professionali, associazioni di categoria e la pubblica amministrazione sia direttamente, sia attraverso le commissioni tematiche Le commissioni tematiche coprono vari temi specifici dell Ingegneria come, ad esempio, impianti, strutture, sicurezza La Commissione Ingegneria dell Informazione è nata a fine 2009, ultima in ordine cronologico 4

5 Dr. Ing. Giulio Destri, Ph.D. Commissione Ingegneria dell Informazione della Consulta Regionale Ordini Ingegneri Lombardia (CROIL) Ordine Ingegneri di Cremona L oratore Docente di Sistemi Informativi Università di Parma Digital Solution Architect, Advisor & AREA Professional giulio.destri@unipr.it giulio.destri@areaprofessional.net twitter.com/giuliodestri Grazie al collega Cesare Chiodelli

6 Lo scenario Commissione Ingegneria dell Informazione LAN Hardware PLC Bus di supervisione Protocolli di supervisione proprietari Bus di campo proprietari Protocolli di campo Software di supervisione 6

7 Il paradigma tecnologico: prima del 2000 Hardware PLC proprietario Bus di supervisione proprietari o basati su standard specifici (RS-232, IEEE 485 ) Protocolli di supervisione proprietari Bus di campo proprietari o basati su standard specifici (RS-232, IEEE 485, As-i, ) Protocolli proprietari di comunicazione fra dispostivi Software di supervisione basati su librerie proprietarie Linguaggi almeno parzialmente proprietari per la programmazione PLC 7

8 Il paradigma tecnologico: dal 2000 in poi Hardware PLC proprietario Bus di supervisione e di campo basati su Ethernet Protocolli aperti di supervisione e comunicazione fra dispositivi (Modbus, Profinet, Ethercat, Can, ) Software di supervisione basati su librerie e standard aperti (es. NModbus, OPC, ) Linguaggi comuni a più piattaforme per la programmazione PLC (IEC ) Uso di strumenti di rete da dentro il PLC ( , SMS, Socket ) Avvento di ambienti di sviluppo con linguaggi orientati agli oggetti per i PLC (es. CodeSys) 8

9 Nuove realizzazioni Uso di strumenti di rete da dentro il PLC ( , SMS, Socket ) Display WEBTV Addetto PDA / Smartphone / Tablet PC remoto di controllo Rete Ethernet Aziendale Avvento di ambienti di sviluppo con linguaggi orientati agli oggetti per i PLC (es. CodeSys) Integrazione GSM PLC Principale Ethernet di collegamento PLCs - PC Caporeparto / Responsabile PC di supervisione OEE & Production Data Collection Database locale o remoto (DB server) Macchina n Impianto n Macchina 1 Impianto 1 9

10 Le potenzialità Commissione Ingegneria dell Informazione PC di supervisione Impianti INTERNET Raccolte dati Sensori / Smart meter Integrazione su vasta scala di sistemi Teleamministrazione di impianti su scala planetaria Internet of Things 10

11 I rischi Commissione Ingegneria dell Informazione PC di supervisione I rischi della rete aperta I rischi legati al firmware I rischi legati al software prodotto Attacchi da virus: la lezione di Stuxnet 11

12 I rischi della rete aperta Intercettazione Immissione di comandi spuri per gli apparati Saturazione del traffico Ritardi dovuti a traffico intenso 12

13 I rischi legati al firmware Lo strato di gestione dei protocolli Ethernet (IEEE 802.3) e TCP/IP è inserito nel firmware dei PLC Lo stesso per i protocolli applicativi (HTTP, FTP ecc ) e per pannelli di controllo Web predefiniti Quindi valgono tutti i rischi noti ormai da decenni per i software Internet Buffer overflow Comandi non previsti dal protocollo Saturazione della ricezione Presa di controllo del sistema 13

14 I rischi del proprio software Usando un software aperto alla rete Vengono fatti tutti i controlli? Sulle operazioni di I/O da memoria Su eventuali comandi che arrivano su un pannello di controllo Web integrato nel PLC 14

15 La lezione di Stuxnet Washington e Tel Aviv hanno collaborato allo sviluppo di Stuxnet per disabilitare elementi chiave dei sistemi di purificazione dell'uranio nelle centrali iraniane, senza lasciare tracce. Il New York Times, dopo 18 mesi di indagini, ha scoperto finalmente la storia del virus più potente del mondo ( 4 giugno 2012, Gruppo Editoriale L Espresso). 15

16 La soluzione: governance Regole di progettazione sulle reti di supervisione e di campo Regole di progettazione sui sistemi di supervisione e sul software dei PLC Regole di gestione degli aggiornamenti firmware Regole di uso delle reti e dei controlli da svolgere Nuove professionalità anche nell automazione! Approccio multidisciplinare e ingegneristico! 16

17 Progettazione delle reti Mantenere separate le reti specifiche dell automazione dalle LAN aziendali Applicazione di strumenti come crittografia e VPN per la manutenzione remota: le aziende italiane sono pronte o si stanno preparando Regole di progettazione sui segmenti di rete Valutazione degli impatti del traffico in relazione ai requisiti di real-time Metodologie mutuate dalle reti di telecomunicazione 17

18 Progettazione del software Tenere presente che le comunicazioni sono più fragili di prima Gestire le eccezioni nel funzionamento Separare ( disaccoppiare ) funzioni diverse fra di loro Applicare i paradigmi della programmazione ad oggetti e dell ingegneria del software anche nella programmazione per PLC 18

19 Aggiornamenti del firmware In funzione del comparto di uso degli strumenti Seguire comunicazioni dei vendor sulla sicurezza Prevedere procedure di aggiornamento in relazione alle esigenze di continuità di funzionamento degli impianti Metodologie mutuate dai sistemi informativi 19

20 Gestione degli impianti Verifiche sul traffico e sui tempi di ritardo Adozione di strumenti intermedi (Switch Managed, V-LAN ) Metodologie mutuate dai sistemi informativi 20

21 Conclusioni Evoluzione: integrazione sempre maggiore tra i livelli di produzione e gestione Evoluzione: Internet of Things PLC sempre più ricchi di funzionalità Gestione più complessa Necessità di professionalità maggiore e metodologie multidisciplinari 21

22 Sommario Commissione Ingegneria dell Informazione Introduzione: i cambiamenti del paradigma tecnologico L automazione industriale e civile del XXI secolo: esistente e potenzialità I rischi della rete aperta I rischi legati al firmware I rischi legati al software prodotto Attacchi da virus: la lezione di Stuxnet La soluzione: governance e regole di progettazione Conclusione: l evoluzione prevedibile 22

23 Ringraziamento Commissione Ingegneria dell Informazione Ing. Alessandro Mossi ( ) Presidente della CROIL dal