La sécurité informatique au sein des environnements industriels 4.0 : le savoir est la meilleure protection

Avec l'Industrie 4.0, les entreprises du secteur industriel ont accès à l'Internet... mais risquent également d'ouvrir leurs portes aux pirates. La meilleure façon de se protéger des fuites de données et du sabotage est de tirer parti d'informations décisionnelles.

 Des initiatives comme Shodan et Conpot permettent aux équipes chargées de la sécurité de profiter de grandes quantités de renseignements sur leurs propres vulnérabilités et les méthodes des pirates.

Les sites de production des sociétés industrielles et du secteur de l'énergie ont été relativement à l'abri des attaques au cours des dernières décennies. Les systèmes de contrôle industriel (ICS) les plus répandus tels que les SCADA étaient optimisés pour accroître le rendement, et tenus à l'écart d'Internet (créant ainsi le fameux « Air Gap », ou « lame d'air »). Ils communiquaient à l'aide de protocoles propriétaires tels que Modbus, Profibus, S7comm ou DNP3, et étaient rarement les cibles des cybercriminels.

La situation a changé. L'interconnexion des systèmes de production est la promesse de gains énormes en matière de rendement, ce qui pousse de plus en plus d'entreprises à ouvrir leurs réseaux. Cette approche leur permet de simplifier et de centraliser la gestion de leur système, facilite la fourniture de nouveaux services, et contribue à minimiser les temps d'arrêt liés à l'assistance et à la maintenance, ainsi que leurs coûts.

Connecter des réseaux ICS à Internet présente cependant des menaces réelles. Un pirate parvenant à accéder au réseau peut alors infiltrer l'environnement de production étape par étape. Le logiciel et le matériel propriétaires utilisés ne sont généralement pas intégrés avec les systèmes de sécurité, et sont donc essentiellement non protégés. Selon ses objectifs et ses intentions, le pirate peut commencer à récupérer des données sensibles, manipuler les processus de production ou même saboter l'environnement de production tout entier. Le potentiel de dégâts de ce type d'attaques (prenons l'exemple marquant d'une attaque menée à l'encontre d'une centrale) est évidemment nettement plus élevé que celui d'une attaque MITM (l'interception de communications entre deux parties) contre une entreprise du secteur tertiaire ou autre.

Au commencement, il y eut Stuxnet
Au cours des dernières années, de nombreuses attaques de ce genre ont été enregistrées, Stuxnet en étant l'exemple le plus connu. En 2010, le ver SCADA (qui sans doute a été développé par des organismes gouvernementaux occidentaux) a ainsi saboté le projet de recherche nucléaire iranien. Ce fut le premier logiciel malveillant prouvant (officiellement) que du code informatique pouvait provoquer des dégâts sur des équipements matériels. Depuis, bien d'autres ont été menées à l'encontre de sites industriels, souvent en utilisant des logiciels malveillants créés sur mesure avec des fonctionnalités destinés aux ICS, comme Duqu ou Havex.

L'organe ICS-CERT (géré par le département américain de la Sécurité intérieure, et spécialisée dans la protection des infrastructures critiques) énumère d'ailleurs plusieurs faits inquiétants dans son Rapport pour l'année 2014 : son équipe d'analyse de la sécurité a été consultée dans près de 250 cas afin de participer à l'analyse de cyberattaques lancées sur des cibles critiques. Une grande partie de ces attaques étaient ciblées, les pirates s'infiltrant souvent dans les entreprises par la partie connectée à Internet de leur réseau à l'aide de logiciels malveillants sur mesure. Les cybercriminels utilisent également une grande variété de techniques. Selon l'ICS-CERT, le Spear phishing (une variante de hameçonnage où les employés sont convaincus d'exécuter des logiciels malveillants grâce à des e-mails semblant provenir de leurs supérieurs) reste le vecteur d'attaque le plus populaire. Mais d'autres menaces gagnent aussi en popularité, comme les attaques aux « points d'eau » (« watering hole »), une stratégie consistant à remplacer les mises à jour logicielles sur les sites des éditeurs par des chevaux de Troie, eux aussi taillés sur mesure.

Le BSI répertorie les attaques contre les ICS
L'Office fédéral allemand pour la sécurité des technologies de l'information (BSI) brosse un tableau similaire. Son rapport annuel « État des lieux de la sécurité informatique en Allemagne en 2014 » documente, entre autres, une attaque réussie sur une aciérie allemande. Les pirates ont utilisé les méthodes du Spear Phishing et de l'ingénierie sociale pour accéder au réseau de l'entreprise victime. Ils ont alors infiltré l'environnement de production, où ils ont causé d'énormes dégâts en compromettant plusieurs systèmes de contrôle. Le BSI affirme que les cybercriminels possédaient des connaissances détaillées sur les systèmes de contrôle industriel et les processus de production, en plus de leurs évidentes compétences en informatiques.

L'information est d'une importance cruciale
La guerre cybernétique a donc atteint les sites de production. Cela ne signifie pas nécessairement que le secteur industriel devrait renoncer au potentiel offert par l'interconnectivité, ni même en ralentir la progression. Les services chargés de la sécurité informatique doivent utiliser des systèmes de sécurité existants pour faire en sorte que les réseaux soient connectés à l'Internet de façon sécurisée. Mais pour cela, il leur faut d'abord des informations décisionnelles et détaillées. Ils doivent également connaître les vulnérabilités de leurs réseaux de production, les vecteurs d'attaque et les outils de piratage, ce qui leur permettra d'analyser les attaques, de neutraliser les logiciels malveillants et de réparer les dégâts éventuels.

Les experts en matière de sécurité cherchant à rassembler ces informations peuvent également s'appuyer sur leurs grandes connaissances et leurs réseaux de renseignement établis : d'une certaine façon, les attaques contre les systèmes industriels sont assez similaires aux attaques classiques contre les environnements informatiques des entreprises du tertiaire. Mais, bien que la protection effective de certains systèmes ICS puisse être très étendue, le problème reste que les informations disponibles sont limitées. Heureusement, la situation évolue également à ce niveau. Plusieurs initiatives de sécurité innovantes sont axées sur la protection des milieux industriels, et ont clairement pour principal objectif de fournir aux professionnels de la sécurité les renseignements dont ils ont besoin sur les menaces et les vulnérabilités.

Le moteur de recherche Shodan et le projet honeypot Conpot ICS/SCADA sont notamment deux initiatives intéressantes :

Shodan : le moteur de recherche pour l'IdO
Le moteur de recherche Shodan a été créé par le développeur John Matherly en 2009, permettant ainsi aux utilisateurs de rechercher sur le web une grande variété de systèmes connectés à Internet. Contrairement aux moteurs orientés contenu comme Google, Shodan utilise les scans des ports des adresses IP disponibles, puis recueille et indexe les bannières qu'il reçoit ensuite. Il peut ainsi parcourir le Web à la recherche de serveurs ou de routeurs d'un certain type, ou même de terminaux possédant des adresses IP comme des caméras de sécurité ou des dispositifs médicaux. Les utilisateurs peuvent créer leurs requêtes en utilisant une grande variété d'options de filtrage, par exemple en combinant des noms de fournisseurs, des informations sur des ports, des codes ou des protocoles régionaux afin de trouver des serveurs SCADA dans leur pays. Shodan est donc un bon outil pour localiser les vulnérabilités ou les systèmes mal configurés au sein de votre réseau : si une recherche révèle que l'un des automates ou l'une des IHM sur la plage d'IP de votre entreprise est visible sur Internet, vous savez que l'un de vos systèmes est probablement mal configuré et avez la possibilité de corriger cette erreur. Les vulnérabilités causées par des systèmes non patchés, des ports ouverts ou des mots de passe par défaut inchangés peuvent être repérées et corrigées tout aussi facilement. Cependant, si vous trouvez votre système sur Shodan, il est probable que vous ne soyez pas le seul. La proactivité reste donc de mise.

En outre, ce moteur de recherche n'est pas sans détracteurs. Comme presque toutes les solutions de test et de gestion des vulnérabilités, Shodan est souvent critiqué car il peut être utilisé à mauvais escient comme outil de piratage puissant, ce qui est incontestable : des boîtes à outils de piratage avec des interfaces Shodan existent depuis longtemps sur le Darknet. Mais la plupart des experts en sécurité s'accordent sur le fait que des fonctions de recherche similaires sont également disponibles en utilisant des botnets. Les professionnels de la sécurité des environnements industriels devraient clairement envisager d'intégrer Shodan à leur gestion des vulnérabilités.

Analyser les vulnérabilités et minimiser la visibilité d'un ICS sur Internet est de toute évidence un premier pas important dans la sécurisation des environnements de production. Mais la recrudescence des menaces ciblées persistantes et complexes (APT), qui sont créées sur mesure pour passer à travers les mailles des systèmes de sécurité existants, oblige les équipes chargées de la sécurité à analyser l'éventail des menaces tout aussi minutieusement.

Malheureusement, peu d'informations sont disponibles sur la façon dont les attaques contre les sites industriels surviennent, ou alors ces renseignements sont publiés trop longtemps après un incident. En effet, peu de cas sont documentés, et peu d'informations tangibles sur les menaces ont été recueillies jusqu'à présent. L'initiative de sécurité Conpot a pour but de changer la donne.

Conpot : des pots de miel pour le secteur industriel
L'initiative Conpot (abréviation de « système de contrôle Honeypot ») a été créée sous l'égide du Projet Honeynet par un groupe de professionnels de la sécurité expérimentés, parmi lesquels Lukas Rist de Blue Coat Systems. Le principe est de créer partout sur Internet des systèmes virtuels interactifs se comportant exactement comme des serveurs ICS ou des réseaux industriels non protégés. Une fois ces systèmes en place, le développeur du système honeypot (« pot de miel ») n'a plus qu'à attendre qu'un pirate attaque le site, terminal distant (RTU) ou ICS ainsi émulé, et peut alors observer et analyser l'attaque étape par étape. Par nature, tous les cas permettent de procéder à une analyse utile de leur vecteur d'attaque. L'intérêt supérieur de ces pots de miel se manifeste lorsque les membres de cette initiative peuvent corréler les données de plusieurs dizaines d'attaques, puis analyser leurs tendances et évolutions, identifier d'éventuels axes régionaux ou thématiques d'attaque, et recueillir ainsi davantage des données précieuses.

Habituellement, pour un analyste, rechercher une anomalie dans son réseau de production est comme chercher une aiguille dans une botte de foin. En déployant un honeypot dans votre réseau, tous les événements qui atteignent ce terminal sont susceptibles d'être des « aiguilles » (par exemple les attaques ou dispositifs mal configurés), étant donné qu'aucun élément réel n'est censé communiquer avec ce pot de miel. Ce dernier peut également être vu comme un leurre : le temps qu'y passe le pirate ainsi piégé correspond au laps de temps dont vous disposez pour sécuriser votre infrastructure critique avant qu'elle ne soit compromise à son tour.

N'importe quel professionnel de la sécurité peut contribuer à Conpot. L'émulateur est disponible en tant que logiciel Open Source à l'adresse www.conpot.org. Avec cet outil puissant, chaque développeur a la possibilité de concevoir un modèle réaliste et virtuel de son environnement, et de le connecter à Internet. Ainsi, les responsables de la sécurité peuvent obtenir des renseignements utiles leur indiquant ce à quoi ils doivent s'attendre en connectant leurs systèmes à Internet, et peuvent planifier leurs défenses en conséquence.

Conclusion
Les cyberattaques menées à l'encontre d'environnements industriels sont un phénomène réel. Ces attaques suivent essentiellement les mêmes mécanismes que pour les environnements des entreprises classiques du tertiaire. Une grande partie des attaques ont des motifs professionnels : d'abord, parce que les lamers (ou « script kiddies ») ne sont pas encore vraiment actifs dans ce segment, et ensuite parce que l'énorme potentiel de dégâts (ou la valeur des actifs) suscite l'intérêt d'acteurs importants tels que des organismes gouvernementaux, des groupes terroristes et des voleurs de données professionnelles. Les entreprises cherchant à sécuriser leurs réseaux doivent donc vérifier et minimiser la visibilité de leurs systèmes ICS sur Internet. Face à la recrudescence des menaces complexes, il est de plus en plus important de collecter de renseignements sur les menaces. Les équipes de sécurité ont besoin d'informations détaillées sur les vecteurs d'attaque et sur l'ensemble du cycle de vie des menaces. Ils peuvent alors élaborer une stratégie de défense globale en s'appuyant sur ces informations. Des initiatives telles Shodan et Conpot sont d'ailleurs un bon point de départ pour la collecte des renseignements nécessaires.

En parallèle, les entreprises doivent mettre en œuvre des meilleures pratiques de sécurité et protéger minutieusement les parties de leurs réseaux accessibles au public. Des solutions de sécurité dédiées aux ICS existent également pour les environnements particulièrement sensibles. Par exemple, Blue Coat propose la solution d'analyse ICS Protection Scanner Station, qui protège les systèmes industriels des logiciels malveillants véhiculés par des périphériques USB. En outre, la solution Security Analytics Platform Analytics propose également un module SCADA ThreatBLADE permettant d'identifier en temps réel les activités potentiellement malveillantes ciblant les systèmes SCADA.

Le rêve d'une solution parfaitement intégrée pour la protection des environnements industriels ne deviendra réalité qu'une fois que l'ensemble des différentes normes industrielles propriétaires auront été remplacées par des systèmes informatiques standard, et ces derniers intégrés aux architectures de sécurité existantes. Les technologies nécessaires pour cela (le protocole réseau IPv6, la surveillance complète des réseaux et la gestion rigoureuse des correctifs et des vulnérabilités) existent maintenant depuis un certain temps. L'étape suivante est leur mise en œuvre complète, ce qui pourrait prendre un certain temps en raison des cycles de vie plus longs des équipements industriels.

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