(In)Seguridad Industrial 101

(In)Seguridad Industrial 101
Mikel Iturbe Urretxa
EuskalHack aurkezpena
2016-02-18
Donostia

$ whoami
●
Doctorando en Mondragon
Unibertsitatea
●
Trabajando en la seguridad de redes
industriales desde 2013
●
Detección y diagnosis de anomalías en
redes industriales mediante el análisis
de datos
(In)Seguridad Industrial

Audiencia
CC-BY-SA 2.0 Paul Keller @ Flickr

Puesta en escena
CC-BY-SA 3.0 Anula Grzesiak

Sistemas de control
CC-BY-SA 3.0 Kreuzschnabel, Schmimi1848, Wolkenkratzer, Brian Cantoni, Hermann Luyken, Beroesz

Sistemas de control
●
PCS, DCS, SCADA, ICS, IACS, PLC...
© 2016 Little Bobby All Rights Reserved

Reparto: PLCs
CC-BY 2.0 Robert Kevin Moore @ Flickr

Reparto: PLCs
CC-BY-SA 2.0 Ferruccio Zanone @ Flickr

Reparto: HMI & SCADA
CC-BY-ND 2.0 Green Mamba @ Flickr

Reparto:Operadores
© 2016 21st
Century Fox All Rights Reserved

Guión: Protocolos
●
Modbus, S7, MMS...
– Diferentes protocolos, antiguos
– Antes iban por líneas de serie y hoy en día van encima de
TCP/IP
– Autenticación, cifrado...

Personajes: ICS & IT
Mi PC ABB PM856A-eA
Memoria RAM 8 GB 16 MB
Frecuencia del reloj del
CPU
3,1 GHz 48 MHz
Precio ~700€ ~2500€

Problemas
●
Las redes industriales están formadas por “ordenadores”
especializados.
●
Con hosts viejunos (años/décadas funcionando), que no se
diseñaron para trabajar conectados a Internet.
●
“Hay una segmentación absoluta entre la red de control y el
exterior” más conocido como Air Gap.

Ya... Air Gap

¿Y si son atacados?
●
Aguas de Maroochy (Australia)
– 142 estaciones de bombeo
●
Ex-operador con material (soft y hard) robado ataca el
sistema.
●
>1 m de litros de aguas residuales sin tratar enviadas a ríos,
parques...
2000
Slay, Jill, and Michael Miller. Lessons learned from the
maroochy water breach. Springer US, 2007.
CC-BY 2.0 USDA @ Flickr

●
Aurora.
●
En un entorno de experimentación, investigadores
consiguieron sabotear generadores de electricidad mediante
inyeccion de paquetes.
2000 → 2007
Zeller, Mark. "Myth or reality—Does the Aurora vulnerability pose a risk to my generator?." Protective Relay Engineers, 2011
64th Annual Conference for. IEEE, 2011.

●
Stuxnet
– Malware dirigido a sabotear el programa nuclear iraní
– 4 zero-days
– Equipamientos de Siemens
– Sabotaje de centrifugadoras de uranio haciendolas girar
más rápidamente
2000 → 2007 → 2010
Langner, Ralph. "Stuxnet: Dissecting a cyberwarfare weapon." Security & Privacy, IEEE 9.3 (2011): 49-51.

●
Incidente de la acería alemana
– No hay muchos detalles
●
Quién, cuándo, dónde...
– Spear-Phising → Red IT → Red OT
– No se pudo apagar un alto horno de forma controlada,
causando daños “masivos”
2000 → 2007 → 2010 → 2014
De Maizière, Thomas. "Die Lage Der IT-Sicherheit in Deutschland 2014." Federal Office for Information Security (2014).

●
Red ucraniana de electricidad
– Durante el invierno de 2015-16
– Variante de BlackEnergy
– Miles de personas sin electricidad durante periodos
breves
2000 → 2007 → 2010 → 2014 → 2015/2016

Y otros...
●
Sabotaje industrial
●
Espionaje
– Flame
– Duqu

Empieza...

First job

Reconocimiento

Moraleja
NUNCA hay que realizar auditorías, tests de
intrusiones... activas en una instalación en
marcha. En serio, nunca. Pueden (y suelen)
pasar cosas impredecibles.

Testbed
(aka los experimentos, con gaseosa)

Testbed
CC-BY-SA 2.0 Nick Ares @ Flickr

Plantas Industriales
●
http://www.ippe.com/Plants
●
http://usedplants.com

Testbed (Plan B)
CC-BY 2.0 Jason Rogers @ Flickr

Testbed
●
Hardware: Equipamiento industrial
– PLCs de segunda mano

Testbed
●
Hardware: Switches

Testbed
●
Juguetes
– Bus Pirate
– Taps
– SDR
– Convertores serial/usb/ethernet

Testbed
●
Damn Vulnerable Chemical Process (DVCP)
– Indispensable seguir el trabajo de Marina Krotofil y Jason Larsen
– Modelos de Matlab/Simulink
– TE: https://github.com/satejnik/DVCP-TE
– VAM: https://github.com/satejnik/DVCP-VAM
Krotofil, Marina, and Jason Larsen. "Rocking the pocket book: Hacking chemical plants." (2015).

Testbed (DVCP)

Testbed (DVCP)
●
Intrusiones a bajo nivel
●
Entrenamiento ataques sofisticados
– Disminuir la calidad/pureza del producto
– Aumentar costes de producción
●
Conocimientos de control

Testbed (Coms.)
●
Muchos protocolos privados pero documentación pública y
algunas implementaciones.
●
Modbus
– Pymodbus - Implementación completa Modbus.
– Modsak - Modbus diagnostic program
– Modbuspal - Simulador esclavo Modbus
– Smod - Framework para Pentesting Modbus
●
S7
– Wireshark dissector plugin
– Snap7 - Implementación S7

Testbed (Coms.)
●
Protocolos privados sin documentación
– Reversing
●
Una vez especificado el protocolo...
– Fuzzing!
FOSDEM 2009 Reverse Engineering of Proprietary Protocols, Tools and Techniques

Honeypots
●
Conpot
– Siemens S7-200
– https://github.com/mushorg/conpot
●
GridPot
– Red eléctrica
– https://github.com/sk4ld/gridpot
●
Cosas a tener en cuenta
– http://xiphosresearch.com/2015/12/09/OPSEC-For-Honeypots.html

Honeypots
https://www.shodan.io/report/60xi7NDU

Demo: Embotelladora
●
Demo
– Modelo virtuaplant desarrollada por Jan Seidl.
●
https://github.com/jseidl/virtuaplant
– Pygame, Pymodbus, Pymunk...
– Ataques

thnx
miturbe@mondragon.edu
mikel@hamahiru.org
Clave GPG: 0x8141DED2
Twitter: @azken_tximinoa
Github: @mikeliturbe
http://iturbe.info

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