«Все кругом такие умные, но такие беззащитные...»

К вопросу о безопасности Интернета вещей

Интернет вещей (Internet of Things, IoT) представляет собой концепцию, основанную на идее взаимодействия физических устройств и объектов с сетью Интернет, с целью обеспечения их связи и обмена данными. Эта концепция предполагает, что различные устройства, оборудование и предметы со встроенными датчиками соединены сетью, что позволяет им собирать и обмениваться информацией. Другими словами, Интернет вещей – система, в которой физические предметы обмениваются данными между собой без необходимости прямого взаимодействия с человеком. Эти объекты – умные устройства – могут передавать информацию, а также автоматически выполнять определенные задачи.

Основная цель системы IoT заключается не только в соединении устройств, но и в обеспечении цифрового наложения информации на физический мир для поддержки автономного и безопасного взаимодействия между сервисами и их пользователями в различных областях (например, «умные» отрасли, «умные» города, «умное» здравоохранение и «умная» среда). Таким образом, понятие IoT охватывает широкий перечень аспектов, включая коммуникационные и сетевые протоколы, встроенные системы, сервисы и приложения, управление данными и аналитику, а также безопасность и конфиденциальность.

Для связи электронных устройств используются разные протоколы и технологии:

• Сетевое подключение. Классический способ для ПК, серверов, принтеров и некоторых других устройств. Обеспечивает самую высокую скорость передачи данных, но не позволяет технике быть мобильной.

• 3G/4G/5G. Зона покрытия мобильными сетями охватывает все крупные города планеты и большую часть других населенных пунктов. Например, 5G способна обеспечить скорость до 1-2 Гбит/с, что практически не уступает проводному соединению.

• Wi-Fi, Bluetooth, Wi-Max и аналоги. Передача данных на небольшом расстоянии – в квартире, доме, офисе. Позволяют бытовой технике беспроводным путем подключаться к сети.

• NFC, RFID и тому подобное. Radio Frequency Identification – автоматическая идентификация объектов. Данные, хранящиеся в RFID-метках, считываются или записываются посредством радиосигналов. Визуально метки выглядят как небольшие ярлычки, прикрепляемые к вещам.

• Спутниковый Интернет. С запуском сети Starlink и ее аналогов этот способ коммуникации вещей может стать одним из главных, особенно в удаленных регионах, где нет покрытия мобильной сети.

С расширением применения IoT, обеспечение информационной безопасности становится важным приоритетом. С каждым подключенным устройством возрастает потенциал угроз, и необходимость в эффективных методах защиты становится критической. Безопасность интернета вещей подразумевает защиту интернет-устройств и сетей, к которым они подключены, от онлайн-угроз и взломов. Это достигается путем мониторинга, выявления и устранения потенциальных уязвимостей безопасности на устройствах. Таким образом, безопасность IoT устройств – это набор технологий, обеспечивающих безопасность систем интернета вещей.

Текущие угрозы для IoT и меры по их предотвращению

1. Обнаружение устройств и управление ими

По статистике только 35% компаний используют отдельную Wi-Fi сеть для потенциально небезопасных «интернет-вещей». Видеокамеры, медицинские гаджеты, фитнес-браслеты и другое оборудование передают данные за пределы корпоративной сети. Большинство телевизоров, интегрированных в IoT, не имеют сертификатов безопасности. Кроме того, почти все подключаемые устройства собирают личную информацию пользователей без их ведома. Для обеспечения безопасности сети и устройств, важно знать, какие объекты необходимо защищать. Сканирование портов, анализ протоколов и другие методы обнаружения позволяют определять устройства, которые подключаются к корпоративным сетям. После их обнаружения IoT проводится оценка рисков, для определения того, какие устройства могут и должны иметь разрешенный доступ. Подтвержденные устройства вносятся в общекорпоративный каталог активов вместе с соответствующими процессами управления и информацией о жизненном цикле для каждого устройства. Подтвержденные устройства включаются в процесс тестирования [1] на проникновение. Устанавливается политика и протокол действий по работе с потерянными или украденными устройствами, включая дистанционное удаление данных и деактивация подключения.

[1] Тестирование Интернета вещей – это процесс оценки функциональности, производительности и безопасности IoT. Он гарантирует точную связь подключенных устройств, эффективную работу датчиков и исполнительных механизмов, а также защиту системы от киберугроз. Кроме того, тестирование IoT оценивает удобство использования и способность системы интегрироваться с другими устройствами и системами.

2. Аутентификация, авторизация и контроль доступа IoT

Устройства Интернета вещей имеют уникальный идентификатор, который позволяет осуществлять их аутентификацию и авторизацию для получения необходимого доступа к подключаемой сети. Однако при наличии сотен или даже тысяч отдельных идентификаторов эта задача становится сложной для реализации. В этом случае применяется принцип наименьших привилегий: устройства могут видеть и получать доступ только к тем объектам, которые нужны им для выполнения их непосредственных задач. Внедрение эффективных механизмов аутентификации, в частности двухфакторной аутентификации, также необходимо и для борьбы с несанкционированным доступом к устройствам IoT. Двухфакторная аутентификация требует не только знание пароля, но и дополнительного элемента, такого как одноразовый код, что значительно повышает уровень безопасности и снижает риски утечки учетных данных. Кроме того, на каждом устройстве необходимо сменить пароль, предоставленный производителем. Также для аутентификации устройств IoT можно использовать цифровые сертификаты, выданные доверенной инфраструктурой открытых ключей (Public Key Infrastructure, PKI), применять новые технологии, такие как биометрия и блокчейн. Подход с нулевым доверием (Zero Trust) тоже является эффективным вариантом контроля устройств и прав доступа.

3. Исправления и обновления

Своевременное обновление программного обеспечения устройств – важная часть любой стратегии безопасности. Одной из самых больших угроз безопасности Интернета вещей является использование устаревшего встроенного ПО. Сюда входят операционная система, приложения, патчи и т.п. Установка обновления для IoT иногда может вызывать определенные трудности.

Во-первых, некоторые устройства физически недоступны. Например, датчики для измерения температуры, влажности и количества осадков могут быть установлены на сотнях акров сельскохозяйственных угодий или закреплены высоко на мосту для слежения за его вибрациями.

Во-вторых, для установки обновлений невозможно отключить все устройства на длительный период времени. Это в первую очередь относится к критически важным производственным и инфраструктурным объектам, на которых предполагается непрерывный технологический цикл.

В-третьих, у некоторых IoT-устройств нет пользовательского интерфейса или экрана, а некоторые даже просто невозможно обновить. В ряде случаев сами обновления могут стать причиной нарушения нормального функционирования устройств и вызывать сбой системы.

Кроме того, сами производители могут создавать проблемы с установкой обновлений: когда срок службы некоторых устройств подходит к концу, и они больше не поддерживаются компанией-продуцентом. Прекращается выпуск обновлений, и при обнаружении уязвимости клиенты остаются без поддержки.

Для того чтобы избежать вышеперечисленные проблемы, необходимо планировать установку исправлений и обновлений до первичного развертывания системы IoT. Следует убедиться, что обновления по беспроводной сети доступны и безопасны. Также возможно применение режима автоматического обновления или определенного графика установки. Необходимо отметить, что многие платформы IoT предлагают функции, упрощающие процессы установки исправлений и обновлений, а также возможность отката или сброса до заводских настроек.

4. Расширенные кибератаки IoT

Вместе с наблюдаемым в последние годы ростом количества устройств, подключенных к интернету вещей (который, по прогнозам, будет только прогрессировать) увеличиваются и риски безопасности. Зараженные объекты IoT могут использоваться и для DDoS-атак (распределенных атак типа «отказ в обслуживании»), когда взломанные устройства используются с целью заражения большего количества машин или сокрытия вредоносной активности.

Атаки на сетевую инфраструктуру IoT имеют целью компрометацию элементов сети, таких как маршрутизаторы, хабы или другие объекты, которые обеспечивают связь между устройствами. Это может приводить к следующим последствиям:

• Отказ в обслуживании (DoS): злоумышленники могут нацелиться на сетевые узлы, перегружая их запросами и создавая ситуацию, при которой легальные пользователи не могут нормально пользоваться услугами.

• Манипуляция трафиком: нападающие могут вмешиваться в передачу данных между устройствами, изменяя, перенаправляя или удаляя пакеты информации, что может привести к искажению или утрате данных.

• Программы-вымогатели: злоумышленники могут заразить устройства и требовать выкуп в обмен на восстановление доступа к данным или функциональности устройства.

• Ботнеты: устройства могут быть заражены и включены в ботнет, используемый для массовых кибератак, распространения вредоносных программ или других злонамеренных действий.

Несанкционированный доступ к устройствам IoT – возможность получения злоумышленниками контроля над устройствами. Это может быть осуществлено различными методами:

• Перехват данных: нападающие могут использовать методы перехвата данных, такие как отслеживание трафика или анализ сетевых пакетов, чтобы получить доступ к информации, передаваемой между устройствами IoT.

• Атаки на аутентификацию: злоумышленники могут пытаться обойти или поддельно аутентифицироваться для взлома системы безопасности и получения доступа к устройствам.

• Эксплуатация уязвимостей: если устройства IoT имеют уязвимости в программном обеспечении или настройках безопасности, злоумышленники могут использовать их для несанкционированного доступа.

Устройства IoT, собирая и обрабатывая личные данные пользователей, становятся целью для злоумышленников, и недостаточная защита может привести к различным проблемам:

• Утечки личных данных: если данные хранятся или передаются небезопасным образом, злоумышленники могут получить доступ к личной информации пользователей, что приведет к ее утечке в общественность.

• Нарушение конфиденциальности: несанкционированный доступ к личным данным может нарушить конфиденциальность пользователей, приводя к негативным последствиям для их частной жизни.

Предотвратить DDoS-атаку практически невозможно. Однако компании могут принять меры, чтобы такая атака не увенчалась успехом. Существуют системы предотвращения вторжений (Intrusion Prevention System, IPS) и системы обнаружения вторжений (Intrusion Detection System, IDS) с возможностями реагирования на DDoS. По сравнению с традиционными средствами защиты – антивирусами, спам-фильтрами, файерволами – IDS/IPS обеспечивают гораздо более высокий уровень защиты сети. Также обнаруживать и фильтровать DDoS-пакеты до того, как они достигнут сети, поможет продуктивное взаимодействие с интернет-провайдером.

Необходимо соблюдать и другие основные меры кибергигиены. Это включает в себя использование межсетевых экранов, антивредоносных программ, платформ безопасности, например, как обнаружение и изучение вредоносной активности на конечных точках (Endpoint Detection and Response, EDR) и расширенное обнаружение и реагирование (eXtended Detection and Response, XDR) на киберинциденты, соответственно.

Для предотвращения кибератак следует регулярно обновлять программное обеспечение, менять пароли, установленные «по умолчанию», и отслеживать сетевой трафик. Необходимо отключать все ненужные функции на устройствах, а также регулярно создавать резервные копии данных.

5. Физическая защита

Поскольку оборудование IoT включает в себя датчики, портативные и периферийные устройства оно уязвимо для таких внешних угроз, как физическое повреждение, несанкционированный доступ и воровство. Чтобы избежать рисков физического повреждения необходимо обеспечить надлежащий контроль доступа к нему, следить за тем, чтобы устройства IoT нельзя было легко разобрать или удалить его компоненты. В некоторых случаях необходимо поместить устройства в защищенный от несанкционированного доступа корпус или сделать их непригодными для использования после попытки физического вмешательства.

6. Шифрование и безопасность данных

Применение надежного шифрования в контексте устройств IoT является неотъемлемой частью обеспечения безопасности. Это означает использование мощных шифровальных алгоритмов, таких как, например, Advanced Encryption Standard, (AES) для защиты передаваемых между устройствами IoT данных, а также для их хранения. Рекомендуется использовать надежные криптографические протоколы на транспортном уровне, например, TLS (Transport Layer Security) или Datagram TLS. Такие меры гарантируют, что даже если злоумышленник смог получить доступ к данным, они останутся зашифрованными и непонятными без соответствующего ключа.

PKI – еще один проверенный вариант обеспечения безопасности. Его можно интегрировать в устройства на уровне предприятия. PKI выдает уникальные идентификаторы и цифровые сертификаты, поддерживает распространение и идентификацию общедоступных ключей безопасности, чтобы пользователи и устройства могли безопасно обмениваться данными.

7. Сетевая сегментация

Сетевая сегментация представляет собой стратегию, направленную на ограничение воздействия атак на отдельные устройства. Это достигается путем разделения сети на изолированные сегменты, что препятствует распространению угроз и злонамеренных действий между различными частями сети. Посредством сегментации сети компании могут разделить разные сети или части сетей на разные зоны, чтобы сформировать подсети – в каждой из которых есть зона для продаж, финансов, операций и т. д. В каждой зоне должна быть своя собственная политика безопасности, адаптированная к каждому пользователю, устройству и данным.

Сегментацию сети часто критикуют за её негативное влияние на эффективность и возможности подключения. Использование шлюза Интернета вещей может решить эти проблемы. Шлюз безопасности, который действует как связующее звено между устройством и сетью, обладает большей вычислительной мощностью, объемом памяти и вычислительными возможностями, чем устройства Интернета вещей, которые к нему подключаются. Таким образом, он может реализовать более строгие меры безопасности, такие как межсетевые экраны и антивирусное ПО, предотвращая появление киберугроз.

8. Мониторинг и аналитика

Реализация систем мониторинга и аналитики играет важную роль в обнаружении аномального поведения устройств. Непрерывное отслеживание активности и анализ данных позволяют выявлять потенциальные угрозы и предпринимать меры по их предотвращению.

Подводя итоги, следует отметить, что с увеличением количества устройств IoT возрастает необходимость постоянного внимания к вопросам информационной безопасности. Реализация современных методов защиты, внедрение технологий шифрования, аутентификации и систем мониторинга создают основу для надежной защиты IoT и обеспечивают безопасность данных и приватности пользователей.

Нарушения безопасности систем IoT могут иметь катастрофические последствия. Это связано с тем, что Интернет вещей включает в себя как виртуальные, так и физические системы. Например, киберпреступники могут взломать подключенный к интернету умный автомобиль и отключить в нем определенные функции безопасности. Кибератаки на системы промышленного интернета вещей могут привести к ряду разрушительных последствий. В здравоохранении, где используется интернет медицинских вещей, взлом устройств может привести к раскрытию конфиденциальных данных пациента и даже угрожать его жизни. Взлом устройств в умных домах может позволить киберпреступникам контролировать сам дом, подвергая опасности, проживающих в нем людей.