Безопасность коммуникационных систем нового поколения в промышленностиMövzu planı

Изучаются основные принципы концепций Industry 4.0 и Industry 5.0, структурные и функциональные компоненты систем IIoT, OT/ICS и SCADA, современные архитектуры промышленных коммуникаций и конвергенция IT/OT. Рассматриваются вопросы выявления поверхностей атак, формирующихся в промышленных системах, и оценки связанных с ними рисков безопасности.

В рамках темы исследуются потенциальные киберугрозы, направленные против основных компонентов систем ICS/SCADA, включая программируемые логические контроллеры (PLC), удалённые терминальные устройства (RTU) и человеко-машинные интерфейсы (HMI). Изучаются классификация векторов атак, моделирование угроз, выявление уязвимостей и методы оценки возможного воздействия на промышленные системы управления.

Изучаются принципы работы и особенности безопасности протоколов Modbus TCP и Modbus RTU. Рассматриваются ограничения протоколов в части механизмов аутентификации и конфиденциальности, манипулирование данными, передача несанкционированных команд и моделирование соответствующих сценариев атак.

Тема охватывает архитектуру промышленных коммуникационных протоколов PROFINET и PROFIBUS, механизмы обмена данными и особенности коммуникаций в реальном времени. Анализируются существующие проблемы безопасности, потенциальные векторы атак и подходы к защите промышленных сетей.

Изучаются архитектура протокола OPC UA и его роль в обеспечении безопасной совместимости и взаимодействия между промышленными системами. Рассматриваются механизмы аутентификации, авторизации, шифрования, цифровой подписи и защищённых каналов связи. Анализируются потенциальные уязвимости протокола и результаты современных исследований в данной области.

Тема охватывает принципы работы протокола MQTT и особенности его применения в системах IIoT. Изучаются требования безопасности, связанные с аутентификацией, авторизацией, конфиденциальностью и целостностью данных в устройствах с ограниченными ресурсами, а также методы защиты коммуникационных систем на основе MQTT.

Исследуются риски безопасности, возникающие в результате интеграции информационных технологий (IT) и операционных технологий (OT). Изучаются принципы определения границ безопасности между средами IT и OT, сегментации сетей, зонирования и построения защищённой архитектуры промышленных сетей на основе модели Purdue.

Тема охватывает основные принципы модели безопасности Zero Trust и возможности её применения в промышленных коммуникационных системах. Рассматриваются непрерывная аутентификация пользователей и устройств, принцип минимальных привилегий, контроль доступа, микросегментация, а также сравнительный анализ с традиционной моделью безопасности, основанной на сетевом периметре.

Изучаются принципы организации безопасного удалённого доступа к промышленным сетям. Рассматриваются VPN, промежуточные серверы доступа (jump servers), многофакторная аутентификация и другие механизмы безопасного удалённого управления. Анализируются риски удалённого доступа и меры защиты на основе реальных инцидентов, произошедших в промышленных системах.

Тема охватывает механизмы распространения атак программ-вымогателей в промышленных системах и системах критической инфраструктуры, а также их возможные последствия. Изучаются воздействие атак на среды IT и OT, риски остановки производственных процессов, реагирование на инциденты, резервное копирование и стратегии восстановления систем.

Исследуются риски безопасности цепочек поставок, возникающие в результате взаимодействия промышленных систем с поставщиками программного обеспечения, оборудования, компонентов и услуг. Изучаются компрометация поставщиков, внедрение вредоносных компонентов в системы, управление рисками третьих сторон и превентивные меры безопасности.

Тема охватывает применение методов машинного обучения для выявления нормального и аномального поведения трафика в промышленных сетях. Рассматриваются сбор и анализ сетевого трафика, выбор признаков, обнаружение аномалий и возможности применения различных алгоритмов в промышленной среде.

Изучаются серия стандартов IEC 62443 и руководство NIST SP 800-82, посвящённые кибербезопасности промышленных систем автоматизации и управления. Проводится сравнительный анализ целей стандартов, принципов обеспечения безопасности, подходов к управлению рисками и особенностей их применения в промышленной среде.

Тема охватывает архитектуру промышленных сетей 5G и Private 5G, области их применения и коммуникационные возможности. Рассматриваются вопросы аутентификации, сегментации сети, защиты данных, безопасности устройств и потенциальных киберугроз в специализированной инфраструктуре 5G.

Изучаются документально подтверждённые примеры кибератак на критическую инфраструктуру и промышленные системы управления, включая инциденты Stuxnet и Industroyer. Анализируются применявшиеся методы атак, механизмы воздействия и последствия для промышленных систем. На основе полученного опыта определяются превентивные меры кибербезопасности.