Subject · Information security (master)
Безопасность коммуникационных систем нового поколения в промышленностиTopics
Topic plan
The subject's topics and the learning outcomes attached to each one.
1. Концепции industry 4.0/5.0 и архитектура коммуникационных систем нового поколения в промышленности
LectureИзучаются 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.
2. Систематическая классификация угроз промышленным системам управления (ics/scada)
LectureВ 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.
3. Уязвимости безопасности и векторы атак протокола modbus
LectureИзучаются 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.
4. Проблемы безопасности систем PROFINET и PROFIBUS
LectureТема 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.
5. Архитектура безопасности протокола OPC UA и оценка уязвимостей
LectureИзучаются 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.
6. Проблемы безопасности MQTT и коммуникационных протоколов iiot
LectureТема 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.
7. Риски, возникающие вследствие конвергенции it/ot, и стратегии сегментации сетей
LectureИсследуются 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.
8. Применение архитектуры нулевого доверия (zero trust) в промышленных коммуникационных системах
LectureТема 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.
9. Безопасность удалённого доступа к промышленным сетям
LectureИзучаются 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.
10. Атаки программ-вымогателей (ransomware) и их влияние на критическую инфраструктуру
LectureТема 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.
11. Атаки на цепочки поставок (supply chain attacks) в промышленных коммуникационных системах
LectureИсследуются 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.
12. Обнаружение аномалий в промышленных коммуникационных системах: подходы машинного обучения
LectureТема 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.
13. Сравнительный анализ стандартов IEC 62443 и NIST SP 800-82
LectureИзучаются 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.
14. Промышленные сети 5g и аспекты безопасности решений private 5g
LectureТема 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.
15. Сравнительный анализ реальных атак на критическую инфраструктуру: stuxnet, industroyer и другие инциденты
LectureИзучаются 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.