Teollisuuslogiikan tietoturva : Siemens Simatic S7-1200 verkkohyökkäyksen kohteena

Abstract

Tässä opinnäytetyössä selvitettiin millaisia asioita tulee ottaa huomioon teollisuuslogiikkoja asennettaessa. Käytännön osana työssä rakennettiin 16:sta Siemens Simatic S7-1200 -ohjelmoitavasta logiikasta koostuva kokeilualusta Centrian ammattikorkeakoulun tietoliikennelaboratorioon, jossa logiikkoihin yritettiin hyökätä oululaisen Rugged Tooling Oy:n työkaluilla.

Kokeilualusta rakennettiin tietokonepöydän ylähyllylle, johon asennettiin DIN-kiskot ja 6-osaiset pistorasiat. Lisäksi rakennettiin logiikkojen toiminnan seuraamista helpottava LED-rima, jolla indikoidaan logiikkojen ulostuloja. Logiikoille ohjelmoitiin Siemensin TIA-Portal -ohjelmistolla ohjelma, joka kytkee kytkintä painamalla ensimmäisen ulostulon päälle kolmeksi sekunniksi, jonka jälkeen viesti kulkee logiikalta toiselle niin, että yhden logiikan ulostulo on kerrallaan päällä. Viimeisen logiikan jälkeen sekvenssi lähtee taas uudelleen ensimmäisestä logiikasta.

Denial of Service -tyyppisellä hyökkäyksellä saatiin logiikat hidastumaan, jos ne oli kytketty pienem-pään lähiverkkokytkimeen, mutta Cisco:n lähiverkkokytkin osasi suodattaa liikennettä hyvin, eikä viiveitä saatu aikaan DoS-hyökkäyksellä. Joitain tietoturvahaavoittuvuuksia löydettiin.

In this thesis we pieced together information about what should we take in account when installing industrial logic’s concerning information security. Practical phase of the work consisted of building a demonstration setup with 16 Siemens Simatic S7-1200 programmable logic controllers in a laboratory at Centria University of Applied Sciences. This demonstration setup was used to test the logic system’s security with Rugged Tooling security testing tools.

Demonstration setup was built on the top shelf of a computer desk, where we installed DIN-rails for the logic controllers and 6-slot power sockets for the needed power cables. We also built a 16 LED case to indicate the outputs for easier readability of the logics outputs. Logic program was made with Siemens’ TIA-Portal software package. The program turns first output on for three seconds when switch is turned and when message goes through the system one output is on from each logic at a time for three seconds. After last logic controller, the sequence will start again from the beginning unless stopped with another switch.

We were able to slow the logics and then halt them completely when they were installed on a smaller Ethernet switch, but when connected to Cisco’s Ethernet switch, it was able to filter the data stream well enough and we couldn’t create any delays on the logic system with DoS attacks. Some vulnerabilities were found when scanning the system.