Dergiler / Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji / 2018 / Cilt: 6 - Sayı: 1
Endüstriyel Kontrol Sistemleri ve SCADA Uygulamalarının Siber Güvenliği: Modbus TCP Protokolü Örneği
- Sayfa
- 1–16
- DOI
- —
Özet
Elektrik üretim, iletim ve dağıtım sistemleri ulusal güvenlik boyutunda değerlendirilmekte olup kritik altyapılar olarak tanımlanmaktadır. Bu sistemlerin izlenmesi ve denetimi Endüstriyel Kontrol Sistemleri (EKS) veya Danışmalı Kontrol ve Veri Toplama Sistemleri (SCADA) ile sağlanmaktadır. Haberleşme ve internet teknolojisindeki güncel gelişmelere bağlı olarak EKS/SCADA sistemleri de bilişim teknolojileriyle entegre çalışır hale gelmiştir. Bu duruma paralel olarak bilgi ve iletişim teknolojisinde mevcut olan veya ortaya çıkan güvenlik zafiyetleri SCADA sistemlerini de direkt olarak etkileyebilmektedir. Bu nedenle çalışmada, EKS/SCADA sistemlerinin siber güvenliği üzerinde durulmuş ve bu sistemlerde en fazla kullanılan endüstriyel haberleşme protokollerinden birisi olan Modbus TCP protokolünde tespit edilen kimlik doğrulama eksikliğinin istismar edilebildiği ortaya konulmuştur. Bu güvenlik sorununa çözüm olarak saldırıyı engellemeye veya hafifletmeye yönelik Python programlama dili kullanılarak bir program yazılmıştır. Önerilen çözüm, çeşitli testlere tabi tutulmuş ve gerçekleştirilen siber saldırıların engellenebildiği ispatlanmıştır. Sunulan çalışmanın, EKS/SCADA sistemlerinin ve bu sistemlerin haberleşmesinde kullanılan endüstriyel protokollerin güvenliğine katkılar sağlayacağı değerlendirilmektedir.
Abstract
Electrical energy generation, transmission and distribution systems are evaluated in terms of national security dimension and defined as critical infrastructures. Monitoring and controlling of these systems is provided by Industrial Control Systems (ICS) or Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) systems. According to the latest advances in communication and internet technology, ICS/SCADA systems have started to become integrated with these systems. As a result of this situation, current or existing vulnerabilities in information and communication technology affect to SCADA systems directly. Therefore, this paper focuses on the cyber security of ICS/SCADA systems. It has been proved that the lack of authentication detected in Modbus TCP protocol, one of the most used in ICS/SCADA systems, can be exploited. In order to solve this security issue, a software is developed using the Python programming language for blocking or mitigating the cyber attacks. The proposed solution is subjected to several tests and results show that the attacks can be prevented successfully. Thus, it is considered that the proposed work will contribute to the security of ICS/SCADA systems and the industrial protocols using for communicating these systems.