Nieuwe ransomware onthult kritieke kwetsbaarheden in industriële controlesystemen

Een team onderzoekers van het Georgia Institute of Technology (Atlanta) heeft een nieuw type ransomware ontwikkeld dat in een recente test de controle over een gesimuleerde waterzuiveringsinstallatie kon overnemen.

Na toegang te hebben verkregen, waren de onderzoekers in staat om programmeerbare logische controllers (PLC's) te bevelen om kleppen te sluiten, de hoeveelheid chloor die aan water werd toegevoegd te verhogen, en valse waarden weer te geven. De gesimuleerde aanval, ontworpen om kwetsbaarheden in de controlesystemen te benadrukken die gebruikt worden om industriële faciliteiten te bedienen - waaronder productieplanten, water- en afvalwaterbehandelingsfaciliteiten en gebouwbeheersystemen voor het besturen van roltrappen, liften en HVAC-systemen - wordt beschouwd als de eerste die ransomware-compromittering van echte PLC's demonstreert, volgens het Georgia Tech-team.

Het onderzoek werd gepresenteerd op 13 februari op de RSA Conference in San Francisco.

Hoewel er geen echte ransomware-aanvallen openbaar zijn gemeld op de procescontrolcomponenten van industriële controlesystemen, zijn de aanvallen een significant probleem geworden voor patiëntendata in ziekenhuizen en klantendata in bedrijven. Aanvallers kunnen toegang krijgen tot deze systemen en de data versleutelen, een losgeld eisend voor de versleutelingssleutel die de data weer bruikbaar maakt. De onderzoekers merkten op dat ransomware in het eerste kwartaal van 2016 een geschatte $200 miljoen opbracht voor aanvallers, en ze geloven dat het slechts een kwestie van tijd is voordat kritieke industriële systemen gecompromitteerd worden en als gijzeling worden gehouden.

"We verwachten dat ransomware een stap verder gaat, verder dan klantendata om de controlesystemen zelf te compromitteren," zei David Formby, een doctoraal student aan de Georgia Tech School of Electrical and Computer Engineering. "Dat zou aanvallers in staat stellen kritieke systemen zoals waterzuiveringsinstallaties en productiefaciliteiten als gijzeling te houden. Het compromitteren van de PLC's in deze systemen is een volgende logische stap voor deze aanvallers."

Veel industriële controlesystemen missen sterke beveiligingsprotocollen, merkte Raheem Beyah op, de Motorola Foundation Professor en associate chair in de School of Electrical and Computer Engineering en Formby's faculteitsadviseur. Dat is waarschijnlijk omdat deze systemen nog niet zijn getarget door ransomware, en omdat hun kwetsbaarheden mogelijk niet goed begrepen worden door hun operators.

In hun onderzoek gebruikten Formby en Beyah een gespecialiseerd zoekprogramma om 1400 PLC's van één type te lokaliseren die direct toegankelijk waren via het internet. De meeste dergelijke apparaten bevinden zich achter bedrijfssystemen die een zekere bescherming bieden - tot ze gecompromitteerd worden. Eenmaal wanneer aanvallers toegang hebben tot een bedrijfssysteem, kunnen ze pivoteren om controlesystemen binnen te dringen als die niet goed afgeschermd zijn.

"Veel controlesystemen gaan ervan uit dat je, zodra je toegang hebt tot het netwerk, geautoriseerd bent om wijzigingen aan te brengen in de controlesystemen," zei Formby. "Ze kunnen heel zwakke wachtwoordbeleid en beveiligingsbeleid hebben die indringers toestaan controle te krijgen over pompen, kleppen en andere cruciale componenten van het industriële controlesysteem."

In de meeste gevallen zijn controlesystemen niet ontworpen voor verbinding met het internet, en veel gebruikers van de systemen gaan ervan uit dat ze niet op het publieke netwerk zitten en dus niet kwetsbaar zijn voor aanvallen, voegden de onderzoekers toe. Controlesystemen kunnen ook verbindingen hebben die onbekend zijn voor operators, waaronder toegangspunten geïnstalleerd voor onderhoud, troubleshooting en updates.

"Er zijn veelvoorkomende misvattingen over wat er met het internet verbonden is," zei Formby. "Operators kunnen geloven dat hun systemen air-gapped zijn en dat er geen manier is om de controllers te bereiken, maar deze systemen zijn vaak op een of andere manier verbonden."

Om het onderzoek te starten, identificeerden de onderzoekers verschillende veelvoorkomende PLC's die in industriële faciliteiten in gebruik zijn. Ze verkreg drie verschillende apparaten en testten hun beveiligingsopzet, inclusief wachtwoordbeveiliging en vatbaarheid voor instellingswijzigingen. De apparaten werden gecombineerd met pompen, buizen en tanks om een gesimuleerde waterbehandelingsfaciliteit te creëren. In plaats van chloor dat normaal gebruikt wordt om water te desinfecteren, gebruikten de onderzoekers jodium. Ze voegden ook zetmeel toe aan hun watervoorraad, die fel blauw werd toen een gesimuleerde aanval jodium erbij deed.

"We konden een hacker simuleren die toegang had verkregen tot dit deel van het systeem en het als gijzeling hield door te dreigen met het dumpen van grote hoeveelheden chloor in het water tenzij de operator een losgeld betaalde," zei Formby. "In de juiste hoeveelheid desinfecteert chloor het water en maakt het veilig om te drinken. Maar te veel chloor kan een slechte reactie creëren die het water onveilig maakt."

Kwetsbaarheden in controlesystemen zijn al meer dan een decennium bekend, merkten de onderzoekers op, maar tot de groei van ransomware hadden aanvallers niet financieel kunnen profiteren van het compromitteren van de systemen. Naarmate andere ransomware-doelwitten moeilijker worden, gelooft Beyah dat aanvallers kunnen inschakelen op makkelijkere doelen in industriële controlesystemen.

"Het is best wel waarschijnlijk dat nation-state operators al bekend zijn met dit en aanvallen hebben die ze voor politieke doeleinden kunnen gebruiken, maar gewone aanvallers hadden geen interesse in deze systemen," zei hij. "Wat we hopen te doen is aandacht vestigen op dit probleem. Als we deze controlesystemen met succes kunnen aanvallen, kunnen anderen met slechte bedoelingen dat ook."

Naast het verbeteren van wachtwoordbeveiliging en het beperken van verbindingen, zei Beyah dat operators van deze apparaten inbraakmonitoringssystemen moeten installeren om ze te waarschuwen als aanvallers in de procescontrolenetwerken zijn. Beyah en Formby hebben een bedrijf opgestart om hun strategieën voor het beschermen van systemen breed beschikbaar te maken voor controlesysteemoperators.

DuPont kent Early Career Grants toe

DuPont (Wilmington, DE) heeft acht jonge faculteitsleden benoemd tot zijn 2016-klasse DuPont Young Professors. Erkennend veelbelovend onderzoeks talent, zal het bedrijf deze groep internationale faculteitsleden gedurende de komende twee jaar meer dan $350.000 verstrekken om hun onderzoek te steunen dat basiskennis bevordert om mondiale uitdagingen in voedsel, energie en bescherming aan te pakken.

De 2016-klasse DuPont Young Professors is betrokken bij veelbelovend onderzoek in kerngebieden van belang voor DuPont, waaronder werk op het gebied van plantenbiologie, biotechnologie, materialenwetenschap, fotovoltaica en chemische engineering. Deze interesses zijn sterk afgestemd op DuPont's strategische prioriteiten van wetenschapsgebaseerde innovatie in de gebieden landbouw en voeding, bio-gebaseerde industriële producten en geavanceerde materialen.

"Onderzoek en ontwikkeling wordt steeds meer genetwerkt. Het DuPont Young Professor-programma is een uitstekende manier om zowel academisch onderzoek als industriële samenwerking te versterken door veelbelovende jonge faculteitsleden te steunen," zei Douglas Muzyka, DuPont senior vice president en chief science and technology officer. "Interacties met deze onderzoekers zullen de creativiteit van DuPont wetenschappers en ingenieurs die cutting-edge onderzoek doen, verder stimuleren."

Beheerd door DuPont's Science and Innovation organisatie, helpt het programma veelbelovende jonge en niet-getenureerde onderzoeksfaculteiten hun onderzoeksloopbaan te beginnen. Daarnaast ondersteunt het DuPont's strategische doel om de bedrijfshorizonten te verbreden en uit te breiden door de vooruitgang van opkomende wetenschappen die zowel van binnen het bedrijf als van zijn onderzoeks partners ontstaan. Het programma dateert uit 1918, toen Pierre S. du Pont 42 universiteiten in de VS selecteerde en subsidies verstrekte die jonge faculteiten steunden. Sinds 1968 heeft dit programma meer dan $50 miljoen in subsidies verstrekt aan meer dan 700 jonge professoren in 150 instellingen in 19 landen.

Leden van de DuPont Young Professor-klasse van 2016 zijn sleutelwetenschappers op de staf van acht toonaangevende universiteiten over de hele wereld. De 2016-toekenningen zijn gedaan aan de volgende veelbelovende jonge faculteitsleden:

• Rupert J. Baumgartner, Institute of Systems Sciences, Innovation and Sustainability Research, University of Graz, Oostenrijk;
• Shelley Claridge, Departments of Chemistry and Biomedical Engineering, Purdue University;
• Candice Hirsch, Department of Plant Agronomy and Plant Genetics, University of Minnesota;
• Tengfei Luo, Aerospace and Mechanical Engineering, University of Notre Dame;
• Peter Nemes, Department of Chemistry, George Washington University;
• Fabien Sorin, Institute of Materials, Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL), Zwitserland;
• Ana Velez, Department of Entomology, University of Nebraska-Lincoln;
• Jia Zhu, College of Engineering and Applied Sciences, Nanjing University, China.

TechFront is bewerkt door Senior Editor Patrick Waurzyniak.