Novo Ransomware Expõe Vulnerabilidades Críticas em Sistemas de Controle Industrial

Uma equipe de pesquisadores do Georgia Institute of Technology (Atlanta) desenvolveu um novo tipo de ransomware capaz de assumir o controle de uma estação de tratamento de água simulada em um teste recente.

Após obter acesso, os pesquisadores conseguiram comandar controladores lógicos programáveis (CLPs) para fechar válvulas, aumentar a quantidade de cloro adicionada à água e exibir leituras falsas. O ataque simulado, projetado para destacar vulnerabilidades nos sistemas de controle usados para operar instalações industriais — incluindo plantas de manufatura, instalações de tratamento de água e esgoto e sistemas de gestão predial para controle de escadas rolantes, elevadores e sistemas HVAC — é considerado o primeiro a demonstrar comprometimento de CLPs reais por ransomware, segundo a equipe do Georgia Tech.

A pesquisa foi apresentada em 13 de fevereiro na RSA Conference em San Francisco.

Embora nenhum ataque real de ransomware tenha sido publicamente reportado nos componentes de controle de processo de sistemas de controle industrial, os ataques se tornaram um problema significativo para dados de pacientes em hospitais e dados de clientes em empresas. Atacantes podem acessar esses sistemas e criptografar os dados, exigindo resgate para fornecer a chave de descriptografia. Os pesquisadores observaram que ransomware gerou cerca de $200 milhões para atacantes no primeiro trimestre de 2016, e acreditam que é apenas questão de tempo antes que sistemas industriais críticos sejam comprometidos e mantidos como reféns.

"Esperamos que o ransomware vá um passo além, além dos dados de clientes para comprometer os próprios sistemas de controle", disse David Formby, doutorando na Escola de Engenharia Elétrica e de Computação do Georgia Tech. "Isso permitiria que atacantes mantivessem como reféns sistemas críticos como estações de tratamento de água e instalações de manufatura. Comprometer os CLPs nesses sistemas é um próximo passo lógico para esses atacantes."

Muitos sistemas de controle industrial carecem de protocolos de segurança robustos, observou Raheem Beyah, professor da Fundação Motorola e vice-diretor na Escola de Engenharia Elétrica e de Computação e orientador de Formby. Isso provavelmente ocorre porque esses sistemas não foram alvos de ransomware até agora, e porque suas vulnerabilidades podem não ser bem compreendidas por seus operadores.

Em sua pesquisa, Formby e Beyah usaram um programa de busca especializado para localizar 1.400 CLPs de um único tipo diretamente acessíveis pela Internet. A maioria desses dispositivos está localizada atrás de sistemas empresariais que fornecem algum nível de proteção — até serem comprometidos. Uma vez que atacantes entram em um sistema empresarial, eles podem pivotar para entrar em sistemas de controle se não estiverem devidamente isolados.

"Muitos sistemas de controle assumem que, uma vez que você tem acesso à rede, você está autorizado a fazer alterações nos sistemas de controle", disse Formby. "Eles podem ter políticas de senha e segurança muito fracas que poderiam permitir que intrusos assumissem o controle de bombas, válvulas e outros componentes-chave do sistema de controle industrial."

Na maioria dos casos, sistemas de controle não foram projetados para conexão à Internet, e muitos usuários assumem que não estão na rede pública e, portanto, não são suscetíveis a ataque, adicionaram os pesquisadores. Sistemas de controle também podem ter conexões desconhecidas dos operadores, incluindo pontos de acesso instalados para permitir manutenção, solução de problemas e atualizações.

"Existem concepções errôneas comuns sobre o que está conectado à Internet", disse Formby. "Operadores podem acreditar que seus sistemas são isolados (air-gapped) e que não há como acessar os controladores, mas esses sistemas frequentemente estão conectados de alguma forma."

Para iniciar a pesquisa, os pesquisadores identificaram vários CLPs comuns em uso em instalações industriais. Obtiveram três dispositivos diferentes e testaram sua configuração de segurança, incluindo proteção por senha e suscetibilidade a alterações de configuração. Os dispositivos foram então combinados com bombas, tubos e tanques para criar uma estação de tratamento de água simulada. No lugar do cloro normalmente usado para desinfetar água, os pesquisadores usaram iodo. Também adicionaram amido ao suprimento de água, que ficava azul brilhante quando um ataque simulado adicionava iodo.

"Conseguimos simular um hacker que obteve acesso a esta parte do sistema e a mantém como refém ameaçando despejar grandes quantidades de cloro na água a menos que o operador pague resgate", disse Formby. "Na quantidade certa, o cloro desinfeta a água e a torna segura para beber. Mas cloro em excesso pode criar uma reação ruim que tornaria a água insegura."

Vulnerabilidades em sistemas de controle são conhecidas há mais de uma década, observaram os pesquisadores, mas até o crescimento do ransomware, atacantes não conseguiam se beneficiar financeiramente ao comprometer os sistemas. À medida que outros alvos de ransomware se tornam mais difíceis, Beyah acredita que atacantes podem se voltar para alvos mais fáceis em sistemas de controle industrial.

"É bem provável que operadores de Estados-nação já estejam familiarizados com isso e tenham ataques que poderiam usar para fins políticos, mas atacantes comuns não tinham interesse nesses sistemas", disse ele. "O que esperamos fazer é chamar a atenção para esta questão. Se nós conseguimos atacar esses sistemas de controle com sucesso, outros com más intenções também podem fazê-lo."

Além de melhorar a segurança de senhas e limitar conexões, Beyah disse que operadores desses dispositivos precisam instalar sistemas de monitoramento de intrusão para alertá-los se atacantes estiverem nas redes de controle de processos. Beyah e Formby lançaram uma empresa para tornar suas estratégias de proteção de sistemas amplamente disponíveis para operadores de sistemas de controle.

DuPont Premia Carreiras Iniciais com Bolsas

A DuPont (Wilmington, DE) nomeou oito jovens membros do corpo docente para sua Turma 2016 de Jovens Professores DuPont. Reconhecendo talento promissor em pesquisa, a empresa fornecerá a este grupo internacional de professores mais de $350.000 nos próximos dois anos para apoiar suas pesquisas que avançam o conhecimento científico básico para enfrentar desafios globais em alimentos, energia e proteção.

A Turma 2016 de Jovens Professores DuPont está engajada em pesquisas promissoras em áreas-chave de interesse para a DuPont, incluindo trabalho em biologia vegetal, biotecnologia, ciência de materiais, fotovoltaicos e engenharia química. Esses interesses estão altamente alinhados com as prioridades estratégicas da DuPont de inovação baseada em ciência nas áreas de agricultura e nutrição, industriais baseados em bio e materiais avançados.

"Pesquisa e desenvolvimento estão se tornando mais conectados do que nunca. O programa Jovens Professores DuPont é uma excelente maneira de fortalecer tanto a pesquisa acadêmica quanto a colaboração com a indústria ao apoiar jovens professores promissores", disse Douglas Muzyka, vice-presidente sênior e diretor de ciência e tecnologia da DuPont. "Interações com esses pesquisadores estimularão ainda mais a criatividade de cientistas e engenheiros da DuPont fazendo pesquisa de ponta."

Gerenciado pela organização de Ciência e Inovação da DuPont, o programa ajuda jovens professores de pesquisa promissores e sem estabilidade a iniciar suas carreiras de pesquisa. Além disso, apoia a meta estratégica da DuPont de ampliar e estender seus horizontes de negócios através do avanço de ciências emergentes que se originam dentro da empresa e de seus parceiros de pesquisa. O programa data de 1918, quando Pierre S. du Pont selecionou 42 universidades nos EUA e forneceu bolsas que apoiaram jovens professores. Desde 1968, este programa forneceu mais de $50 milhões em bolsas a mais de 700 jovens professores em 150 instituições em 19 países.

Membros da Turma 2016 de Jovens Professores DuPont são cientistas-chave no corpo docente de oito universidades líderes ao redor do mundo. Os prêmios 2016 foram concedidos aos seguintes jovens professores promissores:

• Rupert J. Baumgartner, Instituto de Ciências de Sistemas, Inovação e Pesquisa em Sustentabilidade, Universidade de Graz, Áustria;
• Shelley Claridge, Departamentos de Química e Engenharia Biomédica, Universidade Purdue;
• Candice Hirsch, Departamento de Agronomia Vegetal e Genética Vegetal, Universidade de Minnesota;
• Tengfei Luo, Engenharia Aeroespacial e Mecânica, Universidade de Notre Dame;
• Peter Nemes, Departamento de Química, Universidade George Washington;
• Fabien Sorin, Instituto de Materiais, École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Suíça;
• Ana Velez, Departamento de Entomologia, Universidade de Nebraska-Lincoln;
• Jia Zhu, Faculdade de Engenharia e Ciências Aplicadas, Universidade de Nanjing, China.

TechFront é editado pelo Editor Sênior Patrick Waurzyniak.