W dobie przemysłowego internetu rzeczy (IIoT), cyfrowej transformacji i automatyzacji, systemy embedded stały się integralną częścią infrastruktury krytycznej w przemyśle, transporcie, wojsku czy sektorze medycznym. Coraz częściej działają w złożonych, zintegrowanych środowiskach, przesyłając dane w czasie rzeczywistym do systemów nadrzędnych, chmur czy interfejsów operatorskich. Jednak wraz z ich popularyzacją rośnie także liczba zagrożeń. Oznacza to, że cyberbezpieczeństwo staje się kluczowym aspektem przy projektowaniu i wdrażaniu takich rozwiązań.
Dlaczego systemy embedded są podatne?
Systemy embedded często projektowano z myślą o długiej żywotności i stabilności, ale niekoniecznie o aktualizacjach bezpieczeństwa. Dodatkowo:
- Ograniczona moc obliczeniowa – utrudnia stosowanie ciężkich zabezpieczeń.
- Brak fizycznej ochrony – urządzenia rozmieszczone w terenie są bardziej narażone na manipulacje.
- Długi cykl życia – systemy mogą być eksploatowane przez 10-15 lat, często z nieaktualnym oprogramowaniem.
- Złożone środowiska komunikacji – obecność wielu protokołów i interfejsów (Ethernet, USB, RS-232, Wi-Fi, Bluetooth) zwiększa wektory ataku.
Typowe zagrożenia
W kontekście systemów embedded spotyka się głównie:
- Ataki typu man-in-the-middle (MITM) – przechwytywanie i modyfikacja przesyłanych danych w czasie rzeczywistym, szczególnie w niezabezpieczonych sieciach.
- Ransomware – złośliwe oprogramowanie szyfrujące lub blokujące systemy sterujące, powodujące przestoje i utratę kontroli nad procesami.
- Spoofing – podszywanie się pod legalne komponenty systemu w celu uzyskania nieautoryzowanego dostępu lub zakłócania komunikacji.
- Injection – wprowadzanie złośliwego oprogramowania poprzez interfejsy fizyczne (np. USB) lub sieciowe, często w celu trwałego przejęcia systemu.
- DoS (Denial of Service) – celowe przeciążenie systemu poprzez zalewanie go nadmiarem żądań lub danych, co prowadzi do spowolnienia działania lub całkowitego zablokowania funkcji systemu.
- Sniffing (podsłuchiwanie transmisji) – nieautoryzowane przechwytywanie danych przesyłanych w sieci, najczęściej w celu zdobycia informacji poufnych, haseł lub konfiguracji urządzeń.
Kluczowe strategie ochrony
-
Bezpieczny rozruch (Secure Boot)
Urządzenie uruchamia tylko zaufane oprogramowanie, podpisane cyfrowo, by zapobiec uruchamianiu zmodyfikowanych lub nieautoryzowanych systemów. -
Szyfrowanie danych i komunikacji
Wdrożenie standardów takich jak TLS, IPsec, czy WPA3 dla zabezpieczenia transmisji danych. -
Moduł TPM 2.0 (Trusted Platform Module)
Komputer chroni klucze kryptograficzne i umożliwia bezpieczne uruchamianie systemu. -
Aktualizacje oprogramowania OTA (Over-The-Air)
Możliwość bezpiecznego i zdalnego aktualizowania firmware’u, co pozwala szybko reagować na nowe zagrożenia. -
Minimalizacja powierzchni ataku
Tylko niezbędne funkcje i porty powinny być aktywne. -
Segmentacja sieci
Ograniczenie komunikacji między urządzeniami, aby zmniejszyć ryzyko rozprzestrzenienia się ataku. -
Bezpieczna pamięć masowa
Dane mogą być szyfrowane sprzętowo (np. AES256) w pamięciach SSD lub eMMC.
Bezpieczne systemy operacyjne
Nie mniej istotna jest warstwa software’owa. Klasyczne dystrybucje Linux’a, choć są elastyczne, wymagają wielu modyfikacji, by spełniać normy bezpieczeństwa dla zastosowań przemysłowych lub wojskowych. Z tego powodu wielu producentów oferuje własne, zoptymalizowane i zabezpieczone środowiska systemowe.
Przykładem może być KontronOS, system tworzony ze szczególnym naciskiem na bezpieczeństwo, zdalne zarządzanie oraz aktualizacje OTA (Over-The-Air). Oferuje:
- Izolację aplikacji i konteneryzację,
- Zdalne aktualizacje i monitoring,
- Wsparcie dla zabezpieczeń sprzętowych, jak TPM,
- Zintegrowaną platformę CLEA do zarządzania i analizy danych.
Podobną funkcjonalność oferuje CLEA OS od firmy SECO, zintegrowany z platformą do zdalnego zarządzania urządzeniami brzegowymi. Takie środowiska skracają czas wdrożenia i zwiększają bezpieczeństwo bez konieczności kosztownego dostosowywania.
Normy, które wyznaczają standard
Systemy embedded używane w sektorach wrażliwych muszą spełniać rygorystyczne wymagania regulacyjne:
- IEC 62443 – kompleksowe podejście do bezpieczeństwa w automatyce przemysłowej,
- EN 50155 / 50128 – bezpieczeństwo i niezawodność w transporcie szynowym,
- MIL-STD-810 / 461 / 882 – odporność środowiskowa i funkcjonalna dla zastosowań wojskowych,
- ISO 26262 – bezpieczeństwo funkcjonalne w branży automotive.
Spełnienie tych norm wymaga nie tylko certyfikowanych komponentów, ale także ścisłej kontroli całego cyklu życia oprogramowania – od analizy ryzyka, przez integrację, aż po utrzymanie i aktualizacje.
Podsumowanie
Współczesne systemy embedded nie mogą być projektowane bez myślenia o bezpieczeństwie. Odpowiednie strategie ochrony muszą być wdrożone już na etapie projektowania sprzętu i oprogramowania. Tylko wtedy można zapewnić odporność na rosnące zagrożenia i zagwarantować niezawodność działania w najbardziej wymagających sektorach przemysłu, transportu i obronności.
Zastanawiasz się, jak najlepiej zabezpieczyć swoje urządzenia embedded?
Skontaktuj się z nami – podpowiemy, jakie rozwiązania najlepiej sprawdzą się w Twojej branży.
Napisz na: info@me-embedded.eu
lub kliknij „Zapytanie ofertowe” w prawym górnym rogu strony.
