OT/Endüstriyel Kontrol Sistemlerinde Purdue Modeli ve Zero Trust Yaklaşımı

Endüstriyel tesislerde üretimin güvenli ve kesintisiz şekilde devam etmesi, yalnızca fiziksel ekipmanların doğru çalışmasına değil, bu ekipmanları yöneten Operasyonel Teknoloji (OT) altyapısının da güvenli olmasına bağlıdır. PLC, SCADA, HMI, RTU ve DCS gibi sistemler fiziksel süreçlerle doğrudan etkileşim içerisinde olduğundan, OT güvenliğinde alınan kararların yalnızca bilgi güvenliği açısından değil, üretim sürekliliği ve fiziksel güvenlik açısından da değerlendirilmesi gerekir.

Günümüzde OT sistemlerinin kurumsal IT ağları, uzaktan erişim çözümleri ve dijital servislerle daha fazla entegre olması, endüstriyel ağların siber tehditlere karşı daha geniş bir saldırı yüzeyine sahip olmasına neden olmaktadır. Bu nedenle OT güvenliğinde ağ mimarisinin doğru tasarlanması ve erişimlerin kontrollü şekilde yönetilmesi kritik hale gelmiştir.

Bu noktada Purdue Modeli ve Zero Trust yaklaşımı, modern OT güvenlik mimarisinin oluşturulmasında önemli iki yaklaşım olarak öne çıkmaktadır.

Purdue Modeli ile Katmanlı OT Mimarisi

Purdue Modeli, endüstriyel kontrol sistemlerini farklı seviyelere ayırarak OT ağının daha anlaşılır ve yönetilebilir bir yapıya kavuşmasını sağlar.

Basitleştirilmiş bir Purdue mimarisinde;

- Seviye 0: Sensörler, aktüatörler ve fiziksel proses,
- Seviye 1: PLC, RTU ve kontrol cihazları,
- Seviye 2: HMI ve SCADA sistemleri,
- Seviye 3: Operasyon yönetimi, historian ve mühendislik sistemleri,
- Seviye 3.5: Industrial DMZ,
- Seviye 4–5: Kurumsal IT sistemleri

bulunur.

Bu katmanlı yapı, kritik kontrol sistemlerinin doğrudan kurumsal ağlara veya internete erişmesini engellemek için bir temel oluşturur.

Örneğin bir PLC'nin doğrudan kurumsal kullanıcı ağıyla iletişim kurması yerine, gerekli iletişimin güvenlik duvarları ve kontrollü ağ bölgeleri üzerinden gerçekleştirilmesi sağlanabilir.

Buradaki temel amaç yalnızca ağları birbirinden ayırmak değildir. Aynı zamanda bir sistemde meydana gelebilecek güvenlik ihlalinin diğer OT bileşenlerine yayılmasını sınırlandırmaktır.

NIST'in OT güvenliği için yayımladığı SP 800-82 Rev. 3 rehberi de OT ortamlarının güvenlik gereksinimlerinin; performans, güvenilirlik ve güvenlik gereksinimleriyle birlikte değerlendirilmesi gerektiğini vurgulamaktadır.

Zero Trust: "Güvenme, Doğrula"

Purdue Modeli ağın nasıl bölümlendirileceği konusunda önemli bir temel sunarken, Zero Trust yaklaşımı bu bölgelerdeki erişimlerin nasıl kontrol edileceğine odaklanır.

Zero Trust'ın temel prensibi basit şekilde "asla varsayılan olarak güvenme, her zaman doğrula" şeklinde ifade edilebilir.

NIST SP 800-207'ye göre bir kullanıcı veya cihaz yalnızca belirli bir ağ içerisinde bulunduğu için güvenilir kabul edilmemelidir. Erişim; kullanıcı, cihaz, kaynak ve talep edilen işlem gibi unsurlar değerlendirilerek kontrol edilmelidir.

OT ortamında bunun karşılığı örneğin şu şekilde olabilir:

Bir bakım mühendisi, yalnızca yetkili cihazından ve gerekli olduğu zaman aralığında belirli bir mühendislik istasyonuna erişebilir. Böylece kullanıcıya veya cihaza gereğinden fazla yetki verilmesinin önüne geçilir.

Ancak Zero Trust yaklaşımının OT ortamına uygulanması sırasında önemli bir ayrım vardır. IT sistemlerinde uygulanabilen her güvenlik mekanizması, OT ortamında aynı şekilde uygulanamayabilir. Çünkü PLC ve diğer endüstriyel kontrol sistemlerinde gerçek zamanlı çalışma, kullanılabilirlik ve proses güvenliği kritik öneme sahiptir.

Bu nedenle OT'de Zero Trust uygulanırken güvenlik kontrollerinin üretim prosesini olumsuz etkilememesi gerekir.

Purdue Modeli ve Zero Trust Birlikte

Purdue Modeli ve Zero Trust birbirinin alternatifi değildir; birbirini tamamlayan yaklaşımlar olarak değerlendirilebilir.

Purdue Modeli temel olarak:"Sistemi hangi güvenlik bölgelerine ayırmalıyız?"sorusuna cevap verirken,

Zero Trust: "Bu sistemlere kim, hangi koşullarda ve ne kadar erişebilir?"sorusuna odaklanır.

Örneğin PLC ve SCADA sistemlerinin bulunduğu OT ağı ile kurumsal IT ağı arasında Industrial DMZ oluşturulabilir. Ağlar arasındaki trafik güvenlik duvarları üzerinden kontrol edilirken, kullanıcı erişimleri de kimlik doğrulama ve yetkilendirme politikalarıyla sınırlandırılabilir.

Özellikle uzaktan bakım bağlantılarında bu yaklaşım büyük önem taşır. Bir bakım firmasına sürekli ve geniş kapsamlı erişim vermek yerine, yalnızca ihtiyaç duyulan sistemlere, belirli kullanıcılar üzerinden ve gerekli süre boyunca erişim sağlanabilir.

OT Güvenliğinde Doğru Yaklaşım

OT güvenliği yalnızca firewall kurmak veya güçlü parolalar kullanmaktan ibaret değildir. Başarılı bir güvenlik mimarisi için öncelikle mevcut ortamın anlaşılması gerekir.

Bir OT güvenlik çalışmasına başlanırken;

- Varlık envanteri oluşturulmalı,
- PLC, RTU, HMI ve SCADA sistemleri belirlenmeli,
- Ağ iletişimleri ve bağımlılıklar analiz edilmeli,
- IT ve OT ağları uygun şekilde segmentlere ayrılmalı,
- Uzaktan erişimler kontrol altına alınmalı,
- Kullanıcı yetkileri en az ayrıcalık prensibine göre düzenlenmeli,
- Kritik sistemler sürekli izlenmeli ve kayıt altına alınmalıdır.

Özellikle eski nesil endüstriyel cihazlarda güvenlik kontrolleri uygulanırken operasyonel etkiler mutlaka dikkate alınmalıdır. OT ortamlarında pasif ağ izleme gibi yöntemler, mevcut iletişimleri ve varlıkları anlamak açısından önemli bir başlangıç noktası olabilir.

Sonuç

Endüstriyel tesislerde siber güvenlik ile operasyonel süreklilik birbirinden ayrı düşünülemez. Güvenlik önlemi alınırken üretim prosesinin güvenilirliği ve çalışan güvenliği de aynı anda korunmalıdır.

Purdue Modeli, OT ortamını katmanlara ve güvenlik bölgelerine ayırarak güçlü bir mimari temel sunar. Zero Trust ise bu mimari içerisinde kullanıcı, cihaz ve sistemlerin varsayılan olarak güvenilir kabul edilmemesini ve erişimlerin ihtiyaç doğrultusunda kontrol edilmesini sağlar.

Sonuç olarak modern bir OT güvenlik mimarisi; katmanlı mimari + ağ segmentasyonu + kontrollü erişim + sürekli izleme + en az ayrıcalık prensipleri üzerine kurulmalıdır. OT sistemleri dijitalleşmeye devam ettikçe, güvenliğin yalnızca ağın dış sınırında değil, her kullanıcı, cihaz ve erişim noktasında ele alınması daha önemli hale gelecektir.

Kaynakça

- Kaynak 1
- Kaynak 2
 

Yazar: Beyza Taşcı / BeyazNet Bilgi Güvenliği Stajyeri