Post on 06-Feb-2018
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Cyber Security - a New Challenge for Production (Management)
Heiko Wolf, Manager R&D Program PSImetals FutureLab
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The Challenge
Complexity of IT-Systems is rising
Landing on the moon with 7.500 lines of code
Today: Boeing 787: 6,5 million
Mercedes S: 20 million
Chevrolet Volt: 100 million
Systems are becoming more interconnected
Internet-of-Things, Industry 4.0, M2M, V2X, etc.
Virtual infrastructures (Cloud, etc.)
Dependency on IT is growing
Smart Grid, Smart Home, Smart City, Smart Phone
eCommerce, Digital Production, etc.
2017 PSI - Software Excellence in Metals 2
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Cybercrime – Ransomware
Source: Symantec Internet Security Threat Report 2016
PSI - Software Excellence in Metals 3 2017
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Motivation for Attacks Is Changing
2017
Cracker / Script Kiddies
Cybercrime
„State-sponsored Attacks“
PSI - Software Excellence in Metals 4
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Yes, It Happens
2017 PSI - Software Excellence in Metals 5
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There‘s No Alternative to Digital Transformation
Already today, the steel industry is automated to a degree. A complex and quality-focused production would be impossible without integrated IT systems.
2017 PSI - Software Excellence in Metals 6
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Industry 4.0 – Turbo-Charging Digital Transformation
2017 PSI - Software Excellence in Metals 7
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Getting Rid of the Pyramid
2017 PSI - Software Excellence in Metals 8
Level 4
Level 3
Level 2
Level 1
Sensors / IoT
Process Control ERP / CRM
HMI
Service Bus unicast
broadcast
synchronous
asynchronous
From traditional integration layers To business driven connectivity
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How Do These Attacks Work?
2017
Internet
IT (Office/Enterprise Network) OT (Industrial Control Systems)
Attacker
PSI - Software Excellence in Metals 11
Office Users
Administrators
Distributed Control
System (PLC‘s, etc.)
SCADA Systems
Firewall Firewall
Initial attack by phishing
mail or
drive-by download
Accessing the
Process Control
Network
Remote control,
data exfiltration
Lateral
movement
Disrupting
operations
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Social Engineering
Effort to attack a system vs. reaching a goal
If technical attacks are hard
Social engineering
2017 12 PSI - Software Excellence in Metals
Source: Microsoft Security Intelligence Report 2011
Source: XKCD - https://xkcd.com/538/
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Security Has Costs
Setup effort
Reduced comfort
Reduced performance
Money
2017 PSI - Software Excellence in Metals 13
Level of security
Effort
Pareto principle
∆
∆
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„Good enough“ – Security Economics
A „perfect“ security system is not necessary!
• Also not feasible/possible/affordable
• Too strong focus on one area risks neglecting others weakest link
„There are no secure systems, only degrees of insecurity“ (Adi Shamir)
„It‘s all about risk“ – first thing should be a risk analysis
A absolutely secure system that‘s not usable any more has the same business value as a system without any security
PSI - Software Excellence in Metals
Comfort Security Functionality Performance
Find the balance that‘s right for you!
2017 14
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Threat
Vulnerability
Impact
IT Security – Definition of Risk
According to ISO 73:2002:
Risk: combination of the probability […] of an event […] and its consequence
2017 15
Risk =
Probability of
occurrence
PSI - Software Excellence in Metals
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Difference Between IACS / Office IT
2017 PSI - Software Excellence in Metals 16
Priority
Industrial automation
& control system
General purpose
information technology (IT) systems
Availability Integrity Confidentiality
Confidentiality Integrity Availability
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PSImetals – Integrated Modules & Integrative Solution
2017 PSI - Software Excellence in Metals 17
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Comprehensive Support of End-To-End Processes
2017 PSI - Software Excellence in Metals 18
PS
Imeta
ls
Commercial Processes
Delivery Production Planning Scheduling
Production Execution & Material Logistic
Order Dressing Demand & Sales Planning
Sales &
Operations
Planning
Due Date
Quoting
Order Scheduling &
Material Allocation
Caster &
Melt Shop
Scheduling
Hot Mill
Scheduling
Cold Mill &
Finishing
Scheduling
Flow & Order
Planning
Net Demand
Calculation
Transport
Management
(outbound)
Shipping
Planning
Production
Order
Life Cycle
Material &
Stock
Management
Schedule
Execution
Management
Production
Tracking
Quality Control
& Exception
Management
Warehouse &
Transport
Management
Shipping
Execution
Sales Order
Entry Pricing Purchasing …
Plant
Maintenance Costing Billing
Product
Configuration
Sales
Order
Dressing
Production
Order
Elaboration
Demand
Management
Capacity &
Campaign
Management
Plate & Coil
Combination
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Customer Risks from a Production Management System
Confidentially
• Product configuration / steel grades
• Process know-how
• Algorithms / optimizations
Availability
• Disruption of production due to no or limited availability of PMS
Integrity
• Disruption of production due to corrupt data
• Production of sub standard quality metals
• Inaccurate reporting
PSI - Software Excellence in Metals 19 2017
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Security by Design with PSImetals
Authentication
Use safe &
up-to-date
standard protocols
Safe Data Transmission
Information Security Management
System
ISO27k certified
Organization
Use latest standard
to secure sensible data
Encryption
xxxx
Updates & Recovery Create Awareness
2017 PSI - Software Excellence in Metals 20
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Security by Design: Key Areas We Are Working On
Processes within
PSI Metals
21
IT Technology and
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Methodology
PSI - Software Excellence in Metals 2017
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Security by Design: Key Areas We Are Working On
Processes within
PSI Metals
22
IT Technology and
SW Development Process Project Implementation
Methodology
PSI - Software Excellence in Metals 2017
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Information Security Management Terms
2017 23
Threat
poses
Vulnerability
Risk
exploits
leads to
Asset
Damage
Safety Measure
may corrupt
causes
can be countered by
PSI - Software Excellence in Metals
Classify and
evaluate
Assess
Improve
processes and
take measures
Create
awareness
Manage and
respond to
incidents
addresses
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Security by Design: Key Areas We Are Working On
Processes within
PSI Metals
24
IT Technology and
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PSI - Software Excellence in Metals 2017
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Secure Software Development Lifecycle
Execute Incident Response Plan
Core Security Training
Establish Security Requirements
Create Quality Gates / Bug Bars
Security & Privacy Risk Assessment
Establish Design Requirements
Analyze Attack Surface
Threat Modeling
Use Approved Tools
Deprecate Unsafe Functions
Static Analysis
Dynamic Analysis
Fuzz Testing
Attack Surface Review
Incident Response Plan
Final Security Review
Release Archive
Design Implementation Verification Requirements Release Training Response
Source: Microsoft SDL
2017 PSI - Software Excellence in Metals 25
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Data Flow Diagram “Steel Grade Maintenance”
2017 PSI - Software Excellence in Metals 26
Rich Client Java
Application Server Java
Database Server Oracle
PSImetals GUI Login Screen
PSIauth Authentication/
Authorization
Service
Order Dressing/ Edit Grade Data
Business Logic PL/SQL
PSImetals Factory Model Scheme
Client User/ Password
Web Service
Permissions
DB Client User/
Password
Establish
DB-Connection
JDBC
Oracle Access
Management
Transactions
Grade Data
PSIintegration Communication
Adapter
Oracle Access
Management Oracle Access
Management
Establish
DB-Connection
JDBC
Establish
DB-Connection
JDBC
Grade Data
Send
Grade Data
TCP/IP, Web Services,
…
Third Party Systems
e. g. Level 2
DB-
Session
DB
Server-User/
Password
DB
Server-User/
Password
PSIauth
Database Scheme
Permissions
DB Client User/
Password
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STRIDE Model
2017 PSI - Software Excellence in Metals 27
Attack Target Example of an attack Examples of countermeasures
Spoofing Person, Account, Application Impersonation, account take over, man-in-the-middle attack
Authentication with passwords, LDAP/AD, Oracle Wallet, encrypted communications
Tampering Client application, database, configuration
Usage of modified client, manipulation of Data in Database (e.g. grade data)
Access control, digital signatures, integrity check (hashing, etc.), etc.
Repudiation Application, Logs/History Query/manipulate data, manipulate logs
Authentication, log access and actions, undo logs, timestamps, validation of data
Information disclosure
Network, Application, Database, Files
Eavesdropping of data (e.g. passwords), access to sensitive data
Encryption incl. key mgmt., access control (client/server/database)
Denial of service Database, Application, Service
Overload with complex queries, manipulate configuration
Check input data / query parameters, integrity checks, quotas
Elevation of privilege Database, Application, Network
SQL-Injection, manipulated authentication information
Input validation, programming style, integrity validation of authentication data
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Security by Design: Key Areas We Are Working On
Processes within
PSI Metals
28
IT Technology and
SW Development Process Project Implementation
Methodology
PSI - Software Excellence in Metals 2017
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Maintenance
Product-based Project Methodology
Project Pre-Project
Come Together Meetings – Get to know each other Project Methodology Next Steps
Prime Analysis
Checklists Project Schedule <-> Release Plan
Proposal Scope of Supply Commercial Figures Timeline Terms & Conditions
+
Early Trainings On PSImetals Standard System
Detailed
Analysis
Workshops Use Cases Fit-Gap-Analysis
Specification
Reduced Risks
Shorter Project
Duration
Reduced TCO
Faster ROI
Robust System
Highly
Configurable
Upgrades On PSImetals Release
Basic
Configuration
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Maintenance
Product-based Project Methodology
Project Pre-Project
Come Together Meetings – Get to know each other Project Methodology Next Steps
Prime Analysis
Checklists Project Schedule <-> Release Plan
Proposal Scope of Supply Commercial Figures Timeline Terms & Conditions
+
Early Trainings On PSImetals Standard System
Detailed
Analysis
Workshops Use Cases Fit-Gap-Analysis
Specification
Reduced Risks
Shorter Project
Duration
Reduced TCO
Faster ROI
Robust System
Highly
Configurable
Upgrades On PSImetals Release
Basic
Configuration
Involve customer
security experts
Security fit-gap-analysis and
mapping to customer
security guidelines
Offer different
security options
(tradeoffs)
Setup security
measures
Install latest
security fixes
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• but so are systems complexity and security threats!
Importance of IT infrastructure is increasing…
• but technologies and security measures already available to ensure secure operation!
PMS is a part of critical infrastructure…
• and choose the right level of security (and availability, comfort, functionality…)!
Assess your risks…
• but essential part of project methodology and corporate awareness!
Security should not be an afterthought…
Takeaways…
2017 PSI - Software Excellence in Metals 31
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Suddenly everything’s that simple.
2017 PSI - Software Excellence in Metals 32