Capítulo 2 — Sistemas informáticos
Mapa de la lección
Lección 02 publicada. Mapa, ejemplo, EX003.
flowchart TD
N0["Resultados de aprendizaje y conexión"]
N1["2.1 Capas y confianza"]
N2["2.2 TI y TO"]
N3["2.3 El ciclo de vida del dispositivo"]
N4["2.5 Actividad práctica"]
N5["Síntesis del capítulo"]
N0 --> N1 --> N2 --> N3 --> N4 --> N5
N5 --> EX["Ejemplo resuelto"]
EX --> Q["Ejercicio EX003"]
Dibujo lógico
flowchart LR
N0["Resultados de aprendizaje y conexión"]
N1["2.1 Capas y confianza"]
N2["2.2 TI y TO"]
N3["2.3 El ciclo de vida del dispositivo"]
N4["2.5 Actividad práctica"]
N5["Síntesis del capítulo"]
N0 --> N1 --> N2 --> N3 --> N4 --> N5 --> Q["EX003"]
[Resultados de aprendizaje y conexión]
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[2.1 Capas y confianza]
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[2.2 TI y TO]
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[2.3 El ciclo de vida del dispositivo]
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[2.5 Actividad práctica]
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[Síntesis del capítulo]
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[Ejemplo resuelto] --> [Ejercicio EX003]
Resultados de aprendizaje y conexión
Después de este capítulo usted podrá (1) describir las capas de un sistema informático (hardware, firmware, sistema operativo, aplicaciones, datos y personas) y decir dónde se toman decisiones de seguridad en cada una; (2) distinguir la tecnología de la información (TI) de la tecnología operacional (TO) y explicar por qué sus prioridades difieren; (3) describir el ciclo de vida de un dispositivo en un servicio crítico, desde la adquisición hasta la eliminación; y (4) explicar por qué el componente más antiguo de un sistema suele determinar su seguridad. Se apoya en el hábito del capítulo 1 de usar cantidades explícitas y prepara el capítulo 3, en el que escribirá código para examinar un inventario de dispositivos.
2.1 Capas y confianza
Un computador es una pila. En la base está el hardware: procesador, memoria, almacenamiento e interfaces. Encima está el firmware, el código de bajo nivel almacenado en el dispositivo que lo arranca y controla el hardware. El sistema operativo (capítulo 11) reparte el hardware entre los programas y hace cumplir quién puede hacer qué. Las aplicaciones realizan el trabajo que interesa a las personas: la biblioteca de fármacos de una bomba de infusión, un sistema de despacho, un conmutador de pagos. Los datos son lo que las aplicaciones crean y consumen. Las personas configuran, usan y mantienen todo ello. Cada capa confía en las capas inferiores: una aplicación no puede ser más fiable que el sistema operativo sobre el que se ejecuta, y un sistema operativo no puede detectar un firmware que le miente. Por eso el arranque seguro, el firmware firmado y el soporte del fabricante importan tanto en los servicios críticos (capítulo 17).
2.2 TI y TO
La tecnología de la información maneja información: correo electrónico, registros, pagos, planificación. La tecnología operacional supervisa y controla procesos físicos: válvulas, interruptores, bombas, señales, ventiladores. El NIST describe la TO como sistemas que "interact with the physical environment (or manage devices that interact with the physical environment)", es decir, que interactúan con el entorno físico o gestionan dispositivos que lo hacen (NIST SP 800-82 Rev. 3). La distinción importa porque las consecuencias difieren. Cuando falla un sistema de TI, la información no está disponible o es errónea; cuando falla un sistema de TO, el agua puede dejar de fluir, un interruptor puede no abrirse o un tren puede no recibir una señal. Normalmente se espera que los dispositivos de TO funcionen entre 15 y 25 años, pueden no tolerar un reinicio durante la operación y a menudo están certificados en una configuración concreta, de modo que parchearlos requiere la aprobación del fabricante. La atención sanitaria añade una tercera categoría, los dispositivos médicos, que son productos regulados cuyo software el hospital no puede cambiar sin más.
2.3 El ciclo de vida del dispositivo
La seguridad se decide mucho antes de un ataque. En la adquisición, el comprador puede exigir software con soporte, un proceso de divulgación de vulnerabilidades y una lista de materiales de software (SBOM, una lista de los componentes de software; véase CISA SBOM). En la instalación, se pueden cambiar los valores predeterminados y colocar el dispositivo en la zona de red adecuada. Durante la operación, necesita supervisión, parches cuando sea posible y controles compensatorios cuando no. Al fin del soporte, el fabricante deja de publicar correcciones; el dispositivo sigue funcionando, y precisamente por eso sigue en servicio. En la eliminación, hay que borrar los datos. Una estación de trabajo de imagenología hospitalaria comprada en 2014 con un sistema operativo cuyo soporte terminó en 2020 no es una anomalía fruto del descuido; es la consecuencia normal de un dispositivo médico de 15 años sobre un sistema operativo de 10 años.
2.4 Ejemplo resuelto: imagenología del Calder Valley Hospital (sintético)
Este caso es sintético. El departamento de imagenología del CVH utiliza la estación de trabajo IMG-01, conectada a un escáner certificado por su fabricante con un sistema operativo concreto que llegó al fin de su soporte en 2020. El fabricante ofrece una actualización solo con un escáner nuevo (£400.000). Las opciones son: (a) sustituirlo ahora; (b) conservarlo y aislarlo, es decir, permitir solo las conexiones que necesita con el archivo de imágenes, eliminar el correo electrónico y la navegación web y supervisar su tráfico; (c) no hacer nada. La opción (c) deja una máquina con vulnerabilidades conocidas sin parchear en una red clínica plana. La opción (a) elimina el riesgo, pero cuesta un presupuesto de capital del que el hospital no dispone este año. La opción (b) es la respuesta habitual: un control compensatorio que reduce la exposición hasta la sustitución, con un responsable designado y una fecha de sustitución. El registro de la decisión indica qué riesgo permanece (un archivo malicioso que llegue a través de la conexión con el archivo) y cómo se supervisa.
2.5 Actividad práctica
Elija un dispositivo que use a diario (un teléfono, un router doméstico, un portátil). Sin abrirlo ni cambiar nada, averigüe en las páginas públicas del fabricante: su versión de firmware o de sistema operativo, si sigue teniendo soporte y cómo se distribuyen las actualizaciones. Escriba una nota de ciclo de vida de cinco líneas: adquisición, instalación, operación, fin del soporte, eliminación. Haga lo mismo con un dispositivo imaginario de un servicio crítico, una bomba de infusión del CVH, y enumere lo que necesitaría preguntar a su fabricante. Para la bomba, pregunte al fabricante por el proceso de actualización de la biblioteca de fármacos, la fecha de fin del soporte de su firmware y quién puede instalar las actualizaciones.
2.6 Errores comunes y límites
- Suponer que «todavía funciona» significa «todavía es seguro»: los dispositivos sin soporte acumulan vulnerabilidades sin corregir.
- Tratar la TO como TI: reiniciar un controlador durante la operación, o escanearlo de forma agresiva, puede perturbar el proceso físico.
- Ignorar el firmware: es código, tiene vulnerabilidades y rara vez se inventaría.
- Olvidar a las personas como capa: la mayoría de los sistemas los configura alguien bajo presión de tiempo.
En el CVH los cuatro errores coinciden en IMG-01: todavía funciona, así que siguió en la red clínica; la certificación de su escáner lo asemeja a la TO en sus restricciones de parcheo; nadie inventarió su firmware; y los técnicos de radiología que lo usan eligieron la configuración del escritorio compartido. El límite de este capítulo es que nombra las capas sin medir cuántos dispositivos hay en cada una.
Ejercicios — capítulo 2
EX003 — Localizar la decisión. Objetivo: relacionar capas con controles. Entradas: cinco controles: actualizaciones de firmware firmadas, cuentas de usuario del sistema operativo, los límites de la biblioteca de fármacos de una aplicación, copias de seguridad de la base de datos, formación del personal. Pasos: asigne cada uno a una capa e indique una falla que cada control no aborda. Evidencia esperada: una tabla de cinco filas. Rúbrica: 3 = capas correctas y una carencia plausible para cada una; 2 = un error; 1 = solo las capas; 0 = nada.
EX004 — ¿TI o TO? Objetivo: razonar sobre las consecuencias. Entradas: el sistema de facturación de CPN, la RTU de alimentador de CPN, el sistema de administración de pacientes del CVH, el BMS del CVH que controla la ventilación de los quirófanos. Pasos: clasifique cada uno como TI, TO o dispositivo médico; nombre la peor consecuencia plausible de su falla; diga si probablemente se necesita una ventana de parcheo aprobada por el fabricante. Evidencia esperada: la tabla y dos frases sobre el BMS. Rúbrica: 3 = clases correctas, consecuencias vinculadas a efectos físicos en la TO; 2 = un desliz menor; 1 = solo las clases; 0 = nada.
Síntesis del capítulo
Los sistemas informáticos son pilas de confianza, del hardware a las personas. La TO y los dispositivos médicos controlan resultados físicos, viven durante décadas y no siempre pueden parchearse, por lo que la seguridad depende de las condiciones de adquisición, la ubicación y los controles compensatorios. El componente más antiguo y con menos soporte suele definir la exposición real.
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