Capítulo 19 — Seguridad de TO, IoT y sistemas ciberfísicos: alcance y teoría
Mapa de la lección
Lección 19 publicada. Mapa, ejemplo, EX055.
flowchart TD
N0["Resultados de aprendizaje"]
N1["19.1 Definiciones"]
N2["19.2 El lazo como activo"]
N3["19.3 Mapa de normas"]
N4["19.4 Seguridad funcional y ciberseguridad"]
N5["Síntesis del capítulo"]
N0 --> N1 --> N2 --> N3 --> N4 --> N5
N5 --> EX["Ejemplo resuelto"]
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Dibujo lógico
flowchart LR
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[Ejemplo resuelto] --> [Ejercicio EX055]
Resultados de aprendizaje
Usted podrá (1) definir TO, IIoT, IoT de consumo y sistemas ciberfísicos, y dónde se solapan; (2) explicar el lazo de realimentación como el objeto que se protege; (3) identificar las normas centrales de cada ámbito; y (4) describir por qué la ingeniería de seguridad funcional y la de ciberseguridad deben coordinarse.
19.1 Definiciones
La tecnología operativa es el hardware y el software que supervisa o controla dispositivos y procesos físicos. NIST SP 800-82r3 amplió su alcance de los «sistemas de control industrial» a la TO en general, incluidas la automatización de edificios y el transporte. Los dispositivos IoT son objetos conectados a la red con capacidad de detección o actuación; NIST IR 8259 enmarca las actividades básicas que los fabricantes deberían realizar para ellos. Un sistema ciberfísico es la combinación de computación, redes y proceso físico en un lazo cerrado.
LDHP contiene los tres: PLC-H y SIS-H son TO, los contadores de calor y las pasarelas son IoT, y el lazo de temperatura de impulsión es un sistema ciberfísico.
19.2 El lazo como activo
Lo que protege un defensor de TO no es un computador sino un lazo de realimentación: sensor → controlador → actuador → proceso → sensor. Un atacante puede falsificar la lectura del sensor, cambiar la lógica o los parámetros del controlador, anular el actuador o interrumpir la comunicación que los une. Cada opción corresponde a tácticas de ATT&CK for ICS como Impair Process Control e Inhibit Response Function. El lazo de LDHP de Maya es TT-101 → PLC-H → válvula de combustible FV-12 → caldera → TT-101. Para cada elemento nombra un ataque y la salvaguarda independiente de él: SIS-H, con su propio transmisor TT-101S, cableado al corte de combustible.
19.3 Mapa de normas
IEC 62443 cubre los sistemas de automatización y control industrial para propietarios de activos, integradores y proveedores de productos. NIST SP 800-82r3 es una guía para programas de seguridad de TO. NIST IR 8259 (y 8259A) establece las capacidades básicas de ciberseguridad de los dispositivos IoT para los fabricantes. ETSI EN 303 645 es la base de referencia europea para el IoT de consumo. Se solapan, pero responden a preguntas distintas: quién debe hacer qué, y para qué tipo de sistema. Para LDHP: IEC 62443 para PLC-H y la zona de control, SP 800-82r3 para el programa, IR 8259 y EN 303 645 para los contadores y las pasarelas.
19.4 Seguridad funcional y ciberseguridad
La seguridad funcional (IEC 61508, e IEC 61511 para las industrias de proceso) supone fallos aleatorios y sistemáticos; la ciberseguridad supone un adversario. Un sistema instrumentado de seguridad debe mantenerse independiente para que una perturbación del proceso inducida por un ciberataque termine aun así en un estado seguro. Tanto IEC 62443 como IEC 61511 indican a los profesionales que coordinen ambos análisis. En LDHP, SIS-H dispara el corte del suministro de combustible por alta temperatura usando TT-101S, un transmisor separado del TT-101 de PLC-H, y el disparo está cableado. Un ciberataque que lleve a PLC-H a sobrecalentar la caldera sigue encontrándose con un disparo independiente, siempre que nada en la red pueda cambiar el punto de disparo de SIS-H.
Ejemplo resuelto (LDHP sintética)
Maya traza el lazo de temperatura de impulsión de LDHP: TT-101 → PLC-H → válvula de combustible FV-12 → caldera → TT-101. Enumera un punto de ataque por elemento y la salvaguarda independiente: SIS-H, con su propio transmisor de temperatura TT-101S, cableado al corte de combustible.
Caso sintético — Lakeside District Heating Plant. Las etiquetas del lazo son inventadas.
Errores y límites
Etiquetas como «TO» e «IoT» son comodidades; un sensor de gestión de edificios conectado por Wi-Fi es ambas cosas. No elija una norma por familiaridad con la marca; elíjala por el rol y el tipo de sistema.
Ejercicios — capítulo 19
- EX055 — Cuatro puntos de ataque en un lazo. Nombre un punto de ataque por cada elemento del lazo de TT-101. Rúbrica: 3 = cuatro, uno por elemento; 2 = tres; 1 = dos; 0 = nada.
- EX056 — Relacionar normas con roles. ¿Qué documento corresponde a (a) la base de referencia del producto del fabricante de contadores, (b) el propio programa de seguridad de TO de LDHP? Rúbrica: 3 = NIST IR 8259 o ETSI EN 303 645 / IEC 62443-4-2; y SP 800-82r3 o IEC 62443-2-1; 2 = uno; 1 = la misma respuesta para ambos; 0 = nada.
- EX057 — Por qué importa TT-101S. Explique por qué SIS-H usa su propio transmisor en lugar de leer TT-101 a través de PLC-H. Rúbrica: 3 = una ruta TT-101/PLC falsificada o averiada dejaría ciego al SIS; independencia; 2 = parcial; 1 = coste; 0 = nada.
Síntesis del capítulo
La seguridad de TO, IoT y sistemas ciberfísicos protege lazos de realimentación; la norma adecuada depende de su rol, y la independencia de la seguridad funcional no es negociable.
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