Capítulo 15 — Fundamentos de seguridad

Capítulo 15 — Fundamentos de seguridad

Mapa de la lección

Lección 15 publicada. Mapa, ejemplo, EX029.

flowchart TD
  N0["Resultados de aprendizaje y conexión"]
  N1["15.1 Las propiedades"]
  N2["15.2 Amenaza, vulnerabilidad, riesgo"]
  N3["15.3 Controles y principios"]
  N4["15.4 Marcos"]
  N5["15.6 Actividad práctica"]
  N6["Síntesis del capítulo"]
  N0 --> N1 --> N2 --> N3 --> N4 --> N5 --> N6
  N6 --> EX["Ejemplo resuelto"]
  EX --> Q["Ejercicio EX029"]

Dibujo lógico

flowchart LR
  N0["Resultados de aprendizaje y conexión"]
  N1["15.1 Las propiedades"]
  N2["15.2 Amenaza, vulnerabilidad, riesgo"]
  N3["15.3 Controles y principios"]
  N4["15.4 Marcos"]
  N5["15.6 Actividad práctica"]
  N6["Síntesis del capítulo"]
  N0 --> N1 --> N2 --> N3 --> N4 --> N5 --> N6 --> Q["EX029"]

[Resultados de aprendizaje y conexión]
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[15.1 Las propiedades]
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[15.2 Amenaza, vulnerabilidad, riesgo]
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[15.3 Controles y principios]
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[15.4 Marcos]
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[15.6 Actividad práctica]
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[Síntesis del capítulo]
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[Ejemplo resuelto] --> [Ejercicio EX029]

Resultados de aprendizaje y conexión

Al terminar este capítulo, usted podrá (1) definir la confidencialidad, la integridad y la disponibilidad y explicar por qué su prioridad difiere en la infraestructura; (2) describir las amenazas, las vulnerabilidades, el riesgo y los controles, y relacionarlos en una evaluación de riesgos; (3) aplicar los principios de diseño de la literatura de seguridad; y (4) mapear los controles de un sistema a un marco reconocido. Integra los capítulos 1–14 y prepara los capítulos de arquitectura de seguridad e identidad (18–19) y los capítulos sectoriales (del 20 en adelante).

15.1 Las propiedades

La confidencialidad limita quién puede leer la información; la integridad garantiza que la información y los sistemas no se alteren sin autorización; la disponibilidad garantiza un acceso oportuno y fiable. En la TI corporativa, la confidencialidad suele ir primero. En la infraestructura, el proceso físico ocupa el primer lugar: la integridad y la disponibilidad del control, después la seguridad funcional y después la confidencialidad, aunque la confidencialidad de los diseños de red y de las credenciales protege a las demás. Avizienis et al. (2004) sitúan la seguridad junto a la confiabilidad, la seguridad funcional y la mantenibilidad como atributos de la confiabilidad en sentido amplio (dependability); su taxonomía de fallas, errores y averías se usa en todo este libro.

15.2 Amenaza, vulnerabilidad, riesgo

Una amenaza es una causa potencial de daño (un actor con capacidad e intención, o un peligro natural); una vulnerabilidad es una debilidad que una amenaza puede explotar; el riesgo combina la probabilidad y la consecuencia. NIST SP 800-30 Rev. 1 describe la evaluación de riesgos como la identificación de las fuentes y los eventos de amenaza, las vulnerabilidades, la probabilidad y el impacto. En la infraestructura, empiece por la consecuencia: ¿qué es lo peor que podría ocurrirles al servicio y a las personas? El método Consequence-driven Cyber-informed Engineering (CCE) del Idaho National Laboratory empieza así: pregunta qué funciones serían inaceptables si se perdieran o se usaran indebidamente y trabaja hacia atrás hasta lo que necesitaría un adversario.

15.3 Controles y principios

Los controles son preventivos, detectivos, correctivos o compensatorios, y técnicos, procedimentales o físicos. Principios de diseño de Saltzer y Schroeder (1975): economía de mecanismo, valores predeterminados a prueba de fallos, mediación completa, diseño abierto, separación de privilegios, mínimo privilegio, mínimo mecanismo común y aceptabilidad psicológica. Añada la defensa en profundidad (capas cuyas fallas son independientes) y la suposición de brecha (diseñar de modo que el compromiso de una capa se detecte y se contenga). En el diseño del TMRP, el modo manual local con un interruptor de llave físico es un ejemplo de separación de privilegios, y el analizador de cloro independiente es una capa de detección fuera de los sistemas que vigila.

15.4 Marcos

Los marcos dan estructura y un vocabulario común. El NIST Cybersecurity Framework 2.0 organiza los resultados en Gobernar, Identificar, Proteger, Detectar, Responder y Recuperar. El catálogo NIST SP 800-53 Rev. 5 enumera controles; ISA/IEC 62443 especifica requisitos para los sistemas y componentes de automatización industrial, con niveles de seguridad; el NCSC Cyber Assessment Framework del Reino Unido está basado en resultados para los servicios esenciales. Un marco es una lista de comprobación de resultados, no la evidencia de que un diseño los alcanza.

15.5 Ejemplo resuelto: la primera tabla de riesgos del TMRP (sintético)

Cada fila nombra primero una consecuencia en términos del servicio. La tabla es una hipótesis que se refinará en los capítulos 23 y 27.

15.6 Actividad práctica

Mapee cada control propuesto de §15.5 a una función del CSF 2.0 y a una familia de controles de SP 800-53, citando los documentos. Para cada fila de la tabla de riesgos del TMRP, elija la función del CSF que mejor describa el propósito principal del control propuesto, y anote dónde un control sirve a dos. La telemetría autenticada es principalmente protectora, la alarma del analizador independiente es principalmente detectiva y las copias fuera de línea probadas apoyan la recuperación. Cite los documentos del marco con sus versiones. Después escriba una frase por fila explicando lo que el mapeo no le dice, porque un mapeo correcto sigue sin ser evidencia de que el control funciona en LRWA.

15.7 Errores comunes y límites

• Copiar las prioridades corporativas en la TO.
• Registros de riesgos que enumeran vulnerabilidades sin consecuencias.
• Capas de «defensa en profundidad» que comparten un único punto de falla.
• Tratar el mapeo a un marco como prueba de seguridad.
• Puntuaciones de probabilidad sin fundamento enunciado.

La primera tabla de riesgos del TMRP evita estos errores nombrando primero cada consecuencia en términos del servicio, de modo que cada vulnerabilidad queda ligada a un daño, y tratando sus probabilidades como hipótesis que se refinarán en capítulos posteriores. Antes de llamar independientes a sus capas, se comprueba si comparten dependencias.

Ejercicios — capítulo 15

EX029 — Auditoría de principios. Objetivo: aplicar los principios de diseño. Entradas: el Lab 8 y la máquina de estados de la bomba de §9.5. Pasos: para cada uno, identifique dos principios de Saltzer–Schroeder aplicados y uno infringido o no abordado, y proponga una corrección. Evidencia esperada: tabla. Rúbrica: 3 = principios aplicados correctamente, con una carencia creíble (p. ej., la clave escrita en el código del Lab 8 infringe la separación y el mínimo privilegio; HMAC respeta el diseño abierto); 2 = una atribución errónea; 1 = solo nombres; 0 = nada.

EX030 — Escenario a partir de la consecuencia. Objetivo: empezar por la consecuencia. Entradas: el servicio de LRWA. Pasos: identifique dos consecuencias inaceptables y, para cada una, las funciones que un adversario necesitaría usar indebidamente y el control de ingeniería más barato que haría la consecuencia físicamente imposible o acotada. Evidencia esperada: media página. Rúbrica: 3 = consecuencias en términos del servicio, funciones específicas, al menos un límite físico diseñado (p. ej., alivio mecánico de sobrepresión, límite cableado de la bomba de cloro); 2 = todos los controles son digitales; 1 = genérico; 0 = nada.

Síntesis del capítulo

La seguridad de la infraestructura protege un servicio físico: la integridad y la disponibilidad del control y la seguridad funcional van primero. Empiece por la consecuencia; después, las amenazas y las vulnerabilidades; después, los controles. Aplique principios de diseño duraderos, superponga defensas cuyas fallas sean independientes, suponga la brecha y use los marcos como listas de comprobación estructuradas, no como evidencia.

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