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Curso rápido · Capítulo 1 · Español
Código del curso: OCA-022Capítulo 01: OCA-022-C001

Capítulo 1 — Qué son la seguridad de TO, de IoT y de los sistemas ciberfísicos

Aprendizaje gratuito y abierto para quienes desean proteger a las personas y la tecnología. No se necesita una cuenta para estudiar ni consultar las respuestas.

Mapa de la lección

Lección 01 publicada. Mapa, ejemplo, EX001.

flowchart TD
  N0["Resultados de aprendizaje"]
  N1["1.1 Tres términos que se solapan"]
  N2["1.2 Una planta solar con baterías"]
  N3["1.3 Prioridades"]
  N4["1.4 Por qué es una preocupación real"]
  N5["1.5 El mapa de guías"]
  N6["Síntesis del capítulo"]
  N0 --> N1 --> N2 --> N3 --> N4 --> N5 --> N6
  N6 --> EX["Ejemplo resuelto"]
  EX --> Q["Ejercicio EX001"]

Dibujo lógico

flowchart LR
  N0["Resultados de aprendizaje"]
  N1["1.1 Tres términos que se solapan"]
  N2["1.2 Una planta solar con baterías"]
  N3["1.3 Prioridades"]
  N4["1.4 Por qué es una preocupación real"]
  N5["1.5 El mapa de guías"]
  N6["Síntesis del capítulo"]
  N0 --> N1 --> N2 --> N3 --> N4 --> N5 --> N6 --> Q["EX001"]

[Resultados de aprendizaje]
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[1.1 Tres términos que se solapan]
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[1.2 Una planta solar con baterías]
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[1.3 Prioridades]
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[1.4 Por qué es una preocupación real]
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[1.5 El mapa de guías]
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[Síntesis del capítulo]
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    v
[Ejemplo resuelto] --> [Ejercicio EX001]

Resultados de aprendizaje

Usted podrá (1) definir la tecnología operacional, el IoT y los sistemas ciberfísicos; (2) identificarlos en una planta solar con baterías; (3) explicar por qué sus prioridades de seguridad difieren de las de la informática de oficina; y (4) nombrar las principales guías públicas.

1.1 Tres términos que se solapan

La tecnología operacional (TO) es el hardware y el software que supervisa o controla equipos y procesos físicos; NIST SP 800-82r3 es la principal guía estadounidense para protegerla. El Internet de las cosas (IoT) son dispositivos conectados en red que perciben el mundo o actúan sobre él, a menudo pequeños y conectados a la nube. Un sistema ciberfísico (CPS, por sus siglas en inglés) es cualquier sistema en el que la computación y los procesos físicos están estrechamente unidos. Una planta de energía moderna es las tres cosas a la vez.

Los términos son útiles porque apuntan a preocupaciones distintas. Llamar TO a un dispositivo dirige la atención al proceso que controla; llamarlo IoT la dirige a su pequeño tamaño, su configuración por defecto y su enlace con la nube; llamar CPS a toda la planta recuerda que un fallo de software puede convertirse en calor, movimiento o pérdida de suministro eléctrico.

1.2 Una planta solar con baterías

Las filas de paneles solares alimentan inversores que convierten la corriente continua en la corriente alterna de la red. Un sistema de almacenamiento de energía en baterías (BESS, por sus siglas en inglés) almacena energía, gestionado por un sistema de gestión de baterías que vigila las temperaturas y las tensiones de las celdas. Un controlador de planta decide cuándo cargar y descargar, siguiendo un calendario y las instrucciones del operador de la red. Las estaciones meteorológicas, las cámaras y la central de detección de incendios completan el cuadro. Muchos dispositivos informan además a las nubes de los fabricantes.

Cada una de estas partes puede fallar o usarse indebidamente de una forma distinta. Un ajuste erróneo de un inversor cambia cuánta potencia llega a la red; un sistema de gestión de baterías que calla oculta una celda que se sobrecalienta; un controlador de planta confundido carga a la hora equivocada. Saber qué hace cada parte es lo que permite a Jonah notar cuándo algo se comporta de forma extraña.

1.3 Prioridades

En la informática de oficina, proteger los datos confidenciales suele ir primero. En una planta de energía las primeras prioridades son la seguridad física (las baterías pueden sobrecalentarse y arder) y mantener el proceso estable y disponible. La integridad de las órdenes importa muchísimo: una falsa orden de «descargar ahora» puede dañar los equipos o perturbar la red. La confidencialidad sigue importando, pero rara vez es lo primero. Este orden cambia cómo es una buena respuesta. Apagar un dispositivo para proteger sus datos puede ser sensato en un portátil de oficina, pero en Elmstead podría dejar una batería sin gestión o cortar una potencia con la que contaba el operador de la red. Por eso el trabajo de seguridad en la planta empieza por preguntar qué está haciendo el equipo y si es seguro detenerlo.

1.4 Por qué es una preocupación real

Los dispositivos industriales y de IoT a menudo se diseñaron para redes cerradas y usuarios de confianza. Hoy son accesibles mediante acceso remoto, nubes y redes compartidas. CISA publica cada semana avisos sobre productos industriales, y las botnets de IoT como Mirai, estudiada por Antonakakis y sus colegas, mostraron cuántos dispositivos pueden tomarse mediante contraseñas por defecto. Una planta de energía suele combinar ambos tipos de riesgo: controladores industriales que esperan tráfico de confianza y pequeños dispositivos conectados, como las cámaras, que salen de fábrica con configuraciones débiles. Una persona en prácticas no necesita seguir todos los avisos, pero debe saber que en estos equipos se descubren y publican debilidades con regularidad, y que corregirlas depende de saber qué dispositivos tiene realmente la planta.

1.5 El mapa de guías

IEC 62443 es la serie internacional para la seguridad de la automatización industrial; NIST IR 8259 y ETSI EN 303 645 fijan configuraciones de referencia para los productos de IoT; MITRE ATT&CK for ICS cataloga las técnicas de los adversarios; los avisos de CISA informan de debilidades e incidentes reales. No necesita leerlas todas antes de empezar. Trátelas como lugares donde buscar cuando surja una pregunta: IEC 62443 al decidir cómo dividir la red de una planta, las configuraciones de referencia de IoT al comprar una cámara o un sensor, ATT&CK for ICS al describir lo que ha observado y los avisos de CISA al preguntarse si un producto que tiene presenta una debilidad conocida. Los capítulos posteriores usan cada una de ellas de esa manera.

Ejemplo resuelto (Elmstead sintético)

Jonah Park entra en Elmstead Solar and Battery Site como persona en prácticas. Durante una visita anota: los inversores INV-01 a INV-04, el BESS con su sistema de gestión de baterías, el controlador de planta SC-1, una conexión con el operador de la red, dos cámaras y un portal de supervisión del fabricante. Junto a cada uno escribe una consecuencia física de un fallo.

Caso sintético — Elmstead Solar and Battery Site. El emplazamiento, Jonah Park y todas las cifras de este libro son inventados con fines didácticos.

Errores y límites

Estas definiciones se solapan; las organizaciones las usan de formas distintas. Este libro es introductorio y no concede ninguna autorización para acceder a un emplazamiento real.

Ejercicios — capítulo 1

Síntesis del capítulo

La TO, el IoT y los CPS unen la computación con equipos físicos; en una planta de energía, la seguridad física y la integridad de las órdenes van primero.

Siga estudiando — capítulo 01 de 04

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Respuestas desarrolladas

EX001. La tecnología operacional es el hardware y el software que supervisa o controla dispositivos y procesos físicos, como inversores, bombas o líneas de producción.

EX002. Un dispositivo IoT percibe el mundo físico o actúa sobre él (una cámara, un contador o un sensor) y suele ser pequeño, de un solo propósito y estar conectado a una red o a la nube, mientras que un portátil es un ordenador de uso general para personas.

EX003. Una bomba de infusión hospitalaria: el software calcula y controla la dosis que entra en la vena del paciente, así que un error de cálculo se convierte en un efecto físico.

EX004. Convierte la corriente continua que producen los paneles solares en corriente alterna apta para la red.

EX005. La temperatura de las celdas de la batería y sus tensiones.

EX006. El controlador de planta SC-1, que sigue el calendario diario y las instrucciones del operador de la red.

EX007. La seguridad física va primero, porque una batería que se sobrecalienta puede arder y poner en peligro al personal y a los vecinos.

EX008. Podría descargar la batería en el momento equivocado, forzando las celdas, dejando sin energía almacenada al operador de la red cuando la necesite e inyectando en la red una potencia inesperada.

EX009. Que enormes cantidades de cámaras, enrutadores y dispositivos similares podían tomarse de forma automática probando nombres de usuario y contraseñas por defecto, y usarse después conjuntamente para ataques.

EX010. (a) IEC 62443; (b) ETSI EN 303 645; (c) MITRE ATT&CK for ICS.

EX011. CISA, la Agencia de Ciberseguridad y Seguridad de las Infraestructuras de EE. UU., los publica, a menudo junto con los fabricantes de los productos.

EX012. Los inversores INV-01 a INV-04, el BESS con su sistema de gestión de baterías, el controlador de planta SC-1, la conexión con el operador de la red y las cámaras.

EX013. No. Iniciar sesión en los equipos de la planta requiere la autorización del propietario y una función definida; un curso da conocimiento, no permiso.