Brevet FR3079948A1 — publié le 20191011

Dispositif et procédé de sécurisation et transfert de donnée de paramètres industriels entre un réseau industriel à sécuriser et une cible DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [0001]La présente invention concerne un dispositif de sécurisation et transfert de données pour transférer des données d'un réseau industriel source à sécuriser contre les intrusions vers un réseau cible. L'invention concerne également un procédé de sécurisation et transfert de données correspondant. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE [0002]Depuis pratiquement deux décennies, les systèmes et réseaux informatiques des entreprises industrielles sont de plus en plus souvent reliés à des réseaux de communication, d'échange et de partage de données. Le plus important réseau, l'Internet, permet aujourd'hui de relier l'essentiel des systèmes et réseaux existants. Les gains d'efficacité et de productivité inhérents à cette connectivité sont considérables. Cependant, certains inconvénients restent encore non résolus. En outre, on observe depuis quelques années des cyber attaques massives de plus en plus destructrices et ravageuses, pouvant entraîner des arrêts de production, des pannes, des pertes ou contamination de données de productions, etc. Les risques et inconvénients liés à une connexion globale sont à présent considérés par certains industriels comme surpassant les avantages. De ce fait, pour éviter ou contourner les risques d'intrusion ou d'attaques, certains industriels choisissent de « déconnecter » une usine ou une ou plusieurs entités de production de tout réseau externe. [0003]Ainsi, afin de réduire le risque d'intrusion, certains réseaux industriels 30 fonctionnent de façon autonome, sans connexion permanente avec d'autres réseaux, en particulier des réseaux globaux tel que l'Internet ou même des systèmes ou machines de tiers, susceptibles de fournir des passerelles IP-Lean-USB-FR 2 permettant à des intrus de s'introduire dans le réseau. Il subsiste toutefois des besoins réguliers pour un réseau déconnecté d'envoyer des données ou fichiers de données vers une source cible, pour traitement, analyse, diagnostique, etc. 5 [0004]Le document FR3010202 décrit des moyens de protection pour détecter des anomalies dans un système informatique déployé dans une infrastructure industrielle. L'infrastructure industrielle comporte des éléments fonctionnels destinés à mettre en oeuvre des processus. Pour cela, on collecte des 10 informations de comportement relatives à l'état et au comportement des éléments fonctionnels ainsi que d'informations système relatives au système informatique. Puis on détermine un état de référence, parmi une liste d'états précédemment définis, à partir des informations de comportement. On identifie une déviation entre d'une part les informations de comportement et les 15 informations système collectées et d'autre part des informations de référence de comportement et des informations de référence systèmes associés à l'état de référence. Les moyens décrits permettent de détecter des problèmes inhérents au processus industriel. Toutefois, ces moyens ne permettent pas de détecter une éventuelle faille de sécurité, et ne permettent pas d'améliorer le 20 niveau de protection du système. [0005] Le document FR3030832 décrit un composant informatique de sécurité (CS), destiné à être connecté à une entité informatique (SI) comportant une interface de communication (Eth ; USB) avec au moins un système de gestion 25 informatique (SIEM). Il comporte en particulier : un espace mémoire sécurisé, de stockage de données d'état de l'entité informatique, destinées à être communiquées à partir de l'interface de communication, et un module de contrôle d'accès à l'espace mémoire sécurisé pour contrôler toute commande en écriture issue de l'interface de communication. Ce composant a pour objectif de surveiller l'intégrité d'un réseau industriel, en permettant une analyse de ses paramètres de sécurité. Le composant permet l'écriture uniquement d'un certain type de données, notamment les données liées à la sécurité du réseau, IP-Lean-USB-FR 3 à des fins d'analyse. Le composant permet à un ordinateur distant de recevoir uniquement ces mêmes types de données. Le composant décrit ne permet pas d'effectuer un transfert de données de toutes natures vers un réseau cible. Ce composant n'est pas en soi un système destiné à transférer des données, mais 5 plutôt à contrôler et surveiller l'intégrité du réseau industriel auquel il est connecté. [0006]Il existe donc un besoin pour un moyen de transfert de données qui soit totalement fiable et sécurisé. Les plus hauts niveaux de sécurisation et de 10 fiabilité sont recherchés car les conséquences industrielles et économique liées à une attaque frauduleuse peuvent être considérables. [0007]Pour pallier ces différents inconvénients, l'invention prévoit différents moyens techniques. 15 EXPOSE DE L'INVENTION 20 [0008] Tout d'abord, un premier objet de l'invention consiste à permettre l'envoi de données d'un réseau industriel source vers un réseau cible destiné à utiliser les données du réseau industriel tout en assurant la sécurité du réseau source. [0009]Un autre objet de l'invention consiste à permettre l'envoi de données 25 d'un réseau industriel source vers un réseau cible destiné à utiliser les données du réseau industriel tout en protégeant le réseau source contre d'éventuelles intrusions en provenance du réseau cible. [0010]Pour ce faire, l'invention prévoit un composant informatique de 30 sécurisation et transfert unidirectionnel de données de paramètres d'un processus industriel (ou données de fabrication d'un produit obtenu par mise en oeuvre d'un processus industriel) d'un réseau industriel source à sécuriser contre les intrusions, ledit réseau industriel source servant à la mise en oeuvre dudit processus industriel, pour transférer des données vers une entité IP-Lean-USB-FR 4 informatique cible, de préférence un réseau cible, afin de permettre le traitement par le réseau cible desdites données de paramètres de processus industriel, ledit composant comprenant : -un microprocesseur; 5 -une interface de réception des données de paramètres de processus industriel en provenance du réseau source; -une base de stockage intermédiaire des données à transférer ; -une interface anti-intrusion, conçue pour protéger le réseau industriel source contre tout envoi de données ou programme informatique depuis le réseau 10 cible vers ce réseau à travers ledit composant; -ladite interface anti-intrusion comprenant : -un module émulateur, pour créer une passerelle émulée unidirectionnelle permettant d'isoler le réseau source de l'entité cible; -un module de prise d'images instantanées; 15 -un module de transfert, susceptible d'être en liaison avec l'entité cible ; -le réseau source étant isolé de l'entité réseau cible par la passerelle émulée, protégeant ledit réseau source contre une éventuelle tentative d'intrusion en provenance de l'entité cible. 20 [0011]Le composant informatique permet le transfert des données du réseau source vers le réseau cible. Il permet également, grâce à l'interface antiintrusion, d'empêcher toute communication ou toute tentative d'intrusion en sens inverse, c'est-à-dire du réseau cible vers le réseau industriel source. Ce mode de communication unidirectionnel avec double étage de protection 25 permet un très haut niveau de sécurisation du réseau industriel, des machines et des processus en cours. Le dispositif fonctionne de façon autonome et ne requiert pas de configuration, supprimant ainsi les risques d'erreur de configuration pouvant créer des failles de sécurité. 30 [0012]Selon un mode de réalisation avantageux, l'interface anti-intrusion comprend une base de stockage d'images instantanées, prévue dans le module de transfert. IP-Lean-USB-FR 5 [0013]Selon un autre mode de réalisation avantageux, le module émulateur est conçu pour émuler une passerelle de stockage de masse USB (USB mass storage »). 5 [0014]L'utilisation d'un protocole de stockage de masse USB procure un mode d'échange unidirectionnel permettant d'isoler le réseau source et empêchant tout envoi de données vers ce réseau. 10 [0015]L'invention prévoit également un procédé de sécurisation et de transfert unidirectionnel de données de paramètres d'un processus industriel d'un réseau industriel source à sécuriser contre les intrusions à l'aide d'une interface anti-intrusion, ledit réseau industriel source servant à la mise en oeuvre dudit processus industriel, ledit procédé étant prévu pour transférer lesdites données 15 de paramètres vers une entité informatique cible, de préférence un réseau cible, afin de permettre le traitement par le réseau cible desdites données de paramètres de processus industriel, ledit procédé comprenant les étapes suivantes: -une interface de réception reçoit des données à transférer en provenance du 20 réseau source et les stocke dans une base de stockage intermédiaire ; -un module émulateur de l'interface anti-intrusion crée une passerelle émulée unidirectionnelle permettant le dépôt de fichiers depuis ledit réseau source vers une base de stockage intermédiaire ladite passerelle unidirectionnelle empêchant d'accéder au dit réseau source à partir d'un réseau cible ; 25 -un module de prise d'images instantanées de l'interface anti-intrusion prend au moins une image instantanée fournissant un état des données de la base de stockage intermédiaire ; -un module de transfert de l'interface anti-intrusion, lorsqu'il est en liaison avec le réseau cible, permet le transfert des données d'images instantanées et des 30 données à transférer vers le réseau cible tout en bloquant toute tentative éventuelle de communication vers le réseau source. IP-Lean-USB-FR 6 [0016]L'opération consistant à générer et stocker les données d'images instantanées correspondant à l'état des données à transférer est unidirectionnelle et assure une sécurité totale pour le réseau source. Par ailleurs, le module de transfert est isolé du réseau source par la passerelle 5 émulée et par la prise d'instantanés. [0017]On obtient ainsi un double étage de sécurisation et un niveau de protection très élevé pour le réseau source. 10 [0018]Selon un mode de réalisation avantageux, les données d'images instantanées sont stockées dans une base de stockage d'instantanés prévue dans un module de transfert. [0019]Selon encore un mode de réalisation avantageux, le transfert des 15 données de la base de stockage vers le réseau cible est effectué sensiblement simultanément à l'envoi des données d'images instantanées de la base de stockage d'instantanés. [0020]Selon ce premier mode opératoire, le transfert des données d'images 20 instantanées permet l'envoi des données de la base de stockage vers le réseau cible. [0021]En variante, le transfert des données de la base de stockage vers le réseau cible est effectué après réception des données d'images instantanées 25 par ce dernier. [0022]Selon cet autre mode opératoire, le transfert des données d'images instantanées génère une mise à disposition des données de la base de stockage pour le réseau cible. 30 IP-Lean-USB-FR 7 DESCRIPTION DES FIGURES Tous les détails de réalisation sont donnés dans la description qui suit, complétée par les figures 1 et 2, présentées uniquement à des fins d'exemples 5 non limitatifs, et dans lesquelles: -la figure 1 est une représentation schématique d'un exemple de dispositif de transfert de données unidirectionnel pour transférer des données d'un réseau industriel source à sécuriser contre les intrusions vers un réseau cible ; -la figure 2 est un organigramme fonctionnel d'un exemple de procédé de 10 transfert unidirectionnel de données entre un réseau industriel source à sécuriser contre les intrusions vers un réseau cible. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION 15 COMPOSANT INFORMATIQUE DE TRANSFERT [0023]La figure 1 illustre un exemple de réalisation d'un composant 1 informatique de sécurisation (ou anti-intrusion) et transfert de données conçu pour transférer des données d'un réseau source 10, de préférence un réseau 20 industriel vers un réseau cible 20 et d'autre part pour sécuriser ce même réseau industriel source 10 contre toute intrusion en provenance du réseau cible 20, ou d'un tiers utilisant le réseau cible comme intermédiaire. [0024]Le réseau industriel source 10 utilise et traite un très grand volume de 25 données paramétriques en relation avec des produits ou composition à fabriquer. Les données concernent les produits ou composants eux-mêmes, les machines utilisées dans le processus industriel, les paramètres permettant de contrôler, mesurer ou suivre l'évolution du processus, ainsi que les paramètres physiques environnementaux en relation avec le processus et/ou l'installation 30 industrielle. Il s'agit donc d'un très grand volume de données, impliquant souvent plusieurs centaines ou milliers de paramètres, suivis sur de longues durées, et générant ainsi des volumes pouvant dépasser plusieurs téraoctets. IP-Lean-USB-FR 8 [0025]Pour diverses raisons, il est souvent utile de transférer ces données vers un réseau externe, pour permettre de réaliser divers traitements, analyses ou diagnostiques, ou autres. 5 [0026]Toutefois, pour assurer la sécurité et pérennité du réseau industriel, des machines reliées ainsi que des processus en cours, il est souvent utile d'isoler le réseau de tout autre réseau ou système. Pour pouvoir réaliser les traitements ou diagnostiques préalablement cités, il importe de pouvoir prévoir une passerelle permettant d'assurer le transfert des données de production vers un 10 réseau cible prévu pour assurer le traitement des données, sans pour autant présenter un risque au niveau de la sécurisation de l'entité industrielle. [0027]Tel qu'illustré, le composant 1 comprend une interface de réception 2 des données en provenance du réseau source 10. Cette interface permet de 15 recevoir les données du réseau source 10 destinées à être envoyées au réseau cible 20 lorsqu'une communication est établie avec le réseau source 10 par l'entremise d'une connexion 8. [0028]Le dispositif comprend une base de stockage 5 intermédiaire, prévue 20 pour contenir les données à transférer en provenance du réseau source 10, avant leur transfert vers le réseau cible 20. [0029]Le dispositif comprend une interface anti-intrusion 9, elle-même comprenant un module émulateur 3. Ce module est conçu pour émuler une 25 passerelle unidirectionnelle. La passerelle émulée est avantageusement une passerelle de stockage de masse USB («USB mass storage »). Une telle passerelle est conçue d'une part pour stocker les données ou fichiers en provenance du réseau source 10 dans la base de stockage intermédiaire 5, et d'autre part pour protéger le réseau source 10 contre toute tentative d'intrusion 30 à partir du réseau cible. [0030]Un module 4 de prise d'instantanés, également prévu dans l'interface IP-Lean-USB-FR 9 anti-intrusion 9, permet de capturer, pour chaque transfert à effectuer, au moins un état descriptif des données à transférer stockées dans la mémoire intermédiaire 5. 5 [0031]L'interface anti-intrusion 9 comprend enfin un module de transfert 7, susceptible d'être en liaison avec le réseau cible 20. Ce module comporte une base 6 de stockage des instantanés. Les données des instantanés peuvent ainsi aisément être reçues par le réseau cible 20, par l'entremise d'une connexion 12. 10 [0032]Le composant informatique 1, et plus particulièrement l'interface antiintrusion 9, tels que conçus, permettent d'obtenir un double étage de protection contre les intrusions. Un premier niveau provient de la passerelle émulée, qui est par conception unidirectionnelle. Le second niveau provient de la base 6 de 15 stockage des instantanés, prévue dans le module 7 de transfert. Cet agencement procure également un fonctionnement unidirectionnel, les images instantanées étant générées et aussitôt stockées dans le module mémoire 6. Ce processus est intrinsèquement unidirectionnel. 20 [0033]Pour pouvoir être transférés, les données ou fichiers contenus dans la base 5 de stockage intermédiaire, doivent faire l'objet d'une phase d'appariement avec les données d'instantanés. Cette phase permet au réseau cible de pouvoir gérer convenablement les données ou fichiers transférées. Sans les instantanés, les données de la base intermédiaire sont inutilisables. 25 Cette architecture permet au composant 1 de capter des données du réseau source de façon continue si besoin. Les instantanés successifs générés au fil de l'évolution du stockage des données intermédiaires permettent de connaître l'état et la structure des données accumulées. Selon un mode de réalisation avantageux, les instantanés sont générés de façon régulière, par exemple à 30 chaque fois qu'un stockage d'un fichier est achevé. Les données encore en cours d'enregistrement sont alors absentes des répertoires des instantanés et ne sont pas disponibles pour transfert vers la cible. IP-Lean-USB-FR 10 PROCEDE DE SECURISATION (OU ANTI-INTRUSION) ET TRANSFERT [0034]La figure 2 est un organigramme fonctionnel d'un exemple de procédé 5 de sécurisation et de transfert. Les données concernées sont des données de paramètres de production ou fabrication d'un processus industriel en liaison avec le réseau industriel source 10. Le procédé permet tout d'abord de sécuriser le réseau industriel source contre toute tentative d'intrusion. 10 [0035]Le procédé permet par ailleurs d'envoyer les données de paramètres industriels vers une entité informatique cible, de préférence un réseau cible 20. Le réseau cible peut ainsi traiter ou analyser les données reçues. Il peut par exemple s'agir d'analyses en vue de déceler un problème qualitatif concernant la production, pour optimiser le rendement, ou autre. 15 [0036]Dans cet exemple de mise en oeuvre, le procédé comprend les étapes suivantes. A la première étape, correspondant à la référence numérique 30, un module émulateur 3 crée une passerelle émulée unidirectionnelle. Cette passerelle permet à des données ou fichiers en provenance du réseau source 20 10 d'être stockés temporairement dans une base de stockage intermédiaire 5. La passerelle a également pour fonction d'empêcher l'accès audit réseau source à partir d'un réseau cible 20. [0037]A l'étape 31, une connexion est établie entre le réseau source 10 et le 25 composant informatique 1 par l'entremise d'une connexion 8. Un module de réception 2 peut ainsi à l'étape 32 recevoir les données à transférer en provenance du réseau source 10 et les stocker dans une base 5 de stockage intermédiaire. 30 [0038]A l'étape 33 un déclencheur (ou « timer ») génère un signal à destination du module 4 de prise d'instantané afin que ce dernier prenne une ou plusieurs images instantanées des données de la base intermédiaire, fournissant un état IP-Lean-USB-FR 11 et un descriptif structurel des données de la base 5 de stockage intermédiaire. Les données des images instantanées sont envoyées dans une base 6 de stockage d'instantanés prévue dans le module de transfert 7. En variante, les instantanés sont envoyés directement au réseau cible, pour lui permettre de 5 venir récupérer les données à transférer de la base intermédiaire. [0039] Le module de transfert 7, lorsqu'il est en liaison avec le réseau cible 20, permet le transfert des données d'images instantanées et des données à transférer vers le réseau cible 20 tout en bloquant toute tentative éventuelle de 10 communication ou d'intrusion vers le réseau source 10. [0040]Le transfert effectif des données de la base 5 de stockage intermédiaire peut être effectué par exemple à chaque prise d'instantané (étape 35) ou par exemple à la demande du réseau cible 20. Les étapes 36 et 37 permettent cet 15 exemple de mise en oeuvre en prévoyant une copie des données d'images instantanées au niveau du module de transfert (étape 36) et la mise à disposition du réseau cible 20 des données à transférer et des données d'instantanés (étape 37). 20 [0041]L'étape 38 prévoit un test afin de déterminer si d'autres données doivent être transférées ou non après qu'un transfert ait été effectué. Si tel est le cas (étape 39), le processus se poursuit à l'étape 32 de réception des nouvelles données du réseau source. Dans le cas où il n'y a plus de données à transférer (étape 40), le processus prend fin. 25 IP-Lean-USB-FR 12 5 Numéros de référence employés sur les figures 1 Composant informatique de sécurisation et transfert de données 2 Interface de réception 3 Module émulateur 4 Module de prise d'images instantanées (« REVENDICATIONS1. Composant informatique (1) de sécurisation et transfert unidirectionnel de données de paramètres d'un processus industriel d'un réseau industriel source (10) à sécuriser contre les intrusions, ledit réseau industriel source (10) servant à la mise en oeuvre dudit processus industriel, pour transférer des données vers une entité informatique cible, de préférence un réseau cible (20), afin de permettre le traitement par le réseau cible desdites données de paramètres de processus industriel, ledit composant comprenant : -un microprocesseur (11) ; -une interface de réception (2) des données de paramètres de processus industriel en provenance du réseau source (10); -une base de stockage (5) intermédiaire des données à transférer ; -une base de stockage des instantanés (6) ; -une interface anti-intrusion (9), conçue pour protéger le réseau industriel source (10) contre tout envoi de données ou programme informatique depuis le réseau cible vers ce réseau à travers ledit composant, ladite interface anti-intrusion (9) comprenant : -un module émulateur (3), pour créer une passerelle émulée unidirectionnelle permettant d'isoler le réseau source de l'entité cible (20) ; -un module de prise d'images instantanées (4), permettant de capturer au moins un état descriptif structurel des données à transférer stockées dans la mémoire intermédiaire (5) pour stockage dans la base d'instantanés (6); -un module de transfert (7), susceptible d'être en liaison avec l'entité cible (20); -le réseau source (10) étant isolé de l'entité réseau cible (20) par la passerelle émulée, protégeant ledit réseau source (10) contre une éventuelle tentative d'intrusion en provenance de l'entité cible (20). 2. Composant informatique (1) selon la revendication 1, dans lequel l'interface anti-intrusion comprend une base de stockage (6) des images instantanés, prévue dans le module de transfert (7). IP-leanware-USB-FR 3. Composant informatique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel le module émulateur (3) est conçu pour émuler une passerelle de stockage de masse USB. 4. Procédé de sécurisation et de transfert unidirectionnel de données de paramètres d'un processus industriel d'un réseau industriel source (10) à sécuriser contre les intrusions à l'aide d'une interface anti-intrusion (9), ledit réseau industriel source (10) servant à la mise en oeuvre dudit processus industriel, ledit procédé étant prévu pour transférer lesdites données de paramètres vers une entité informatique cible, de préférence un réseau cible (20), afin de permettre le traitement par le réseau cible desdites données de paramètres de processus industriel, ledit procédé comprenant les étapes suivantes: -une interface de réception (2) reçoit des données à transférer en provenance du réseau source (10) et les stocke dans une base de stockage (5) intermédiaire ; -un module émulateur (3) de l'interface anti-intrusion (9) crée une passerelle émulée unidirectionnelle permettant le dépôt de fichiers depuis ledit réseau source (10) vers une base de stockage intermédiaire (5), ladite passerelle unidirectionnelle empêchant d'accéder audit réseau source à partir d'un réseau cible (20) ; -un module de prise d'images instantanées (4) de l'interface anti-intrusion (9) prend au moins une image instantanée fournissant un état descriptif structurel des données à transférer de la base de stockage (5) intermédiaire et envoie ces données vers une base (6) de stockage d'instantanés; -un module de transfert (7) de l'interface anti-intrusion (9), lorsqu'il est en liaison avec le réseau cible (20), permet le transfert des données de la base de stockage d'instantanés (6) vers le réseau cible (20) tout en bloquant toute tentative éventuelle de communication vers le réseau source (10) ; -les données d'images d'instantanés sont envoyées au réseau cible (20) afin de permettre le traitement par ledit réseau cible desdites données de paramètres de processus industriel. IP-leanware-USB-FR 5. Procédé de sécurisation et transfert selon la revendication 4, dans lequel les données d'images instantanées sont stockées dans une base (6) de stockage d'images instantanées prévue dans un module de transfert (7). 6. Procédé de sécurisation et transfert selon l'une des revendications 4 ou 5, dans lequel le transfert des données de la base de stockage (5) vers le réseau cible est effectué sensiblement simultanément à l'envoi des données d'images instantanées de la base (6)de données d'images instantanées. 7. Procédé de transfert unidirectionnel selon l'une des revendications 4 ou 5, dans lequel le transfert des données de la base de stockage (5) vers le réseau cible est effectué après réception des données d'images instantanées par ce dernier. IP-leanware-USB-FR