Owl Cyber Defense Data Diode – Giải pháp cổng bảo mật một chiều

Cổng bảo mật một chiều Owl Cyber Defense Data Diode là giải pháp bảo mật chuyên dụng cho các hệ thống điều khiển, mạng OT, SCADA và hạ tầng trọng yếu. Giải pháp cho phép dữ liệu truyền từ mạng nguồn sang mạng đích theo một chiều vật lý, đồng thời ngăn chặn mọi luồng truy cập ngược lại.

Trong các môi trường đặc thù như điện lực, dầu khí, hóa dầu, sản xuất công nghiệp, đường sắt hoặc trung tâm dữ liệu, yêu cầu bảo mật không chỉ là kiểm soát truy cập. Doanh nghiệp cần đảm bảo rằng mạng điều khiển không thể bị tấn công từ mạng IT hoặc Internet.

Khác với firewall truyền thống, cổng bảo mật một chiều sử dụng cơ chế phần cứng để cưỡng bức hướng truyền dữ liệu. Nhờ đó, dữ liệu có thể được đưa ra ngoài phục vụ giám sát, báo cáo và phân tích, trong khi hệ thống điều khiển vẫn được cô lập ở mức vật lý.

Cổng bảo mật một chiều là gì?

Cổng bảo mật một chiều, hay Data Diode, là công nghệ truyền dữ liệu theo một hướng duy nhất.

Giải pháp này được thiết kế để dữ liệu chỉ có thể đi từ mạng nguồn sang mạng đích. Dữ liệu không thể quay ngược lại theo chiều ngược.

Trong mô hình bảo mật OT, mạng nguồn thường là mạng điều khiển, mạng SCADA hoặc mạng sản xuất. Mạng đích có thể là mạng IT, mạng giám sát, mạng báo cáo hoặc trung tâm SOC.

Điểm khác biệt quan trọng của Data Diode là nguyên lý cưỡng bức bằng phần cứng.

Firewall có thể chặn hoặc cho phép dữ liệu dựa trên chính sách. Nhưng về bản chất, firewall vẫn tồn tại kết nối hai chiều.

Trong khi đó, cổng bảo mật một chiều tạo ra ranh giới vật lý. Kẻ tấn công không thể lợi dụng kết nối ngược để đi vào mạng nguồn.

Vì sao hệ thống điều khiển cần cổng bảo mật một chiều?

Các hệ thống điều khiển công nghiệp ngày càng cần kết nối với mạng IT.

Dữ liệu sản xuất, dữ liệu vận hành, log, cảnh báo và thông tin SCADA thường cần được đưa ra ngoài để phục vụ điều hành.

Ví dụ, một hệ thống điều khiển điện có thể cần gửi dữ liệu vận hành sang mạng doanh nghiệp. Dữ liệu này phục vụ báo cáo, phân tích và quản trị sản xuất.

Tuy nhiên, việc kết nối mạng điều khiển với mạng LAN hoặc Internet tạo ra rủi ro lớn.

Nếu mạng IT bị tấn công, kẻ xâm nhập có thể tìm cách đi ngược vào mạng điều khiển.

Với các hệ thống trọng yếu, rủi ro này không thể xem nhẹ. Một sự cố trong mạng OT có thể ảnh hưởng đến sản xuất, an toàn vận hành và an ninh quốc gia.

Vì vậy, doanh nghiệp cần một giải pháp phân tách mạnh hơn firewall. Đây là lý do cổng bảo mật một chiều được xem là lựa chọn phù hợp cho các hệ thống đặc thù.

Hạn chế của firewall truyền thống trong môi trường OT

Firewall là thiết bị bảo mật rất phổ biến.

Firewall hoạt động dựa trên các luật, chính sách và bộ lọc dữ liệu. Nếu lưu lượng thỏa mãn chính sách, firewall sẽ cho phép đi qua. Nếu không, lưu lượng sẽ bị chặn.

Nhiều firewall hiện đại còn tích hợp IPS. IPS giúp phát hiện và ngăn chặn một số hành vi xâm nhập.

Tuy nhiên, firewall vẫn có hạn chế khi bảo vệ mạng điều khiển.

Về nguyên lý, firewall chỉ lọc và kiểm tra dữ liệu. Việc truyền và nhận dữ liệu vẫn có thể diễn ra theo hai chiều ở mức vật lý.

Điều này tạo ra rủi ro cho hệ thống OT. Nếu chính sách firewall bị cấu hình sai, kẻ tấn công có thể lợi dụng lỗ hổng để xâm nhập.

Firewall hiện đại cũng ngày càng phức tạp. Người quản trị khó có thể kiểm soát toàn bộ tính năng, luật và ngoại lệ.

Một sai lầm nhỏ trong cấu hình có thể tạo ra lỗ hổng lớn.

Với mạng điều khiển điện, nhà máy hoặc hạ tầng trọng yếu, rủi ro này cần được giảm thiểu tối đa.

Owl Cyber Defense Data Diode là gì?

Owl Cyber Defense Data Diode là giải pháp cổng bảo mật một chiều do Owl Cyber Defense phát triển.

Giải pháp được thiết kế để bảo vệ ranh giới giữa các vùng mạng có mức độ tin cậy khác nhau.

Owl Data Diode cho phép dữ liệu truyền một chiều từ mạng nguồn sang mạng đích. Đồng thời, giải pháp ngăn mọi luồng truy cập ngược lại về mặt vật lý.

Theo tài liệu gốc, giải pháp của Owl sử dụng phần cứng an ninh mạng đã được hardening. Thiết bị được thiết kế theo nguyên lý một chiều ở mức vật lý.

Cơ chế này giúp tạo ra môi trường air gap quang. Nó áp đặt chính sách tách biệt mạng bằng phần cứng truyền thông một chiều.

Owl Cyber Defense không cố biến một firewall IP truyền thống thành Data Diode. Giải pháp được phát triển từ gốc trên nền tảng công nghệ Data Diode.

Đây là điểm khác biệt quan trọng khi so sánh với các giải pháp bảo mật một chiều khác.

Nguyên lý hoạt động của cổng bảo mật một chiều

Mô hình truyền dữ liệu một chiều của Owl Data Diode gồm nhiều thành phần chính.

Các thành phần này phối hợp để đảm bảo dữ liệu đi từ nguồn sang đích, nhưng không thể đi ngược lại.

Source IP Proxy

Source IP Proxy nằm ở phía mạng nguồn.

Thành phần này trao đổi dữ liệu và giao thức với các máy chủ trong mạng điều khiển.

Sau đó, Source IP Proxy chuyển đổi dữ liệu sang giao thức riêng.

Dữ liệu đã chuyển đổi được gửi đến thiết bị phát, hay TX Photo.

TX Photo

TX Photo là thành phần phát dữ liệu.

Thiết bị này truyền thông tin sang phía nhận qua kết nối riêng.

Kênh truyền được thiết kế để chỉ cho phép truyền dẫn vật lý một chiều.

Trong mô hình này, dữ liệu có thể đi từ TX sang RX. Chiều ngược lại không được phép xảy ra.

RX Photo

RX Photo là thành phần nhận dữ liệu ở phía mạng đích.

RX Photo tiếp nhận tín hiệu từ TX Photo qua kênh truyền một chiều.

Sau đó, dữ liệu được chuyển sang Destination IP Proxy để tiếp tục xử lý.

Destination IP Proxy

Destination IP Proxy nhận dữ liệu từ RX Photo.

Thành phần này chuyển dữ liệu từ giao thức riêng về dạng chuẩn.

Sau đó, Destination IP Proxy trao đổi dữ liệu với máy chủ hoặc máy trạm trong mạng IT.

Nhờ mô hình này, các trao đổi giữa proxy và hệ thống trong từng vùng mạng có thể là hai chiều. Tuy nhiên, luồng truyền giữa mạng nguồn và mạng đích luôn là một chiều về mặt vật lý.

Đây là điểm cốt lõi của cổng bảo mật một chiều.

Vì sao Owl Data Diode an toàn hơn firewall?

Owl Data Diode an toàn hơn firewall vì giải pháp thực thi hướng truyền dữ liệu bằng phần cứng.

Firewall dựa vào chính sách. Data Diode dựa vào nguyên lý vật lý.

Khi sử dụng cổng bảo mật một chiều, mọi kết nối hoặc tấn công từ mạng đích về mạng nguồn đều bị từ chối.

Điều này không phụ thuộc vào địa chỉ IP, cổng, giao thức hay chữ ký tấn công.

Kẻ tấn công không thể thay đổi phần mềm để biến kênh truyền một chiều thành hai chiều.

Đây là lợi thế lớn trong các môi trường cần bảo mật tuyệt đối.

Theo tài liệu gốc, Data Diode được đánh giá là giải pháp tối ưu cho các hệ thống bảo mật đặc thù, hệ thống điều khiển điện và các mạng có yêu cầu phân tách cao.

Các tính năng chính của Owl Cyber Defense Data Diode

Owl Data Diode cung cấp nhiều tính năng phục vụ các nhu cầu truyền dữ liệu trong môi trường OT và hạ tầng trọng yếu.

Truyền tệp tin và thư mục qua cổng bảo mật một chiều

Owl Data Diode hỗ trợ File & Directory Transfer.

Giải pháp cho phép truyền tệp tin hoặc dữ liệu theo một chiều qua các ranh giới mạng và ranh giới an ninh.

Các giải pháp của Owl có thể chuyển nhiều loại tệp khác nhau.

Hệ thống cũng có thể tự động nhân bản cấu trúc thư mục từ mạng nguồn sang mạng đích.

Tính năng này phù hợp với các tổ chức cần chuyển báo cáo, tệp vận hành, dữ liệu cấu hình hoặc dữ liệu sản xuất.

Dữ liệu được truyền ra ngoài để phục vụ nghiệp vụ. Mạng nguồn vẫn được bảo vệ khỏi truy cập ngược.

Streaming dữ liệu theo thời gian thực

Owl Data Diode hỗ trợ Real-Time Data Streaming.

Giải pháp cho phép chuyển dữ liệu thời gian thực theo một chiều.

Dữ liệu có thể được truyền dưới dạng các luồng gói tin.

Các trường hợp triển khai có thể rất đa dạng. Một số hệ thống cần truyền gói Ethernet thô. Một số hệ thống nhỏ hơn chỉ cần truyền một luồng UDP video.

Tính năng này đặc biệt hữu ích với môi trường giám sát vận hành.

Doanh nghiệp có thể theo dõi dữ liệu liên tục mà không cần mở kết nối truy cập từ xa vào mạng OT.

Sao chép historian và cơ sở dữ liệu

Owl Data Diode hỗ trợ Historian & Database Replication.

Giải pháp cho phép sao chép toàn bộ hoặc một phần cơ sở dữ liệu quan hệ và dữ liệu historian qua ranh giới mạng.

Owl hỗ trợ các chức năng insert, update và delete trong mô hình sao chép phù hợp.

Giải pháp cũng hỗ trợ sao chép từ giản đồ nguồn.

Tính năng này có giá trị lớn trong hệ thống SCADA và điều khiển công nghiệp.

Dữ liệu vận hành có thể được đưa sang mạng nghiệp vụ để phân tích, lưu trữ và báo cáo.

Trong khi đó, mạng điều khiển vẫn được cô lập bằng cổng bảo mật một chiều.

Giám sát từ xa mà không cần truy cập từ xa

Owl Data Diode hỗ trợ Remote Monitoring.

Tính năng này cho phép giám sát từ xa theo thời gian thực mà không cần mở truy cập từ xa vào hệ thống quan trọng.

Dữ liệu có thể gồm syslog, OPC, SNMP, SIEM, sự kiện, cảnh báo vận hành và dữ liệu HMI.

Người dùng bên ngoài mạng OT có thể nhận dữ liệu giám sát.

Tuy nhiên, họ không có đường truy cập ngược lại vào mạng điều khiển.

Đây là mô hình phù hợp với các hệ thống cần quan sát liên tục nhưng không muốn đánh đổi an toàn vận hành.

Giao diện điều khiển quy trình

Owl Data Diode hỗ trợ Process Control Interfaces.

Giải pháp cho phép truyền dữ liệu DCS và SCADA ra mạng bên ngoài hoặc mạng phục vụ kinh doanh.

Dữ liệu được truyền an toàn mà không gây nguy hiểm cho mạng vận hành nhà máy.

Theo tài liệu gốc, giải pháp của Owl đã được thử nghiệm và xác minh khả năng hỗ trợ hầu hết các hãng cung cấp hệ thống điều khiển quy trình lớn.

Điều này giúp Owl Data Diode phù hợp với nhiều môi trường công nghiệp khác nhau.

Các tổ chức có thể khai thác dữ liệu vận hành mà vẫn giữ hệ thống OT trong trạng thái được bảo vệ.

Cập nhật phần mềm và vá lỗi an toàn

Owl Data Diode cũng hỗ trợ bài toán Software Updates & Patching.

Trong môi trường mạng điều khiển cô lập, việc cập nhật phần mềm và bản vá luôn là thách thức.

Nếu mở kết nối từ mạng ngoài vào mạng OT, rủi ro bảo mật sẽ tăng.

Owl cho phép truyền dữ liệu từ vùng thấp đến vùng cao một cách an toàn.

Giải pháp hỗ trợ kho lưu trữ phục vụ việc lọc, chống virus và xác minh loại tệp tin.

Nhờ đó, tổ chức có thể nhập bản cập nhật hoặc bản vá vào hệ thống cô lập theo cách kiểm soát chặt chẽ hơn.

Ưu điểm của Owl Cyber Defense Data Diode

Owl Cyber Defense Data Diode mang lại nhiều ưu điểm cho doanh nghiệp và tổ chức vận hành hạ tầng trọng yếu.

Bảo mật ở mức vật lý

Ưu điểm quan trọng nhất của cổng bảo mật một chiều là bảo mật ở mức vật lý.

Luồng dữ liệu chỉ đi theo một hướng.

Không có kênh truyền ngược để kẻ tấn công khai thác.

Điều này giúp giảm rủi ro xâm nhập vào mạng điều khiển.

Năng lực sao chép dữ liệu historian

Owl hỗ trợ mạnh cho các bài toán historian và database replication.

Đây là nhu cầu phổ biến trong SCADA, nhà máy và hệ thống công nghiệp.

Dữ liệu vận hành có thể được chuyển ra ngoài để phục vụ phân tích và báo cáo.

Mạng nguồn vẫn được bảo vệ khỏi luồng truy cập ngược.

Hiệu năng cao

Dòng thiết bị Owl OPDS được thiết kế cho các nhu cầu truyền dữ liệu phức tạp.

Tùy dòng sản phẩm, giải pháp có thể hỗ trợ nhiều mức băng thông khác nhau.

Các dòng cao cấp có thể phục vụ các ứng dụng yêu cầu tốc độ lớn.

Linh hoạt trong triển khai

Owl hỗ trợ nhiều định dạng dữ liệu và giao thức lớp giao vận.

Theo tài liệu gốc, dòng OPDS hỗ trợ email SMTP, FTP, SFTP, TCP và UDP.

UDP có thể gồm multicast, unicast và broadcast.

Owl cũng hỗ trợ các giao diện dựa trên chuẩn như Modbus, OPC và SNMP.

Ngoài ra, giải pháp hỗ trợ phần mềm ICS từ nhiều nhà cung cấp lớn như OSIsoft, GE, Schneider Electric và Rockwell Automation.

Dễ vận hành

Dòng OPDS được đánh giá cao nhờ hiệu suất, độ tin cậy và tính dễ sử dụng.

Điều này rất quan trọng với môi trường OT.

Các hệ thống công nghiệp thường ưu tiên sự ổn định và vận hành liên tục.

Giải pháp bảo mật cần mạnh nhưng không nên tạo gánh nặng quá lớn cho đội ngũ vận hành.

Dòng thiết bị Owl Perimeter Defense Solution

Dòng OPDS – Owl Perimeter Defense Solution là nhóm sản phẩm Data Diode nổi bật của Owl Cyber Defense.

Theo tài liệu gốc, OPDS được trang bị các tiêu chuẩn vàng trong bảo mật mạng sử dụng data diode.

Dòng sản phẩm này được thiết kế để hỗ trợ nhiều nhu cầu an ninh mạng phức tạp trong các ngành hạ tầng quan trọng.

OPDS được sử dụng để bảo vệ mạng vận hành và tài sản số của nhiều cơ sở hạ tầng trọng yếu.

Ví dụ gồm nhà máy điện, ngân hàng, trạm biến áp, phòng thí nghiệm, giàn khoan dầu và nhiều môi trường khác.

OPDS-1000

OPDS-1000 là thiết bị tích hợp cao, dạng all-in-one.

Thiết bị có dạng 1U rack-mountable, phù hợp triển khai trong tủ rack tiêu chuẩn.

Theo tài liệu gốc, OPDS-1000 hỗ trợ truyền thông một chiều tốc độ cao.

Thiết bị cũng hỗ trợ nhiều kiểu dữ liệu và định dạng đồng thời.

OPDS-1000 phù hợp với các ứng dụng có yêu cầu cao hơn.

Băng thông có thể mở rộng từ 104 Mbps đến 1 Gbps với giấy phép băng thông biến đổi.

EPDS

EPDS là dòng diode dữ liệu mạnh nhất trong tài liệu gốc.

Giải pháp tích hợp card giao tiếp Owl DualDiode® vào hai máy chủ doanh nghiệp.

Cách thiết kế này cung cấp khả năng xử lý và lưu trữ tối đa.

EPDS hoạt động trên hệ điều hành Linux đã được hardened.

Theo tài liệu gốc, EPDS hỗ trợ tốc độ kết nối có thể nâng cấp từ 155 Mbps đến 10 Gbps.

Tài liệu cũng nêu EPDS được triển khai tại các cơ quan an ninh của Mỹ như NSA, FBI, DHS, DOJ và CIA.

Ứng dụng Owl Data Diode trong ngành điện và điều khiển

Owl Data Diode phù hợp với nhiều ngành công nghiệp có yêu cầu bảo mật cao.

Ứng dụng trong hệ thống dầu khí

Trong ngành dầu khí, hệ thống điều khiển thường vận hành ở môi trường phân tán.

Dữ liệu sản xuất cần được đưa về trung tâm để giám sát và phân tích.

Tuy nhiên, hệ thống điều khiển không nên bị truy cập trực tiếp từ mạng ngoài.

Cổng bảo mật một chiều giúp truyền dữ liệu vận hành ra ngoài trong khi vẫn bảo vệ mạng nguồn.

Ứng dụng trong hệ thống gas turbine

Các hệ thống gas turbine thường yêu cầu giám sát liên tục.

Dữ liệu trạng thái, hiệu suất và cảnh báo cần được truyền ra ngoài phục vụ vận hành.

Owl Data Diode giúp cung cấp dữ liệu cho mạng giám sát mà không mở đường truy cập ngược vào hệ thống điều khiển.

Điều này giúp duy trì an toàn cho hệ thống thiết bị quan trọng.

Ứng dụng trong sản xuất khí tự nhiên

Trong các hệ thống sản xuất khí tự nhiên, dữ liệu vận hành có giá trị lớn cho phân tích và tối ưu sản xuất.

Nhưng mạng điều khiển cũng cần được bảo vệ nghiêm ngặt.

Owl Data Diode cho phép đưa dữ liệu ra mạng nghiệp vụ theo một chiều.

Nhờ đó, doanh nghiệp có thể khai thác dữ liệu mà vẫn giảm rủi ro truy cập trái phép.

Ứng dụng trong nhà máy hóa dầu

Nhà máy hóa dầu có hệ thống điều khiển phức tạp và yêu cầu an toàn cao.

Việc kết nối mạng OT với mạng IT cần được kiểm soát chặt chẽ.

Cổng bảo mật một chiều Owl Cyber Defense giúp phân tách mạng hiệu quả.

Dữ liệu vận hành có thể được truyền ra ngoài phục vụ giám sát, báo cáo và phân tích.

Mạng điều khiển vẫn được cô lập khỏi truy cập ngược.

Owl Data Diode phù hợp với tổ chức nào?

Owl Cyber Defense Data Diode phù hợp với các tổ chức cần bảo vệ hệ thống điều khiển và hạ tầng trọng yếu.

Các nhóm phù hợp gồm điện lực, dầu khí, hóa dầu, sản xuất, đường sắt, trung tâm dữ liệu, ngân hàng, quốc phòng, chính phủ và các đơn vị vận hành SCADA.

Giải pháp đặc biệt phù hợp khi tổ chức cần truyền dữ liệu từ OT sang IT nhưng không muốn mở kết nối hai chiều.

Owl Data Diode cũng phù hợp với các môi trường cần tạo phân tách mạng gần với air gap.

Đây là lựa chọn đáng cân nhắc cho các hệ thống yêu cầu tính toàn vẹn, tính sẵn sàng và an toàn vận hành ở mức cao.

Kết luận

Firewall là công cụ bảo mật quan trọng, nhưng không phải lúc nào cũng đủ cho hệ thống OT và hạ tầng trọng yếu.

Về bản chất, firewall vẫn cho phép giao tiếp hai chiều ở mức vật lý. Nếu cấu hình sai, rủi ro xâm nhập vào mạng điều khiển có thể xảy ra.

Owl Cyber Defense Data Diode giải quyết bài toán này bằng cổng bảo mật một chiều dựa trên phần cứng.

Giải pháp cho phép dữ liệu truyền từ mạng OT sang mạng IT theo một chiều vật lý. Đồng thời, giải pháp ngăn chặn mọi luồng truy cập ngược về mạng điều khiển.

Với các năng lực truyền file, streaming dữ liệu thời gian thực, historian/database replication, remote monitoring, process control interfaces và software updates & patching, Owl Data Diode là lựa chọn phù hợp cho các tổ chức cần bảo vệ hệ thống trọng yếu.

NTSHN tư vấn giải pháp Owl Cyber Defense Data Diode

Công ty Cổ phần Nam Trường Sơn Hà Nội (NTSHN) sẵn sàng đồng hành cùng doanh nghiệp trong việc đánh giá hiện trạng kết nối IT/OT, xác định nhu cầu truyền dữ liệu một chiều và tư vấn mô hình triển khai Owl Cyber Defense Data Diode phù hợp.

Với kinh nghiệm trong lĩnh vực an toàn thông tin, bảo mật OT, data diode, phân tách mạng và bảo vệ hạ tầng trọng yếu, NTSHN có thể hỗ trợ doanh nghiệp xây dựng kiến trúc truyền dữ liệu một chiều an toàn.

Quý khách hàng quan tâm đến Owl Cyber Defense Data Diode vui lòng liên hệ NTSHN để được tư vấn chuyên sâu, demo thực tế và xây dựng phương án triển khai tối ưu.

Nguồn tham khảo

• Xem thêm về Owl Cyber Defense Data Diode: https://owlcyberdefense.com/products/data-diode-products/
• Tìm hiểu thêm các giải pháp khác của NTSHN tại: https://ntshanoi.com.vn/chuyen-muc-san-pham/san-pham