Hva Er Purdue-Modellen? Forklaring for ICS og OT-Sikkerhet

Purdue Reference Model for Control Hierarchy, utviklet pa Purdue University pa 1990-tallet, er det dominerende rammeverket for a strukturere industrielle kontrollnettverk. Modellen deler OT-miljoer inn i seks hierarkiske niva og er grunnlaget for nettverkssegmentering i ICS-sikkerhet. Den er referert til i IEC 62443, NIST SP 800-82 og de fleste industrielle sikkerhetsrammeverk. (ISA, 2022)

Viktige punkter

• Purdue-modellen deler OT-nettverk inn i seks niva, fra fysisk prosess til forretningsnett
• Modellen er grunnlaget for nettverkssegmentering og sonebasert sikkerhet i IEC 62443
• En DMZ (demilitarisert sone) mellom niva 3 og 4 er sentral i moderne OT-sikkerhet
• Modellen er tilpasset moderne utfordringer som skyintegrasjon og IIoT

Hva er Purdue-modellen?

Purdue Reference Model, ogsa kalt PERA (Purdue Enterprise Reference Architecture), er et hierarkisk rammeverk for a organisere industrielle kontrollsystemer. Det ble utviklet av Theodore J. Williams ved Purdue University pa tidlig 1990-tall og ble rask adoptert som de facto standard for ICS-nettverksarkitektur. Modellen definerer klare grenser mellom de ulike lagene i en industriell virksomhet, fra fysiske feltenheter til forretningssystemer. (Purdue University)

Hensikten med modellen er tredelt: a definere klare ansvarssoner for ulike systemer, a skape grunnlag for nettverkssegmentering som begrenser spredning av angrep, og a gi en standardisert terminologi for kommunikasjon mellom IT- og OT-fagfolk.

De seks nivåene i Purdue-modellen

Purdue-modellen definerer seks niva, nummerert fra 0 til 5, der hvert niva representerer en logisk gruppe systemer med lignende funksjoner og sikkerhetsbehov. Kommunikasjon mellom niva skal kontrolleres og begrenses.

Nivå 0-2: Feltnett og kontrollag

Niva 0 - Fysisk prosess: Selve den fysiske produksjonsprosessen: maskiner, ventiler, motorer, sensorer og aktuatorer. Dette er den fysiske virkeligheten som OT-systemer styrer.

Niva 1 - Intelligent enheter: PLS (Programmerbare Logiske Kontrollere), RTU (Remote Terminal Units) og intelligente feltenheter som mottar data fra niva 0 og sender styringskommandoer tilbake.

Niva 2 - Kontrollsystemer: HMI (Human Machine Interface), SCADA-klienter og prosessdatainsamlingssystemer som gir operatorer mulighet til a overvake og styre prosessen via niva 1-enheter.

Nivå 3-5: Produksjonsstyring og forretningsnett

Niva 3 - Produksjonsstyring: MES (Manufacturing Execution Systems), prosesshistorikk (Historian) og ingeniorsystemer. Dette er grensen mellom OT og IT. Sikkerheten her er kritisk, da kompromittering gir tilgang til niva 2 og under.

Niva 4 - Forretningsnett: ERP-systemer, kontornett og andre forretningssystemer. Dette er tradisjonell IT. Kommunikasjon mellom niva 3 og 4 skal ga gjennom en DMZ.

Niva 5 - Bedriftsnett/Internett: Eksternt nettverk og internett. Forretningssystemer med tilgang til eksternt nett, sky-tjenester og partnere.