Capítulo 1 — Sistemas computacionais
Mapa da aula
Aula 01 publicada. Mapa, exemplo, EX001.
flowchart TD
N0["1.1 Muitos computadores, poucos deles óbvios"]
N1["1.2 Embarcado versus uso geral"]
N2["1.3 Disponibilidade primeiro"]
N3["Síntese"]
N0 --> N1 --> N2 --> N3
N3 --> EX["Exemplo resolvido"]
EX --> Q["Exercício EX001"]
Desenho lógico
flowchart LR
N0["1.1 Muitos computadores, poucos deles óbvios"]
N1["1.2 Embarcado versus uso geral"]
N2["1.3 Disponibilidade primeiro"]
N3["Síntese"]
N0 --> N1 --> N2 --> N3 --> Q["EX001"]
[1.1 Muitos computadores, poucos deles óbvios]
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v
[1.2 Embarcado versus uso geral]
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[1.3 Disponibilidade primeiro]
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v
[Síntese]
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v
[Exemplo resolvido] --> [Exercício EX001]
Objetivos de aprendizagem
Você vai (1) nomear os dispositivos computacionais de um armazém frigorífico e o que cada um faz; (2) separar controladores embarcados de computadores de uso geral; (3) explicar por que as expectativas de disponibilidade diferem; e (4) começar o caderno de ativos usado ao longo de todo o curso.
1.1 Muitos computadores, poucos deles óbvios
O armazém sintético Northgate Cold Storage (NCS) mantém alimentos congelados a −22 °C e produtos resfriados a 2–4 °C. Os seus computadores óbvios são os PCs do escritório. Menos óbvios são dois controladores de refrigeração (PLC-R1 e PLC-R2) que comandam os compressores de amônia, uma tela de operador (HMI-C), um historiador (HIST), quarenta registradores de temperatura sem fio que reportam por um gateway (GW-LOG) a um serviço em nuvem, e câmeras IP na doca de carga. O primeiro trabalho de um tecnólogo é enxergar todos eles. A primeira linha do caderno de Priya, para o GW-LOG, já mostra por quê: se ele parar, o resfriamento continua, mas o registro de temperatura fica com uma lacuna.
1.2 Embarcado versus uso geral
Um CLP roda um único programa de controle num laço fixo e pode ficar ligado por uma década. Uma HMI Windows roda muitos processos, recebe atualizações e pode ser infectada por malware comum. Os registradores são microcontroladores com rádio e bateria; não conseguem rodar antivírus de jeito nenhum. Cada classe precisa de uma abordagem de proteção diferente, e é por isso que o NIST SP 800-82r3 discute separadamente os tipos de dispositivos de TO. O caderno de Priya registra a classe na coluna de tipo, e as três classes levam a três planos. O PLC-R1 e o PLC-R2 são protegidos controlando quem consegue alcançá-los, porque não conseguem rodar software de segurança. A HMI-C é endurecida como um host Windows, dentro da versão certificada pelo fornecedor. Os quarenta registradores dependem inteiramente do firmware do fornecedor e do gateway à frente deles.
1.3 Disponibilidade primeiro
Se um PC do escritório reinicia, alguém perde dez minutos. Se o PLC-R1 para, a pressão de sucção dos compressores deriva e a câmara de congelados aquece cerca de um grau a cada 15–20 minutos; depois de algumas horas, um estoque que vale centenas de milhares pode ser condenado. Essa consequência molda todas as decisões posteriores: quando aplicar patches, como testar, quem precisa estar presente. Na NCS, é por isso que uma correção de firmware do PLC-R1 espera uma janela de manutenção com a empresa de refrigeração presente, e por isso que a mudança de firewall de Priya, mais adiante, no Capítulo 27, tem uma reversão ensaiada de dois minutos: um fluxo ausente que deixe o historiador sem registrar por uma hora importa mais que a própria mudança.
Exemplo resolvido (NCS sintética)
Priya Nair, tecnóloga em formação, monta o seu caderno de ativos: dispositivo, tipo (embarcado ou de uso geral), função, local, quem o altera, o que acontece se ele parar. A sua linha para o GW-LOG diz: "gateway embarcado; encaminha as leituras dos registradores para a nuvem; sala de comunicações; o fornecedor o atualiza remotamente; se parar, os registros de temperatura ficam com uma lacuna e a evidência de segurança dos alimentos se perde, mas o resfriamento continua."
Caso sintético — Northgate Cold Storage. A NCS, Priya Nair e todos os nomes de dispositivos são inventados para o ensino.
Erros e limites
Não suponha "isolado da rede" (air-gapped) sem verificar modems celulares ou laptops de fornecedores. As taxas de aquecimento dependem da abertura de portas e da carga; use os dados da própria planta antes de citar uma.
Exercícios
- EX001 — Embarcado ou de uso geral? Classifique a HMI-C, o PLC-R2 e um registrador de temperatura, dando uma razão para cada. Rubrica: 3 = uso geral, embarcado, embarcado, com razões; 2 = classes certas, razões fracas; 1 = um certo; 0 = nada.
- EX002 — Consequência de um gateway parado. Diga o que a NCS perde se o GW-LOG falhar por seis horas e o que ela não perde. Rubrica: 3 = perde registros/alertas de temperatura, o resfriamento continua; 2 = um lado; 1 = diz que as câmaras param; 0 = nada.
- EX003 — Linha do caderno para o PLC-R1. Escreva a linha de seis colunas do caderno de ativos para o PLC-R1. Rubrica: 3 = as seis colunas plausíveis; 2 = quatro ou cinco; 1 = só o nome; 0 = nada.
Síntese
Enxergar todos os computadores de uma instalação — e saber quanto custa a falha de cada um — é a base do trabalho de segurança de TO.
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