Modbus Protocol

Introduction to Modbus Protocol

Modbus प्रोटोकॉल औद्योगिक स्वचालन और नियंत्रण प्रणालियों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला प्रोटोकॉल है। Modbus विभिन्न उपकरणों जैसे प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर्स (PLCs), सेंसर, एक्ट्यूएटर्स और अन्य औद्योगिक उपकरणों के बीच संचार की अनुमति देता है। Modbus प्रोटोकॉल को समझना आवश्यक है क्योंकि यह ICS में सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला संचार प्रोटोकॉल है और इसमें स्निफिंग और यहां तक कि PLCs में कमांड इंजेक्ट करने के लिए बहुत संभावित हमले की सतह है।

यहां, अवधारणाओं को बिंदु-वार प्रस्तुत किया गया है जो प्रोटोकॉल और इसके संचालन की प्रकृति का संदर्भ प्रदान करता है। ICS प्रणाली सुरक्षा में सबसे बड़ी चुनौती कार्यान्वयन और उन्नयन की लागत है। ये प्रोटोकॉल और मानक 80 और 90 के दशक की शुरुआत में डिज़ाइन किए गए थे जो अभी भी व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। चूंकि एक उद्योग में बहुत सारे उपकरण और कनेक्शन होते हैं, उपकरणों को उन्नत करना बहुत कठिन है, जो हैकर्स को पुराने प्रोटोकॉल से निपटने में एक बढ़त प्रदान करता है। Modbus पर हमले व्यावहारिक रूप से अनिवार्य हैं क्योंकि इसका उपयोग बिना उन्नयन के किया जाएगा और इसका संचालन उद्योग के लिए महत्वपूर्ण है।

The Client-Server Architecture

Modbus प्रोटोकॉल आमतौर पर क्लाइंट सर्वर आर्किटेक्चर के रूप में उपयोग किया जाता है जहां एक मास्टर डिवाइस (क्लाइंट) एक या अधिक स्लेव डिवाइस (सर्वर) के साथ संचार शुरू करता है। इसे मास्टर-स्लेव आर्किटेक्चर के रूप में भी संदर्भित किया जाता है, जो इलेक्ट्रॉनिक्स और IoT में SPI, I2C, आदि के साथ व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

Serial and Etherent Versions

Modbus प्रोटोकॉल दोनों के लिए डिज़ाइन किया गया है, सीरियल संचार और ईथरनेट संचार। सीरियल संचार विरासती प्रणालियों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है जबकि आधुनिक उपकरण ईथरनेट का समर्थन करते हैं जो उच्च डेटा दर प्रदान करता है और आधुनिक औद्योगिक नेटवर्क के लिए अधिक उपयुक्त है।

Data Representation

Modbus प्रोटोकॉल में डेटा ASCII या बाइनरी के रूप में प्रसारित किया जाता है, हालांकि बाइनरी प्रारूप का उपयोग पुराने उपकरणों के साथ इसकी संगतता के कारण किया जाता है।

Function Codes

ModBus प्रोटोकॉल विशिष्ट फ़ंक्शन कोड के संचरण के साथ काम करता है जो PLCs और विभिन्न नियंत्रण उपकरणों को संचालित करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। यह भाग समझने के लिए महत्वपूर्ण है क्योंकि पुनःप्रसारण हमले फ़ंक्शन कोड को पुनः प्रसारित करके किए जा सकते हैं। विरासती उपकरण डेटा संचरण के लिए किसी भी एन्क्रिप्शन का समर्थन नहीं करते हैं और आमतौर पर लंबे तार होते हैं जो उन्हें जोड़ते हैं, जो इन तारों के छेड़छाड़ और डेटा को कैप्चर/इंजेक्ट करने का परिणाम बनता है।

Addressing of Modbus

नेटवर्क में प्रत्येक उपकरण का कुछ अद्वितीय पता होता है जो उपकरणों के बीच संचार के लिए आवश्यक है। Modbus RTU, Modbus TCP, आदि जैसे प्रोटोकॉल का उपयोग पते को लागू करने के लिए किया जाता है और डेटा संचरण के लिए एक परिवहन परत के रूप में कार्य करता है। जो डेटा स्थानांतरित किया जाता है वह Modbus प्रोटोकॉल प्रारूप में होता है जिसमें संदेश होता है।

इसके अलावा, Modbus डेटा के प्रसारित होने की अखंडता सुनिश्चित करने के लिए त्रुटि जांच भी लागू करता है। लेकिन सबसे महत्वपूर्ण बात, Modbus एक ओपन स्टैंडर्ड है और कोई भी इसे अपने उपकरणों में लागू कर सकता है। इसने इस प्रोटोकॉल को वैश्विक मानक बनाने में मदद की और यह औद्योगिक स्वचालन उद्योग में व्यापक रूप से फैला हुआ है।

इसके बड़े पैमाने पर उपयोग और उन्नयन की कमी के कारण, Modbus पर हमला करना इसके हमले की सतह के साथ महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है। ICS उपकरणों के बीच संचार पर अत्यधिक निर्भर है और उन पर किए गए किसी भी हमले औद्योगिक प्रणालियों के संचालन के लिए खतरनाक हो सकते हैं। पुनःप्रसारण, डेटा इंजेक्शन, डेटा स्निफिंग और लीक, सेवा से इनकार, डेटा जालसाजी, आदि जैसे हमले किए जा सकते हैं यदि हमलावर द्वारा संचरण का माध्यम पहचाना जाता है।