Modbus Protocol

Uvod u Protokol Modbus

Protokol Modbus je široko korišćen protokol u industrijskoj automatizaciji i kontrolnim sistemima. Modbus omogućava komunikaciju između različitih uređaja kao što su programabilni logički kontroleri (PLC), senzori, aktuatori i drugi industrijski uređaji. Razumevanje Protokola Modbus je ključno jer je ovo najčešće korišćeni komunikacioni protokol u ICS-u i ima veliku potencijalnu površinu napada za prisluškivanje čak i ubacivanje komandi u PLC-ove.

Ovde su koncepti navedeni tačkasto pružajući kontekst protokola i njegovu prirodu rada. Najveći izazov u sigurnosti ICS sistema je trošak implementacije i nadogradnje. Ovi protokoli i standardi su dizajnirani krajem 80-ih i 90-ih godina i još uvek se široko koriste. Pošto industrija ima mnogo uređaja i veza, nadogradnja uređaja je veoma teška, što daje hakerima prednost u radu sa zastarelim protokolima. Napadi na Modbus su praktično neizbežni jer će se koristiti bez nadogradnje, a njegovo funkcionisanje je ključno za industriju.

Arhitektura Klijent-Server

Protokol Modbus se tipično koristi u arhitekturi Klijent-Server gde glavni uređaj (klijent) inicira komunikaciju sa jednim ili više sporednih uređaja (servera). Ovo se takođe naziva arhitektura Master-Slave, koja se široko koristi u elektronici i IoT sa SPI, I2C, itd.

Serijske i Ethernet Verzije

Protokol Modbus je dizajniran kako za serijsku komunikaciju tako i za Ethernet komunikaciju. Serijska komunikacija se široko koristi u zastarelim sistemima dok moderni uređaji podržavaju Ethernet koji nudi visoke brzine prenosa podataka i više odgovara modernim industrijskim mrežama.

Prikaz Podataka

Podaci se prenose u Modbus protokolu kao ASCII ili Binarno, iako se binarni format koristi zbog njegove kompatibilnosti sa starijim uređajima.

Funkcioni Kodovi

ModBus Protokol radi sa prenosom specifičnih funkcionalnih kodova koji se koriste za rad PLC-ova i različitih kontrolnih uređaja. Ovaj deo je važan za razumevanje jer se napadi ponavljanjem mogu izvršiti ponovnim slanjem funkcionalnih kodova. Zastareli uređaji ne podržavaju nikakvo šifrovanje prema prenosu podataka i obično imaju duge žice koje ih povezuju, što dovodi do manipulacije ovim žicama i hvatanja/ubacivanja podataka.

Adresiranje Modbus-a

Svaki uređaj u mreži ima jedinstvenu adresu koja je ključna za komunikaciju između uređaja. Protokoli poput Modbus RTU, Modbus TCP, itd. se koriste za implementaciju adresiranja i služe kao transportni sloj za prenos podataka. Podaci koji se prenose su u formatu Modbus protokola koji sadrži poruku.

Osim toga, Modbus takođe implementira provere grešaka kako bi se osigurala integritet prenetih podataka. Ali najvažnije, Modbus je Otvoreni Standard i svako može da ga implementira u svoje uređaje. To je učinilo da ovaj protokol postane globalni standard i da se široko koristi u industriji automatizacije.

Zbog velike upotrebe i nedostatka nadogradnji, napadi na Modbus pružaju značajnu prednost sa svojom površinom napada. ICS je visoko zavistan od komunikacije između uređaja i bilo koji napad na njih može biti opasan za rad industrijskih sistema. Napadi poput ponavljanja, ubacivanja podataka, prisluškivanja i curenja podataka, uskraćivanja usluge, falsifikovanja podataka, itd. mogu se izvršiti ako napadač identifikuje medijum prenosa.