jueves, 17 de noviembre de 2016

Norma IEC 61508

Después de los accidentes mencionados en la entrada “Conceptos sobre sistemas críticos”, se intentó cuantificar la frecuencia de fallas de los componentes de una planta industrial utilizando las mismas técnicas utilizadas para cuantificar la frecuencia prevista de fallas aplicadas previamente a la disponibilidad de una planta en su totalidad, donde el costo de la falla del equipo era la principal preocupación. La tendencia en los últimos años ha sido una aplicación más rigurosa de estas técnicas en el campo de la evaluación de riesgos junto con la verificación de terceros (auditorías). Estas técnicas incluyen Análisis de Árbol de Fallas, Análisis de Efectos y Modos de Falla, Evaluación de Fallas de Causa Común y otras.

La evaluación del riesgo de las plantas de proceso y otras actividades industriales fue común en los años ochenta, pero la orientación y las normas formales eran raras y algo fragmentadas. Sólo la Sección 6 de la Ley de Salud y Seguridad en el Trabajo de 1974 (Reino Unido) apuntalaba la necesidad de hacer todo lo razonablemente posible para garantizar la seguridad. Sin embargo, después de la catástrofe de Flixborough, una serie de movimientos (incluyendo la directiva de Seveso) condujo a las regulaciones CIMAH (Control of Industrial Major Accident Hazards) en 1984, y su formulario COMAH revisado (Control of Major Accident Hazards) en 1999. La adopción de la “Machinery Directive” por la UE, en 1989, introdujo el requisito de un análisis documentado del riesgo en apoyo del Marcado CE.

Sin embargo, estas leyes y requisitos no especifican cómo se debe establecer un objetivo de riesgo tolerable para una actividad, ni tampoco abordan los métodos de evaluación de los diseños propuestos ni proporcionan requisitos específicos de seguridad en el diseño.

La necesidad de una orientación más formal se conoce desde hace tiempo, pero hasta mediados de los años 80, las técnicas de evaluación de riesgos tendían a concentrarse en cuantificar la frecuencia y magnitud de las consecuencias derivadas de determinados riesgos. Estos fueron a veces comparados con valores objetivos vagamente definidos, pero, siendo un tema controvertido, tales objetivos (generalmente en la forma de tasas de mortalidad) no eran fácilmente aplicados o publicados.

La Norma de la Unión Europea EN 1050 (Principios de la evaluación del riesgo), en 1996, abarcaba los procesos de evaluación de riesgos, pero ofrecía pocos consejos sobre la reducción del riesgo. Se proporcionaron algunas orientaciones para el control de maquinaria (EN 954-1 véase el capítulo 10) sobre cómo reducir los riesgos asociados a los sistemas de control, pero no se incluyeron específicamente los PLC (programmable logic controllers) que fueron tratados por separado en otros documentos de IEC (International Electrotechnical Commission) y CENELEC (European Committee for Standardization).

Por otro lado, la proliferación de software a partir de los años 80, en particular en los sistemas de control y seguridad en tiempo real, centró la atención en la necesidad de abordar fallas sistemáticas, ya que podrían no necesariamente ser cuantificadas. En otras palabras, mientras que las tasas de fallos de hardware se consideraban una tasa creíble y predecible de confiabilidad, se estuvo de acuerdo en que las tasas de falla de software generalmente no eran predecibles. Se aceptó que era necesario considerar defensas cualitativas contra fallas sistemáticas como una actividad adicional, y separada, a la tarea de predecir la probabilidad de fallas aleatorias del hardware.

En 1989, el HSE (Health and Safety Executive) publicó directivas que fomentaban este doble enfoque para garantizar la seguridad funcional de equipos programables. Esto condujo al trabajo de IEC, durante la década de 1990, que culminó en la norma internacional sobre seguridad funcional IEC 61508. La norma IEC se refiere a la seguridad de los sistemas eléctricos, electrónicos y programables en los que un potencial fallo afectará personas o medio ambiente. Tiene un carácter voluntario, en lugar de legal, al menos para el Reino Unido, pero hay que decir que actualmente ignorarla puede verse como "no hacer todo lo razonablemente practicable" en el sentido de la Ley y un fracaso para demostrar la "diligencia debida". A medida que se extiende el uso de la Norma, se puede argumentar que es cada vez más "practicable" usarlo. La Norma fue revisada y reeditada en 2010.

miércoles, 16 de noviembre de 2016

Conceptos sobre sistemas críticos

No existe sistema socio-técnico que presente riesgo cero. Esto se debe a que ningún elemento físico tiene tasa de falla cero, ningún ser humano está exento de cometer errores y ningún diseño de software puede prever todas las posibilidades operacionales. Luego todos los sistemas fallan. No existen los sistemas sin fallas. 

A pesar de ello, la percepción pública del riesgo, especialmente después de un incidente mayor, a menudo exige el ideal de riesgo cero. Pero, en general, la mayoría de las personas entienden que esto no es practicable, y se pueden consultar valores de riesgo diario de muerte por diversas causas, que están lejos de ser nulos. De este modo, prevalece el sentido común y la noción de reconocer un riesgo tolerable asociado a cualquier actividad humana.

Ahora bien, el grado real de riesgo que se considera tolerable variará de acuerdo con una serie de factores tales como el grado de control que se tiene sobre las circunstancias, el carácter voluntario o involuntario del riesgo o el número de personas en riesgo en cualquier incidente, entre otros factores.

A partir de ello, se ha desarrollado una tecnología de la seguridad en torno a la necesidad de establecer metas de niveles de riesgo tolerables y evaluar si los diseños propuestos cumplen con estos objetivos, ya sean en plantas de proceso, sistemas de transporte, equipos médicos o cualquier otra aplicación. 
 
A principios de los 70, las personas vinculadas a la industria de procesos se dieron cuenta de que, con plantas cada vez más grandes y complejas, que implicaban mayores inventarios de material peligroso, la práctica de aprender por errores (si es que lo hacían) ya no era aceptable. Se desarrollaron métodos para identificar y cuantificar las consecuencias de las fallas. Se desarrollaron en gran medida para ayudar en el proceso de toma de decisiones al desarrollar o modificar la planta. Las presiones externas para identificar y cuantificar el riesgo vendrían después.

A mediados de esa década ya existía preocupación por la falta de controles formales para regular esas actividades, lo que podría dar lugar a incidentes que tuvieran un impacto importante en la salud y la seguridad del público en general.

El incidente de Flixborough en junio de 1974, que resultó en 28 muertes, centró la atención del público británico y de los medios de comunicación en esta área de la tecnología. Muchos otros acontecimientos, como el de Seveso (Italia) en 1976 hasta el desastre de Piper Alpha y los incidentes ferroviarios más recientes de Paddington (y otros), han mantenido vivo ese interés y han dado lugar a la publicación de directrices y también a legislación en el Reino Unido. Luego veremos que esto generó estándares internacionales para el desarrollo de sistemas críticos.

lunes, 14 de noviembre de 2016

Mes de la Seguridad y Resiliencia de Infraestructuras Críticas

Las infraestructuras críticas de una nación proporcionan servicios esenciales que sustentan la sociedad y sostienen su estilo de vida. Reconocemos a las infraestructuras críticas en la energía que usamos en nuestros hogares y negocios, en el agua que bebemos, en los sistemas de transporte que nos llevan de un lugar a otro, en los servicios de emergencia y hospitales de nuestras comunidades, en las granjas donde crece nuestra comida. Tiendas en las que compramos, y en los sistemas de Internet y comunicaciones en los que confiamos para mantenernos en contacto con amigos y familiares. La seguridad y la resiliencia de toda esta infraestructura crítica es vital no sólo para la confianza pública, sino también para la seguridad, prosperidad y bienestar de una nación. Al menos así lo ve el Homland Security de USA <aquí>

Los Cyber Physical Systems requieren seguridad

Un Cyber Physical System requiere de seguridad, en términos muy concretos, tal cual lo describe el mapa conceptual de [1]. Se habla de Resiliencia, Privacidad, resistencia a Ataques Maliciosos y Detección de Intrusión.

Técnicamente, la RESILIENCIA es la capacidad de un material de absorber energía cuando se deforma. En el contexto de un CPS, se refiere a la capacidad del sistema para seguir funcionando satisfactoriamente frente a entradas inesperadas, fallas de subsistemas o condiciones ambientales o entradas que están fuera del rango de operación específico. Tolerancia a fallas, detección de fallas y adaptación son todas técnicas que promueven la resiliencia.

En cuando a la PRIVACIDAD, en el contexto de la CPS, se refiere al problema de proteger la información de los seres humanos del acceso no autorizado de otros seres humanos o máquinas.

En cuanto a ATAQUES MALICIOSOS, todos los sistemas informáticos en red enfrentan el riesgo de ataques maliciosos. A medida que las redes que conforman los CPS se vuelven más abiertas, también se vuelven vulnerables. Pero incluso con las redes cerradas, separadas por un "vacío" de las redes abiertas, todavía existen riesgos debido a la confianza incompleta en  proveedores y debido a la posibilidad de la introducción accidental de código malicioso. Los problemas particulares incluyen:
  • back doors;
  • denial of service attacks;
  • trojan horses;
  • viruses.
El término DETECCIÓN DE INTRUSIÓN, se refiere a la necesidad de considerar intrusiones físicas y cibernéticas. Las tecnologías que pueden ser llevadas a cabo incluyen:
  • Desde el punto de vista del embebido: detección y seguimiento de su movimiento, detección de presencia humana, reconocimiento facial; y
  • Desde el punto de vista temporal: habilitar la detección de anomalías temporales lo cual puede revelar intrusión.
 [1]. http://cyberphysicalsystems.org/; consultado en  Octubre 2015.-

Cyber Physical Systems

Un “Cyber Physical Systems” (CPS) [1] es una integración de sistemas computacionales embebidos, redes de datos y procesos físicos. Los sistemas embebidos junto a las redes monitorean y controlan los procesos físicos mediante lazos de realimentación afectando su cómputo y viceversa. Si bien se basan fuertemente en sistemas embebidos, su principal misión no es el cómputo en sí mismo sino sostener el funcionamiento del sistema físico que componen. Los CPS forman parte de la dinámica de los procesos físicos integrando software y redes en una abstracción que demanda técnicas de modelado, diseño y análisis específicos [2].

El término surgió en algún momento del año 2006, cuando fue utilizado por Helen Gill en la "National Science Foundation" (USA). Si bien estamos familiarizados con el término ciberespacio y podemos estar tentados a asociar los CPS con él, la raíz del término CPS es más antiguo.  Es más preciso asociarlo al término cibernética . Que a su vez fue aportado por Norbert Wiener, un matemático americano que ayudó al desarrollo de la teoría de los sistemas de control.

[1]. http://cyberphysicalsystems.org/; consultado en  Octubre 2015.-
[2]. Lee Seshia A.; “Introduction to Embeddes Systems A Cyber-Physical Systems Approach”; Second Edition; 2015.-

viernes, 11 de noviembre de 2016

Legislación Argentina

Argentina, 15 años después, elabora algunas ideas y crea el ICIC, o Programa Nacional de Infraestructuras Críticas de Información y Ciberseguridad <consultar>.
Creado mediante la Resolución JGM Nº 580/2011, tiene como finalidad impulsar la creación y adopción de un marco regulatorio específico que propicie la identificación y protección de las infraestructuras estratégicas y críticas del Sector Público Nacional, los organismos interjurisdiccionales y las organizaciones civiles y del sector privado que así lo requieran, y la colaboración de los mencionados sectores con miras al desarrollo de estrategias y estructuras adecuadas para un accionar coordinado hacia la implementación de las pertinentes tecnologías, entre otras acciones.
Lo primero que me pregunto es si es posible dejar librado a los sectores privados, la colaboración de forma voluntaria en la protección de infraestructuras que potencialmente pondrían en riesgo la gobernabilidad de la Nación.

Sectores con infraestructuras críticas

Revisando la primera legislación propuesta por Bill Clinton, la siguiente reflexión que nos hacemos es: bien, vemos que se mencionan sectores de la sociedad que realizan ciertas actividades que estarían confiando en insfraestructuras que son críticas o conformarían infraestructuras críticas.
¿ Habrá alguna clasificación de esos sectores ?
Despúes de todo han pasado 20 años. Esto es algo que lo deberían haber resuelto. Efectivamente, el Departamento de Seguridad Nacional de los Estados Unidos, conocido como "Homeland Security" ha propuesto algunas definiciones que nos ayudarán a poner un manto de luz sobre nuestra reflexión. 
Se puede consultar los sectores definidos por el "Homeland Security" <aquí>.