====== Tema 2 ======
===== Industrial Control System =====
También conocidos como ICS e IACS son sistemas formados por equipos interconectados que controlan monitorizan y administran grandes sistemas de producción industrial. Algunas formas, de forma no muy correcta se usan como sinónimos:
  * PCS (Process Control System) o PLC (Proglamable logic controller)
  * DCS (Distributed control System)
  * SCADA (Supervisory Control and DAta Acquisition system)

El ICS engloba todo lo aquí definido:
  * ICS: Sistema de control que abarca todo esto.
  * SCADA: Gran área geográfica
  * DCS: Una sola ubicación
  * PLC: Una unidad de proceso

===== PLC =====
Hardware embebido que controla localmente algún dispositivo, fueron creados para sustituir circuítos lógicos basados en relés. Se caracterizan por:
  * Fáciles de programar
  * Fáciles de mantener y reparar
  * Pequeño Tamaño
  * Se pueden comunicar con dispositivos de una planta industrial y con los sistemas remotos de control central

En la actualidad pueden hacer más cosas:
  * Mayor potencia de procesamiento
  * Soporte para entradas/salidas digitales y analogicas
  * Implementan distintas variantes de lazos de control
  * Soportes para nuevos protocolos de comunicación

Normalmente se usa un software especializado basado en una interfaz WYSIWYG en la que se pueden ir interconectando las distintas entradas y salidas.

===== SCADA =====
Capa de software por encima de los PLC que se limita a realizar tareas de supervisión (Aunque en la actualidad también pueden hacer tareas de control.). Las principales funcionalidades de un SCADA son:
  * Adquisición de datos
  * Presentación de datos a través de un HMI (Humam-Machine Interface) personalizado
  * Control de sistemas dispersos geograficamente.

Los SCADA tienen varios componentes:
  * RTU: Remote Terminal Unit, compuestos por sensores y actuadores.
      * Suelen estar dispersos geográficamente
      * No actualizan constantemente debido a que en los ambientes industriales hay muchas interferencias que pueden producir el envío de datos erróneos, por lo que solo suelen indicar al SCADA cambios de estado
      * Se suelen comunicar por protocolo profinet (Siemens) o profibus.
===== DCS =====
Similar a un SCADA, con la diferencia de que muestran datos en tiempo real.

===== Protocolos de comunicación =====
  * SCADA: comunicación con los sitemas de supervisión
  * FIELDBUS: Comunicación con sistemas de control
  * ModBus: Modicon Communication Bus, protocolo más antiguo y extendido para ICS.
      * Abierto y gratutio
      * Nivel de aplicación
      * Comunicación en texto plano
      * Comunicaciones Request o Reply
      * Problemas de seguridad:
          * Ausencia de autenticación
          * Ausencia de cifrado
          * No hay mecanismos de supresión de broadcast (facilita los ataques DDOS)
          * Los mensajes permiten reprogramar los dispositivos
      * Recomendaciones
          * Usar solo en entornos controlados
          * Hacer uso de IDS y/o IPS para monitorizar los comandos ejecutados
          * En áreas críticas del sistema usar sistemas más sofisticados
              * Firewalls a nivel de aplicación
              * Filtros específicos para protocolos industriales
              * Sistemas de monitorización de datos para validar sesiones y prevenir el secuestro de sesiones modbus.
  * OPC: Es un framework de protocolos que usa una serie de API de protocolos que usa windows para comunicar equipos.
      * OPC = OLE Process Control
      * OLE = Object Linking and Embedding, protocolo de microsoft.
      * Al usar el API DCOM (Distributed Component Object Model) de Microsoft se elimina la necesidad de usar drivers específicos para cada dispositivo.
      * Hay 2 esquemas: Classic OPC (DCOM) y OPC UA (unified architecture), siendo la segunda la más actual
          * DCOM: De tiempos de XP se usa con ordenadores normales
          * UA: Sustituye DCOM, soporta más dispositivos que pcs normales, se adapta a arquitecturas actuales, sirve para cualquier sistema basado en windows. Se puede comunicar con:
              * PLC
              * PCs de monitorización
      * Problemas de seguridad:
          * DCOM es altamente vulnerable a ataques, cualquier vulnerabilidad OLE se puede transladar a OPC
          * AL depender de windows es vulnerable a exploits del sistema operativo.
          * Debido a la dificultad de parchear los sistemas, muchos no están actualizados.
      * Recomendaciones de seguridad:
          * Deshabilitar servicios y puertos no necesarios
          * Aislar el servidor OPC para solo comunicarse con dispositivos autorizados.
          * Securizar el servidor OPC como otros hosts tradicionales, incluyendo el uso de firewalls e IDS/IPS.


===== Diferencias con redes de comunicaciones comerciales =====
==== Seguridad ====
  * El impacto de los fallos de seguridad en los ICS son mucho mayores que en otros sistemas por las consecuencias físicas
  * Los errores de seguridad suelen ser difíciles de diagnosticar y reparar.
  * Es complicado administrar los ICS:
      * Hay mucho software desfasado que no puede ser parcheado
      * No hay entornos amigables para pruebas
      * Los dispositivos están muy dispersos geográficamente y tienen altas restricciones para acceso remoto.
      * Generalmente no se pueden usar ni antivirus ni firewalls
  * Existencia de ataques específicos debido al uso de protocolos de red poco típicos.


===== Industria 4.0 =====
Concepto que representa la evolución de las fábricas tradicioonales hacia las inteligentes las cuales están diseñadas para:
  * Ser más eficientes en terminos de administración de recursos
  * Tener una flexibilidad alta para adaptarse a los constantes cambios de requerimientos de producción.

Este concepto fue definido por el gobierno aleman en 2011.
==== Conceptos similares ====
  * Por parte de estados unidos está AMP (Advanced Manufacturing Process), pero resultó en fracaso. 
  * El concepto IIoT (industrial Internet of Things) es el que más se suele aplicar en la actualidad. 
  * Internet Plus: darle funcionalidades adicionales al internet actual para aplicarlo a finanzas, industria, etc... 
  * Por otro lado está Made in China 2025
  * Industria 5.0: Busca personalizar productos a escala masiva.
      * Se centra en las pesonas, su ecosistema y su protección
      * Busca mejorar la vida de las personas
      * Busca la sostenibilidad
      * Resilencia: Busca reducir la dependencia en factores externos.
      * Cooperación entre humanos y máquinas
      * Cognitive computing

==== Pilares de la industria 4.0 ====
  * Robótica y autómatas: Permite automatizar tareas industriales sistemáticas por medio de robots. Formados por lo siguiente
      * Controlador
      * Eje I/O
      * End Effector I/O: Brazo con servomotores
      * Operator: persona que manda órdenes a la máquina