PROCEDIMIENTO DE DISEÑO DE SISTEMAS CIBERFÍSICOS DE TIEMPO REAL TOLERANTES A ATAQUES CIBERNÉTICOS

Resumen

Los sistemas ciberfísicos consisten en una combinación de dispositivos móviles, sistemas integrados y computadoras que se usan para monitorear, detectar y actuar sobre elementos físicos del mundo real para cumplir una tarea específica. Las partes informáticas que conforman este tipo de sistemas suelen interconectarse, normalmente por medios inalámbricos, para compartir información y datos que interactúan entre ellos, y en ocasiones también con servicios de computación en la nube. Tener en cuenta que la gran mayoría de estos sistemas trabajan como sistemas de control distribuido, en donde el controlador, sensores y actuadores se comunican a través de redes de comunicaciones.

Esto permite tener mayor flexibilidad en estos sistemas en donde se tolera la integración de nuevos nodos a través de redes de comunicación como Internet, que ha contribuido al aumento en la capacidad de cómputo, la cobertura y adaptabilidad de las aplicaciones. Sin embargo, al mismo tiempo plantea nuevos desafíos que  se relacionan con la seguridad y la confiabilidad de las aplicaciones derivada de la vulnerabilidad que presentan frente a ciberataques, los cuales pueden causar daños como afectaciones en la infraestructura física, el medio ambiente y los costos de producción, alterar la calidad de los productos involucrados en los procesos,  incluso hasta atentar contra la vida humana, entre otros.

En estos nuevos entornos surgen nuevas aplicaciones en diferentes sectores, como lo son el sector energético, transporte, salud, entre otros, que en la gran mayoría de casos requieren del cumplimiento de requisitos de tiempo real y la protección de la información, para asegurar su correcta funcionalidad. Desde el punto de vista de control, existen normalmente flujos relacionados con la medida de los sensores que se envía a los controladores y con los comandos de control que se envían a los respectivos actuadores. El envío de datos errados genera acciones incorrectas en relación con los objetivos de control, dejando al sistema en un estado no deseado. Así estos sistemas se pueden encontrar vulnerables frente a inconvenientes asociados a alteración de variables entregas por los sensores y/o controladores, dejándolo en un estado inseguro y no deseado.

De este modo el propósito de esta investigación se centra en poder determinar nuevas estrategias, teniendo en cuenta puntos de vista desde la teoría de control y de la protección de información, que garanticen niveles de seguridad y confianza en aplicaciones de control soportadas en sistemas ciberfísicos, en relación a  ciberataques que afecten la integridad de las mediciones y acciones de control, o el cumplimiento de plazos de tiempo real.