Diplomado en Automatización Industrial · 2ª versión · Módulo 5

Seguridad en las comunicaciones e IoT industrial

Sesión 5 · U3.2 Seguridad · U3 IoT industrial

ING. JAVIER APAZA MARTÍNEZ
Viernes 6 de noviembre de 2026 · 19:00 – 22:00

Hoy

Plan de la sesión

19:00Repaso y dudas de la S4 19:10Un ataque en vivo: Modbus sin contraseña ● laboratorio 19:30Por qué OT es distinta · casos reales 20:00Defensa en profundidad · zonas y conductos (IEC 62443) 20:25Pausa de 10 minutos 20:35Endurecer el S7-1200 y la red ● actividad 21:00IoT industrial: MQTT, QoS y edge ● laboratorio + actividad 21:45Lo que suma al trabajo final · ticket de salida
U3.2 · Seguridad

¿Qué hace falta para cambiar la consigna de un PLC por Modbus?

Solo llegar a la red.

U3.2 · Seguridad

Lo que acaba de pasar

Sin autenticación

Modbus, el S7 clásico y DCP de PROFINET no piden contraseña: se diseñaron para redes cerradas.

Red plana

Si todo está en la misma red, una PC infectada llega a todos los PLC.

Entradas olvidadas

Un módem, un escritorio remoto, un USB: caminos que no pasan por el firewall.

Y lo que salvó la planta al final no fue la red: fue un límite en el programa y un interruptor cableado. Eso es defensa en profundidad.

U3.2 · TI y OT

TI y OT protegen cosas distintas

TI (oficina)OT (planta)
PrioridadConfidencialidad → Integridad → Disponibilidad (CIA)Disponibilidad → Integridad → Confidencialidad (AIC)
Si fallaSe pierden datosSe para la planta, se daña un equipo, se lastima alguien
Vida de los equipos3 a 5 años15 a 20 años
ParchesApenas salenSe prueban y se aplican en una parada
ReiniciarNormalSolo en una parada planificada
1

Casos reales

Cada uno enseña una lección distinta

U3.2 · Casos reales

Cuatro incidentes, cuatro lecciones

Stuxnet · 2010

Alteró PLC Siemens que movían centrifugadoras en Irán, mostrando valores normales al operador. Entró por USB a una red sin internet.

Lección: el aislamiento no basta.

Unitronics · 2023

PLC de servicios de agua en EE. UU. expuestos a internet con la contraseña de fábrica. Les cambiaron la pantalla y la lógica.

Lección: nada de OT directo a internet.

FrostyGoop · 2024

Comandos Modbus TCP a los controladores de la calefacción en Leópolis, Ucrania: cientos de edificios sin calefacción en pleno enero.

Lección: el ataque del laboratorio es real.

CrowdStrike · 2024

No fue un ataque: una actualización defectuosa de un antivirus dejó millones de equipos Windows sin arrancar.

Lección: en OT nada se actualiza sin probar.

Fuentes: CISA, alerta AA23-335A (Unitronics); Dragos, informe FrostyGoop (2024); análisis públicos de Stuxnet y del incidente de CrowdStrike del 19-jul-2024.

2

Defensa en profundidad

Zonas, conductos y capas que no dependen unas de otras

U3.2 · Defensa en profundidad

Capas: si una falla, la siguiente detiene

Personas y políticasContraseñas propias, accesos por persona, USB controlados, plan de respuesta
PerímetroFirewall TI/OT y DMZ industrial; nada de OT expuesto a internet
Red internaZonas por célula o por área, firewall de célula, reglas de lista blanca
EquiposEndurecimiento: nivel de acceso, servicios apagados, firmware probado
AplicaciónEl programa valida lo que llega: límites, permisos, confirmaciones
ProcesoProtecciones físicas y sistemas de seguridad que no dependen del PLC ni de la red

Y atravesando todas: monitoreo (saber qué pasa) y respaldos (poder volver).

U3.2 · IEC 62443

Zonas y conductos

Empresa (TI) ERP, correoPC de oficina DMZ industrial Réplica del historiadorServidor de saltosParches y antivirus Supervisión SCADA, historiadorEstación de ingeniería Célula · línea APLC, HMI, variadores Célula · línea BPLC, HMI, servo FWFWFWFW Cada línea que cruza un borde es un conducto: se declara, se filtra y se vigila

Zona

Equipos con los mismos requisitos de seguridad.

Conducto

El único camino entre dos zonas, con sus reglas.

DMZ

TI y OT se encuentran aquí: nada cruza directo.

U3.2 · Reglas

¿Qué cruza cada conducto?

DeAQué se permiteQué no
OficinaDMZLeer la réplica del historiador (HTTPS)Nada hacia la red de control
HistoriadorDMZEnviar su réplica, en un solo sentidoRecibir órdenes de la oficina
IntegradorServidor de saltosVPN con MFA, con horario y registroEntrar directo a un PLC
SCADACélulaModbus 502 o S7 102, solo hacia sus PLCQue otras IP escriban en el PLC
Célula ACélula BSolo los datos que intercambianTodo lo demás

Política: denegar todo y permitir solo lo necesario. En OT es fácil, porque se sabe quién habla con quién.

Pausa

10 min

Volvemos con el endurecimiento y con MQTT

U3.2 · Endurecimiento

Endurecer un S7-1200

  • Nivel de acceso con contraseña (Protección y seguridad): nadie carga ni cambia el programa sin ella.
  • PUT/GET apagado si no se usa.
  • Servidor web apagado, o con usuarios y HTTPS.
  • Firmware al día, después de probarlo. Desde V4.5: comunicación segura con TIA y HMI, y contraseña para la configuración confidencial.
  • Programa que valida las consignas que llegan por la red.

Y en la red

  • Puertos del switch que no se usan, apagados.
  • Contraseñas de fábrica cambiadas en switches, HMI y routers.
  • Inventario: qué hay, dónde y con qué firmware.
  • Respaldos de PLC, HMI y SCADA fuera de la red, y probados.
U3.2 · Buenas prácticas

Lo que más se olvida en planta

Acceso remoto

VPN con MFA a un servidor de saltos, habilitado solo cuando hace falta. Nada de módems escondidos.

USB y laptops

Estación de limpieza antes de conectar nada a OT. Laptops de terceros, a una red separada.

Antimalware

En OT, lista blanca de aplicaciones: solo corre lo autorizado.

Parches

Probar, respaldar, aplicar en parada. Si no se puede, compensar con segmentación.

Monitoreo

Un IDS pasivo por puerto espejo avisa de escrituras raras sin tocar el control.

Disponibilidad ≠ seguridad

UPS y anillos protegen contra fallas, no contra atacantes. Las dos hacen falta.

Actividad · 8 minutos

Seguridad en las comunicaciones

Zonas, casos reales y endurecimiento. La primera pregunta siempre es la de las zonas.

3

IoT industrial

Sacar los datos de la planta sin abrirla

U3 · IoT industrial

Del sondeo a la publicación

Modbus: preguntar todo el tiempo

  • El cliente pide cada dato, cambie o no.
  • Hay que conocer la IP y el mapa de cada equipo.
  • Para leer desde afuera, hay que abrir un puerto hacia adentro.

MQTT: avisar cuando hay algo

  • El equipo publica en un tópico; quien quiera, se suscribe.
  • Un broker reparte: nadie conoce a nadie.
  • La conexión sale de la planta: no se abren puertos de entrada.
  • Liviano: funciona por 4G y enlaces malos.

Corrección respecto de la 1ª versión: MQTT estaba dentro de la U4; el contenido mínimo lo pone en IoT industrial, en la U3.

U3 · MQTT

Tópicos y comodines

Los tópicos son jerárquicos, separados por /:

planta/linea1/tanque1/temperatura
planta/linea1/energia
planta/linea2/estado

+ = un nivel · # = todos los que siguen (al final)

¿Qué recibe cada filtro?

planta/# → los tres

planta/+/energia → energia

planta/linea1/+ → energia ✗ temperatura

planta/linea1/# → temperatura y energia

U3 · MQTT

QoS: elegir bien

QoSGarantíaPaquetesCuándo
0Como máximo una vez: se puede perder1Mediciones frecuentes para tendencias
1Al menos una vez: puede duplicar2 o másAlarmas y eventos (un duplicado no hace daño)
2Exactamente una vez4 o másContadores que se suman, órdenes que no se pueden repetir

Retenido

El broker guarda el último valor: quien se conecta después lo recibe al instante. Ideal para estados.

Última voluntad (LWT)

Si un equipo se cae sin avisar, el broker publica por él: offline.

U3 · IoT industrial

Una arquitectura IIoT típica

CampoModbus RTU, PROFINET, 4–20 mA
→
PLCcontrola
→
EdgeNode-RED: lee, filtra y publica
→
BrokerMQTT con TLS · 8883
→
Nube o MEStableros, OEE, energía

Desde el S7-1200

Directo con la librería LMQTT de Siemens, o a través del equipo edge.

Sparkplug B

Ordena los tópicos y los datos, y avisa cuándo un equipo “nace” o “muere”.

MQTT seguro

TLS, credenciales o certificados por equipo y permisos por tópico. QoS es fiabilidad, no seguridad.

U3 · Tendencias

Lo que viene a las redes industriales

TSN

Normas IEEE 802.1 para que el Ethernet estándar garantice tiempos compartiendo red con TI y video.

Ethernet-APL

Ethernet de 2 hilos con energía hasta el instrumento, apto para zonas Ex. Sucesor de PA y HART.

5G privado

Para lo que se mueve: robots móviles, AGV, equipos portátiles.

OPC UA

Modelo de datos con seguridad incorporada, de la máquina a la nube. Es la S6.

Actividad · 7 minutos

IoT industrial y MQTT

QoS, tópicos, retenidos y arquitectura. Pueden usar el laboratorio: /lab/mqtt.html

Trabajo final

Lo que hoy suma a su diseño

Zonas y conductos

Dibújenlos sobre su diagrama: qué zona, qué conducto, qué lo protege y qué deja pasar.

Acceso remoto

Cómo entra el integrador sin dejar la red de control expuesta.

Cinco medidas concretas

De endurecimiento, para sus PLC y su red. Concretas: “PUT/GET apagado en las CPU de la línea B”.

Datos hacia arriba

Si eligen MQTT: tópicos y QoS. Si eligen OPC UA, lo terminamos el lunes.

Cierre

Lo que vimos hoy

Próxima sesión · lunes 9 de noviembre

S6 · OPC UA, modelos de comunicación y defensa

Veremos

  • Los cuatro modelos de comunicación, lado a lado
  • OPC UA: espacio de direcciones, suscripciones y seguridad
  • Evaluación de cierre (20 %)
  • Defensa del trabajo final

Para llevar

  • El documento final se entrega después de la defensa: miércoles 11, 23:59
  • Diapositivas de la defensa listas (máximo 5, para 3 minutos)
  • UaExpert y Prosys OPC UA Simulation Server instalados (gratis)
Actividad · 2 minutos

Ticket de salida

Gracias

El ataque Modbus y el laboratorio de MQTT quedan en el aula