À l'ère numérique, la cyberinfrastructure joue un rôle de plus en plus central dans nos vies. Les entreprises, les gouvernements et d'autres institutions s'appuient de plus en plus sur les systèmes informatiques, le stockage en nuage, les réseaux interconnectés et d'autres formes de technologies numériques. Dans le même temps, elles deviennent de plus en plus dépendantes de leur capacité non seulement à fonctionner efficacement, mais aussi à sécuriser ces infrastructures et à les protéger contre d'éventuelles attaques ou autres incidents similaires.
Cet article vise à fournir un aperçu général et détaillé de la cyberinfrastructure, de son importance, du rôle de la cybersécurité et des défis à relever pour protéger ces systèmes.
Qu'est-ce que la cyberinfrastructure ?
La cyberinfrastructure correspond à une infrastructure intégrée composée de réseaux numériques, de systèmes informatiques et de mégadonnées, de réseaux avancés, d'outils logiciels et d'applications, de services collaboratifs et d'environnements numériques de pointe. La cyberinfrastructure va au-delà du matériel et des logiciels pour inclure les infrastructures humaines pertinentes, à savoir les personnes, les institutions et les politiques qui stimulent le développement et/ou l'utilisation de la cyberinfrastructure, tant pour la recherche scientifique que pour le public. La cyberinfrastructure est plus que les composants physiques des réseaux et des ordinateurs.
Il s'agit d'un système holistique conçu pour fournir un accès robuste, évolutif et fiable à l'information et aux ressources informatiques. Cette infrastructure fournit les moyens de tirer parti de nouvelles capacités telles que le big data, le calcul haute performance (HPC) et les simulations physiques à grande échelle qui ouvrent la voie dans les domaines de la santé, de la finance, de l'énergie et de la défense.
Pourquoi la sécurité de la cyberinfrastructure est-elle importante ?
La sécurité de la cyberinfrastructure est cruciale en raison de son rôle fondamental dans la société moderne. À mesure que ces systèmes deviennent plus complexes et interconnectés, ils deviennent des cibles privilégiées pour les cyberattaques. La cybersécurité des cyberinfrastructures est vitale, car l'efficacité et la résilience d'une infrastructure dépendent de son composant le plus vulnérable. Une attaque réussie contre une cyberinfrastructure peut paralyser de nombreux systèmes fondamentaux, des réseaux de communication aux réseaux électriques. Elle menace également les intérêts nationaux, la stabilité économique et la sécurité publique. La sécurité des cyberinfrastructures permet de préserver la confidentialité, d'assurer le fonctionnement des services essentiels et de susciter la confiance du public.
Alors que les menaces se sont multipliées, impliquant principalement des acteurs étatiques, des cybercriminels ou des groupes d'activistes travaillant en équipe ou individuellement, des mesures de cybersécurité plus robustes que jamais sont devenues nécessaires. Ces mesures doivent s'adapter en raison de la nature dynamique des menaces et de la sophistication croissante des attaquants.
Quels sont les secteurs d'infrastructures critiques ?
Les secteurs d'infrastructures critiques sont les systèmes et les actifs dont la perturbation pourrait avoir des conséquences sur la sécurité nationale, la stabilité économique, la santé publique ou la sécurité. L'Agence américaine pour la cybersécurité et la sécurité des infrastructures (CISA) répertorie les secteurs d'infrastructures critiques. Ceux-ci comprennent l'énergie, qui inclut la production et le transport d'électricité, ainsi que les systèmes d'approvisionnement en eau et de traitement des eaux usées, qui gèrent l'approvisionnement public en eau et les installations de traitement de l'eau et des déchets. Les communications comprennent les télécommunications et les infrastructures Internet.
Les autres secteurs sont les services financiers, qui comprennent les banques et les systèmes de paiement, les soins de santé et la santé publique. Les infrastructures des installations commerciales telles que celles énumérées ci-dessus dépendent presque exclusivement des cyberinfrastructures, et leur protection contre les cybermenaces est donc cruciale pour la sécurité de la nation.
Qu'est-ce que la sécurité des cyberinfrastructures ?
La sécurité des cyberinfrastructures désigne l'ensemble des pratiques, outils et politiques mis en place pour protéger les infrastructures numériques contre les accès non autorisés et les attaques, et pour garantir l'intégrité, la confidentialité et la disponibilité des données et des systèmes. Elle englobe l'utilisation de pare-feu, de systèmes de détection d'intrusion, de cryptage, de contrôles d'accès, de plans d'intervention en cas d'incident, etc. En outre, la sécurité des cyberinfrastructures doit prendre en compte tous les différents scénarios d'attaque, des logiciels malveillants et des campagnes de phishing aux ransomwares et aux attaques par déni de service distribué (DDoS). Les experts en sécurité doivent également tenir compte des menaces internes, c'est-à-dire les cas où une personne disposant d'un accès légitime utilise ses privilèges pour nuire au système.
L'une des étapes essentielles à la mise en place d'une cyberinfrastructure où les données et les systèmes sont protégés consiste à surveiller en permanence les vulnérabilités et les menaces, afin de permettre aux entreprises/organisations d'adapter leur environnement à mesure que de nouvelles formes de menaces apparaissent. Cela nécessite une combinaison de technologies, de processus et de personnes afin de créer une cyberinfrastructure résiliente, capable de résister aux attaques et de se remettre rapidement des incidents.
Le rôle des outils de cybersécurité dans la sécurité des infrastructures
Les outils de cybersécurité tels que les pare-feu, les systèmes de détection d'intrusion, le chiffrement, etc. sont ceux que nous utilisons pour défendre notre cyberinfrastructure contre les menaces. Les pare-feu forcent le trafic provenant du monde extérieur à passer par un filtre avant de pouvoir entrer dans un réseau local fiable, en le testant par rapport à un ensemble de règles de sécurité. Si le trafic ne correspond pas, il peut être bloqué par un système de prévention des intrusions (IDPS) ou signalé comme une alerte à l'administrateur système à l'aide d'un système de détection des intrusions (IDDS). Le cryptage protège les données afin qu'elles puissent être partagées en les convertissant en un langage codé qui ne peut être interprété que par des utilisateurs habilités.
Lors de la mise en place d'une stratégie de cyberdéfense, les outils de gestion des informations et des événements de sécurité (SIEM) configurent une vue d'ensemble qui extrait des informations de plusieurs sources et intègre les données afin d'agréger la détection et la réponse aux attaques en temps réel. Les plateformes de protection des terminaux (EPP) protègent contre les logiciels malveillants et les programmes potentiellement indésirables (PUP) à l'aide de logiciels antivirus, de pare-feu et d'autres logiciels anti-malware sur chaque terminal.what-is-a-firewall/" target="_blank" rel="noopener">pare-feu et d'autres logiciels anti-malware sur chaque terminal. Les outils de gestion des vulnérabilités identifient et corrigent les faiblesses logicielles, matérielles et de configuration qui peuvent compromettre le système. Les systèmes de contrôle d'accès authentifient l'identité sur le réseau afin de fournir l'accès aux ressources et aux activités à l'aide d'une authentification forte.
Composants clés de la cyberinfrastructure
La cyberinfrastructure comporte un certain nombre de composants clés, tous nécessaires à son fonctionnement. L'informatique fait référence aux systèmes haute performance tels que les supercalculateurs ou les clusters, le serveur et le matériel du système, ainsi que les plateformes cloud, où les utilisateurs exécutent des logiciels et stockent des données hors site. Cela est nécessaire en raison de la partie données, qui correspond aux informations à traiter pour le traitement et l'innovation.
La cybersécurité désigne les politiques et les outils nécessaires pour maintenir l'infrastructure en état de fonctionnement et intacte, et pour préserver l'intégrité, la confidentialité et la disponibilité du système dans les limites de sécurité. Les ressources humaines désignent le personnel informatique et de cybersécurité chargé de maintenir le système en état de fonctionnement, afin qu'il soit performant et sécurisé.
Enfin, il s'agit de la politique et de la gouvernance, qui font référence à la gestion de l'infrastructure et à ce qui est nécessaire pour ce faire, dans le respect des normes et réglementations.
Rôle de la cyberinfrastructure dans la recherche et l'innovation
La cyberinfrastructure joue un rôle central dans l'avancement de la recherche et de l'innovation dans divers domaines. En fournissant les outils et les ressources nécessaires, la cyberinfrastructure permet aux chercheurs de mener des expériences complexes, d'analyser de grands ensembles de données et de collaborer avec des collègues du monde entier. Les plateformes de collaboration, deuxième composante indispensable de la cyberinfrastructure, mettent en relation les chercheurs afin de faciliter la communication et le partage des connaissances.
Elles peuvent soutenir la collaboration entre des équipes géographiquement dispersées qui travaillent à l'élaboration de résultats trop importants pour être réalisés par une seule personne. Ces collaborations peuvent accélérer la recherche et la découverte. La cyberinfrastructure peut également faciliter le développement de nouvelles technologies et approches. Grâce à ces capacités de formation, les chercheurs en IA peuvent mener des recherches de pointe débouchant sur des applications dans les domaines de la santé, de la finance, des transports et autres. Ces applications peuvent ensuite soutenir d'autres activités de recherche.
Avantages de la cyberinfrastructure en matière de cybersécurité
La cyberinfrastructure contribue à rendre la cybersécurité plus efficace, notamment parce qu'elle est évolutive, résiliente, réactive, collaborative, automatisée et avancée. Les organisations peuvent augmenter la capacité de leur cyberinfrastructure à mesure que leur volume opérationnel et leur environnement informatique se développent et que les menaces évoluent, en veillant à ce que les outils de cybersécurité, les capacités de stockage et de calcul supplémentaires puissent être adaptés.
Une infrastructure bien conçue comprend des fonctionnalités qui rendent le système résilient, contribuant ainsi à garantir qu'il puisse continuer à fonctionner en cas d'attaque et que les pannes soient rapidement identifiées et réparées. Par exemple, le service de cloud computing hautement résilient d'Amazon peut supporter plusieurs pannes de carte mère à la fois et a déjà été attaqué sans subir de défaillance ni de perte complète du système.
La nature avancée de la cyberinfrastructure, qui permet une analyse rapide et en temps réel de grands ensembles de données, facilite la détection et la réponse aux menaces, permettant ainsi d'anticiper les menaces de cybersécurité et de minimiser les dommages. Enfin, la cyberinfrastructure peut offrir une protection renforcée contre le vol et les attaques malveillantes des données sensibles en fournissant un cryptage, des contrôles d'accès et d'autres mesures de protection des données afin de les garder à la disposition des utilisateurs légitimes.
Limites et défis de la cyberinfrastructure
Bien que la cyberinfrastructure offre de nombreuses opportunités intéressantes, elle présente également un certain nombre de restrictions et d'obstacles. L'un des principaux problèmes est la complexité, car il peut être plus difficile de gérer et de sécuriser les organisations existantes qui ajoutent davantage de systèmes et de technologies à leurs processus et systèmes, ce qui entraîne des vulnérabilités et des erreurs de configuration.
Le coût est un autre aspect extrêmement important, en particulier pour les petites organisations. Cela est d'autant plus vrai si elles souhaitent offrir et garantir les avantages de capacités d'ingénierie cyberinfrastructurelles complexes qui peuvent nécessiter du matériel, des logiciels, des outils de cybersécurité et du personnel hautement qualifié coûteux. L'interopérabilité représente un autre problème : lorsque divers systèmes sont intégrés, cela entraîne une perte d'efficacité et peut également créer divers problèmes de sécurité.
Un autre problème est le déficit croissant de compétences dans le secteur de la cybersécurité. L'évolution rapide et constante des menaces exige une mise à jour constante des services afin de prendre en compte les nouvelles vulnérabilités et les nouveaux vecteurs d'attaque. Enfin, le domaine de la cybersécurité et de la protection des données est très réglementé, et le respect du cadre juridique et réglementaire peut être long et coûteux, en particulier pour les organisations opérant dans plusieurs juridictions.
Quels sont les problèmes liés aux cyberinfrastructures ?
Dans les parties de l'infrastructure avec lesquelles nous interagissons quotidiennement, les vulnérabilités des logiciels et du matériel jouent un rôle important, car elles peuvent être exploitées pour obtenir un accès non autorisé. Les menaces internes sont également importantes, car des membres du personnel mécontents et sans scrupules pourraient être dupés ou tentés d'abuser de leurs privilèges d'accès, soit directement, soit par l'intermédiaire d'une de leurs relations de confiance.
Les violations de données, qui consistent à accéder sans autorisation à des informations privilégiées, peuvent être provoquées par des contrôles de sécurité mal configurés ou par la compromission d'identifiants. Les attaques par déni de service distribué (DDoS), qui consomment les ressources du système en attaquant les portes d'entrée, peuvent paralyser le système et le mettre à l'arrêt pendant une durée considérable. Les fournisseurs et autres prestataires tiers pourraient se voir offrir la possibilité de fournir des packages sur mesure pour le compte de l'organisation.
Menaces pesant sur les cyberinfrastructures et comment les atténuer
Les cyberinfrastructures sont confrontées à un large éventail de menaces, allant des cybercriminels aux acteurs étatiques. Pour atténuer ces menaces, les organisations doivent mettre en œuvre une stratégie globale de cybersécurité. La mise à jour des logiciels est importante, principalement pour maintenir les systèmes à jour avec les dernières mises à jour de sécurité, ce qui permet aux organisations d'éviter d'introduire des vulnérabilités connues.
- Les correctifs empêchent également l'exploitation des failles existantes. Cela s'apparente à la segmentation du réseau. Les systèmes sensibles peuvent être isolés des réseaux moins sécurisés, ce qui minimise la surface d'attaque et réduit le risque qu'une violation se propage à l'ensemble du réseau.
- L'authentification multifactorielle (MFA) oblige l'attaquant à passer plusieurs étapes de vérification avant de réussir à s'introduire dans le réseau. Il peut s'agir de la reconnaissance faciale, de la reconnaissance vocale et de nombreux autres moyens. De plus, la formation et la sensibilisation du personnel jouent un rôle essentiel dans la réduction de la vulnérabilité de la cyberinfrastructure. Un plan d'intervention clair en cas d'incident est également indispensable.
- Un plan solide de réponse aux incidents peut accélérer la résolution des incidents et des violations de sécurité. Des évaluations régulières de la sécurité et des risques peuvent révéler les faiblesses actuelles des infrastructures informatiques telles que les cyberinfrastructures, ce qui peut contribuer à améliorer les mécanismes de défense contre toutes sortes de cybermenaces.
Exemples de cyberinfrastructures
La cyberinfrastructure est essentielle dans divers secteurs, ce qui souligne son rôle central dans la société moderne. Dans le secteur de l'énergie, elle gère les réseaux électriques et assure une distribution efficace de l'électricité grâce à des systèmes tels que l'infrastructure de comptage avancée (AMI) et le contrôle de supervision et l'acquisition de données (SCADA).
- Elle fournit des dossiers médicaux électroniques (DME) au secteur de la santé, dont les services essentiels ne pourraient fonctionner sans elle. Elle est au cœur des moyens de communication technologiques du secteur des services financiers, l'un des secteurs préférés des hackers précisément en raison de sa grande valeur.
- Les secteurs de la recherche et de l'éducation, ainsi que les agences gouvernementales et de défense, s'appuient sur la cyberinfrastructure pour l'exploration de données, la modélisation, les clusters de calcul haute performance et les référentiels de données pour la découverte scientifique et la collaboration internationale en matière de recherche, mais surtout, il s'agit de l'une des principales infrastructures où les libertés humaines et la sécurité nationale sont protégées contre les cybermenaces connues.
Cas d'utilisation de la cyberinfrastructure
La cyberinfrastructure englobe de nombreux cas d'utilisation dans tous les secteurs. Il ne peut y avoir de réponse d'urgence significative après une catastrophe naturelle sans le réseau, l'analyse des données et le partage d'informations fournis par la cyberinfrastructure. Aucune ville intelligente moderne ne peut être développée sans cyberinfrastructure pour gérer les services urbains, réduire la consommation d'énergie et améliorer la qualité de vie des citoyens.
Les industries mondiales de modélisation climatique utilisent la cyberinfrastructure pour simuler les modèles climatiques et analyser les données environnementales, tandis que les scientifiques développent des modèles pour atténuer les effets du changement climatique.
La cyberinfrastructure permet l'analyse de données génétiques à grande échelle en génomique afin de découvrir de nouveaux traitements et thérapies pour les maladies. La recherche, le développement et le déploiement de l'intelligence artificielle (IA) s'appuient sur la cyberinfrastructure, la formation et l'apprentissage de modèles d'apprentissage automatique, la manipulation de grands volumes de données et l'utilisation de l'IA pour résoudre des problèmes dans tous les secteurs.
Études de cas
L'Organisation européenne pour la recherche nucléaire (CERN)
Le CERN, l'Organisation européenne pour la recherche nucléaire, exploite le LHC (Grand collisionneur de hadrons), le plus grand et le plus puissant accélérateur de particules au monde. Les expériences menées au LHC produisent d'énormes quantités de données expérimentales qui sont traitées et analysées à l'aide d'une " cyberinfrastructure ". Grâce à son département informatique chargé de la cybersécurité, le CERN dispose d'un système sophistiqué et rigoureux pour protéger ces données et les systèmes concernés contre les cybermenaces afin de garantir la confidentialité, l'intégrité et la disponibilité des données scientifiques.
L'avenir de la cyberinfrastructure
La cyberinfrastructure future dépendra de diverses tendances, notamment l'intelligence artificielle (IA) et l'apprentissage automatique, qui augmenteront l'efficacité de l'infrastructure en automatisant certaines tâches de sécurité, en améliorant la détection des menaces et, dans de nombreux cas, en améliorant les performances du système dans son ensemble.
L'avènement de l'ère de l'informatique quantique augmentera considérablement la vitesse et la puissance de calcul de nos ordinateurs, mais posera également d'énormes défis en matière de cryptage. Le déploiement des réseaux 5G améliorera la connectivité et la croissance de l'IoT au niveau du réseau, mais introduira également de nouveaux risques pour la sécurité.
L'informatique en périphérie, qui vise à réduire la latence des appareils connectés en traitant les données plus près de leur source, nécessitera donc une sécurité plus robuste pour les systèmes distribués. Les systèmes cyber-physiques, tels que les réseaux intelligents et les véhicules autonomes, nécessiteront de nouvelles méthodes de sécurité pour se protéger contre les cyberattaques et (comme dans le cas des réseaux intelligents) les attaques physiques.
Enfin, la collaboration mondiale sera cruciale pour lutter contre les cybermenaces de plus en plus sophistiquées, impliquant les gouvernements, l'industrie et le monde universitaire dans l'élaboration de normes et le partage de renseignements.
Que rechercher dans un outil de cybersécurité ?
Les décideurs doivent privilégier un outil de cybersécurité qui offre la couverture la plus large possible pour une protection de base complète contre le plus grand nombre de menaces. L'outil de cybersécurité doit être évolutif afin de s'adapter à la taille croissante de vos données et au nombre d'utilisateurs, et doit être utilisable avec une interface utilisateur aussi claire que possible, permettant une surveillance en temps réel et une réponse automatisée.
Les alertes provenant de systèmes préexistants, la prise en charge de divers outils, un support technique réactif, des mises à jour régulières, un bon rapport coût-efficacité, un prix bien équilibré par rapport aux fonctionnalités et la prise en charge de toutes les réglementations de base en matière de cybersécurité et des règles industrielles relatives aux obligations de déclaration sont autant de facteurs importants à prendre en compte.
Cybersécurité alimentée par l'IA
Améliorez votre posture de sécurité grâce à la détection en temps réel, à une réponse à la vitesse de la machine et à une visibilité totale de l'ensemble de votre environnement numérique.
Obtenir une démonstrationConclusion
Préserver l'intégrité de la cyberinfrastructure sera une mission permanente. Dans les années à venir, alors que le monde dépendra de plus en plus des technologies numériques, la cybersécurité sera primordiale pour garantir la sécurité des systèmes, des réseaux et des données. La cybersécurité combine technologie, processus et ressources humaines afin d'assurer la sécurité et de protéger contre les personnes malveillantes ou criminelles.
L'avenir s'annonce riche en avancées technologiques telles que l'intelligence artificielle, l'informatique quantique et la 5G. À mesure que les organisations intègrent ces technologies dans leurs processus métier, elles doivent s'assurer d'être préparées à faire face à des menaces nouvelles et en constante évolution.
"FAQs
L'infrastructure du cyberespace est le réseau de technologies numériques, comprenant Internet, les réseaux de communication et les systèmes de données, qui forme l'environnement virtuel du cyberespace.
La cyberinfrastructure soutient la recherche et l'innovation grâce à des ressources informatiques et des réseaux. Le cyberespace est l'environnement virtuel au sens large, qui comprend toutes les communications numériques et les plateformes en ligne.
Les infrastructures critiques comprennent les systèmes essentiels, tels que l'énergie et les transports, dont la perturbation a un impact sur la sécurité nationale, la stabilité économique ou la sécurité publique.
Les infrastructures de cybersécurité englobent les outils et les processus tels que les pare-feu et le chiffrement utilisés pour protéger les systèmes numériques et les données contre les cybermenaces.
