Análise do comportamento de plantas industriais mediante a inserção de ciberataques ao protocolo de rede Modbus TCP

dc.contributor.advisor1Marcos, Lucas Barbosa
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5636161722532676
dc.contributor.authorAlvarez, Rafael Abrão
dc.date.accessioned2026-05-07T13:00:30Z
dc.date.issued2026-03-24
dc.description.abstractThe use of Programmable Logic Controllers (PLCs) and industrial communication networks is essential in automated processes to ensure efficiency and monitoring. However, large-scale integration of Real Time Ethernet based networks introduces vulnerabilities, such as susceptibility to interference and cyberattacks. This work proposes to analyze the behavior of a simulated industrial network under cyberattack conditions. The chosen communication protocol is Modbus TCP, a widely used protocol in industrial environments, which connects an industrial plant modeled in Factory I/O to a PLC programmed in ladder using CODESYS. Using Wireshark to capture network traffic and Python’s Scapy library to inject attacks, the objective is to identify operational impacts and weaknesses inherent in the protocol. The simulation revealed critical failures, such as unauthorized changes to data and compromised communication, as well as the malfunctioning of the industrial plant, highlighting the lack of security and the absence of mechanisms to verify the authenticity of packets in the Modbus TCP protocol. The results aim to reinforce the need for robust security measures in industrial networks and to encourage migration to updated protocols aligned with contemporary cybersecurity demands.eng
dc.description.resumoA utilização de Controladores Lógicos Programáveis (CLPs) e redes de comunicação industrial é essencial em processos automatizados para garantir eficiência e monitoramento. Contudo, a integração em larga escala de redes baseadas em Real Time Ethernet introduz vulnerabilidades, como susceptibilidade a interferências e ataques cibernéticos. Este trabalho propõe analisar o comportamento de uma rede industrial simulada frente a ataques cibernéticos. O protocolo de comunicação escolhido é o Modbus TCP, amplamente utilizado em ambientes industriais, o qual conecta uma planta industrial modelada no Factory I/O a um CLP programado em ladder via CODESYS. Utilizando o Wireshark para captura do tráfego de rede e a biblioteca Scapy do Python para injeção de ataques, busca-se identificar impactos operacionais e fragilidades presentes no protocolo. A simulação revelou falhas críticas, como alterações não autorizadas em dados e comprometimento da comunicação, assim como o mau funcionamento da planta, evidenciando a falta de segurança e formas de verificação de veracidade de pacotes por parte do protocolo Modbus TCP. Os resultados visam reforçar a necessidade de implementar medidas robustas de segurança em redes industriais e incentivar a migração para protocolos atualizados, alinhados às demandas de cibersegurança da indústria contemporânea.
dc.identifier.citationALVAREZ, Rafael Abrão. Análise do comportamento de plantas industriais mediante a inserção de ciberataques ao protocolo de rede Modbus TCP. 2026. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2026. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/24065.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/24065
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.courseEngenharia Elétrica - EE
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectAutomação Industrial
dc.subjectCiberataques
dc.subjectModbus TCP
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS::AUTOMACAO ELETRONICA DE PROCESSOS ELETRICOS E INDUSTRIAIS
dc.subject.ods9. Indústria, Inovação e Infraestrutura
dc.titleAnálise do comportamento de plantas industriais mediante a inserção de ciberataques ao protocolo de rede Modbus TCP
dc.title.alternativeBehavior analysis of industrial plants subjected to cyberattacks on the Modbus TCP networkeng
dc.typeTCC

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