Typische IT-Sicherheitsprobleme. IT-Sicherheitsprobleme in

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1 Typische Typische IT-Sicherheitsprobleme IT-Sicherheitsprobleme in in Industriesteuerungen Industriesteuerungen am am Beispiel Beispiel der der Siemens Siemens SIMATIC SIMATIC S S7-1200

2 Inhalt ICS Geräte und Struktur Ein Überblick IT-Sicherheit im ICS-Umfeld Beispiel S /35

3 Definition Industrial Control System Ein Computersystem sowie das dazugehörige Netzwerk, das physikalische Prozesse abwickelt. Ziel: Automatisierung 3/35

4 Geräteklassen Intelligent Electronic Device (IED) Motor, Ventil, Pumpe, Sensor Mikroprozessor für digitale Kommunikation 4/35

5 Geräteklassen Programmable Logic Controller (PLC) Ein kleiner Computer An Einsatzumgebung angepasst (Digitale) Ein- und Ausgänge Kommunikationsschnittstellen 5/35

6 Geräteklassen Programmable Logic Controller (PLC) Arbeitet Control Loop ab Anwenderprogramm ausführen Sensoren lesen IED steuern 6/35

7 Geräteklassen Human Machine Interface (HMI) Ersetzt physikalische Schalter durch eine digitale Darstellung Visualisiert den Prozess 7/35

8 Geräteklassen Weitere Geräte: Data Historian Workstation/Server Engineering-Station Drucker, usw 8/35

9 Struktur eines ICS Steuerung von konkreten Maschinen 9/35

10 Struktur eines ICS Engineering-/Wartungsstationen, Data Historian Steuerung von konkreten Maschinen 10/35

11 Struktur eines ICS Lokale Office IT, Engineering/Planung, ERP Anbindung Engineering-/Wartungsstationen, Data Historian Steuerung von konkreten Maschinen 11/35

12 Struktur eines ICS Trend: Vernetzung aller Ebenen Stichwort: Industrie /35

13 Einsatzumgebung Industrielle Fertigung Kraftwerken Ölraffinerie Pipeline 13/35

14 Einsatzumgebung In vielen wichtigen Bereichen des modernen Industriestaats Ausfall oder Beeinträchtigung sind kritisch Hohe wirtschaftliche Schäden Menschen können gefährdet werden Besondere Schutzbedürftigkeit 14/35

15 IT-Sicherheit IT-Sicherheitim imics-umfeld ICS-Umfeld

16 IT-Sicherheitsniveau Besondere Schutzbedürftigkeit hohes ITSicherheitsniveau? In der Praxis nicht der Fall IT-Sicherheit im ICS-Umfeld Jahre zurück 16/35

17 IT-Sicherheitsniveau Erste PLC Generation Modicon (1968) / Simatic S3 (1973) Keine/wenig Vernetzung Geräte werden verbessert ( ) Vernetzung durch Feldbusse Physikalisch isoliert Daher IT-Sicherheit nicht wichtig 17/35

18 IT-Sicherheitsniveau Veränderung ab ~2000 Industrial Ethernet Einsatz von Ethernet/IP/TCP 18/35

19 IT-Sicherheitsniveau Alte Protokolle übernommen Fokus auf: Kompatibilität, Robustheit, Echtzeitfähigkeit, Betriebssicherheit ICS-Protokoll Feldbus = ICS-Protokoll Ethernet/IP/TCP 19/35

20 IT-Sicherheitsniveau ICS Vulnerabilities Since 2001 Quelle: 20/35

21 Typische Schwachstellen Input Validation Bufferoverflow XSS SQL-Injection Quelle: on_cybersecurity_vulnerabilities_ics_2010.pdf 21/35

22 Typische Schwachstellen Passwort Verwaltung Übertragen/Speichern im Klartext Standartpasswörter Hard-coded Quelle: on_cybersecurity_vulnerabilities_ics_2010.pdf 22/35

23 Typische Schwachstellen Authentifizierung Keine Authentifizierung vor kritischen Funktionen Client-Side Quelle: on_cybersecurity_vulnerabilities_ics_2010.pdf 23/35

24 Beispiel Beispiel S S7-1200

25 Beispiel S Beispiel: S mit Modellampel Simatic Basic Panel Zielsetzung: Physikalische Ausgänge manipulierbar? HMI-Visualisierung manipulierbar? 25/35

26 Beispiel S PLC: S HMI: Panel Kpt400 TIA Portal 26/35

27 Beispiel S Eingesetzte Protokolle: Profinet - Discovery and basic Configuration Protocol Offener Standard S7-Communication Proprietäres Siemens Protokoll 27/35

28 PN-DCP PROFINET Discovery and Basic Configuration Protocol (PN-DCP) Discovery IP Konfiguration OSI Schicht 2 Obligatorisch 28/35

29 PN-DCP PLC: S MAC: AA:01 TIA Portal SRC: CC:03 DST: AA: IP T E S MAC: CC:03 SRC: AA:01 DST: CC:03 SET O K 29/35

30 PN-DCP Security Einfache Informationsgewinnung Wichtige Konfigurationswerte ändern Ohne Passwort Nicht abschaltbar Man in the Middle / Denial of Service (Vorteil) zu DHCP Vom Angreifer initiiert (Vorteil) zu ARP-Spoofing Unauffällig 30/35

31 S7-Communication S7-Communiction: Features: Variablen lesen/schreiben Software upload/download Diagnosedaten lesen CPU starten/stoppen 31/35

32 S7-Communication PLC: S HMI: Panel Kpt400 m S7Com rt 102 o P P C tt Connec MAC: AA:01 riable A a v e t i r t: w Reques se: ok Respon 32/35

33 S7-Communication Security Keine Authentifizierung vor dem Lesen/Schreiben von Variablen möglich z.b. Ausgänge frei veränderbar Integritätsprüfung der Daten z.b. Manipulation der HMI Anzeige 33/35

34 S7-Communication Security Wie können Angriffe auf das System konkret aussehen? Videos 34/35

35 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit. Maik Brüggemann Ralf Spenneberg 35/35

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