Cyber Defence: Chancen, Risiken, Herausforderungen

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1 Cyber Defence: Chancen, Risiken, Herausforderungen Prof. Dr. Gabi Dreo Rodosek Sprecherin des Forschungszentrums CODE Gabi Dreo Rodosek 1

2 Unser Leben im Cyber-Raum Vernetzte, smarte virtuelle Welt Aber in der realen Welt Milliarden von vernetzen Geräten, hohe Bandbreiten von 100 Gbit/s und mehr, Heterogenität, Notwendigkeit für Interoperabilität, Technologien wie Cloud Computing, usw. und alles wird immer smarter Smartphone, Smart Meter, What needs to be done to prevent them in the future? Smart Grid, Smart Home, Smart Factory, Smart City... Smart Anything Gabi Dreo Rodosek 2

3 Die Wachsende Bedrohung Gabi Dreo Rodosek 3

4 Warum soviel? Vernetze Welt Gabi Dreo Rodosek 4

5 Der Paradigmenwechsel Beispiel: Smart Grid / Smart Meter Manipulation der Sensoren im Grid sowie der WAMSs selbst Manipulation der Steuerung der Verteilung des Stroms Manipulation/ Mitlesen der Datenerfassung, -übermittlung Ausführung von Schadcode auf Smart Metern WAMS - Wide Area Management System Datennetz Stromnetz Erfassung und Analyse von Nutzungsprofilen Gabi Dreo Rodosek 5

6 Der Paradigmenwechsel Beispiel: E-Health Gabi Dreo Rodosek 6

7 Paradigmen Wechsel Beispiel: Vernetztes Auto (1) Gabi Dreo Rodosek 7

8 Der Paradigmenwechsel Beispiel: Vernetztes Auto (2) Intrusion Detection? Firewalls? Malware-Erkennung? Gabi Dreo Rodosek 8

9 Der Paradigmenwechsel Beispiel: Smart Factory / Industrie 4.0 Verschmelzung von von virtueller und realer Produktionswelt Cyber-Physical Systems, Internet der Dinge als Enabler Aber: Big Data-Problematik, COTS, RFID, acatech.de Gabi Dreo Rodosek 9

10 Der Paradigmenwechsel Beispiel: Cyber War Die smarte, vernetze, virtuelle Welt ist auch das Digitale Schlachtfeld Ein Einzelner mit nur einem Laptop kann heute mehr Zerstörung herbeiführen als eine Bombe! (Ian West, Direktor für Cybersicherheit der NATO) Gabi Dreo Rodosek 10

11 Der Paradigmenwechsel Beispiel: Netzzentrierte Systeme Gabi Dreo Rodosek 11

12 Der Paradigmenwechsel Energieversorgung, Automobilindustrie, Finanzwesen, Gesundheit, Produktionssteuerung, militärische (vernetzte) Operationen,... Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) als Schlüsseltechnologie! Neue Angriffsziele sind nicht ausreichend geschützt! Gabi Dreo Rodosek 12

13 Cyber Attacken Heute (1) 2009: Operation Aurora 2010: Stuxnet 2011: Angriff auf RSA SecurID 2012: Flamer, MiniFlamer Gabi Dreo Rodosek 13

14 Cyber Attacken Heute (2) Bankräuber gehen Online Juni 2012 High Roller -Angriff Hacking-Angriff auf Server von Zoll und Polizei ( No-Name- Crew ) Shamoon (2012): Angriff auf Saudi-Arabiens Energiesektor (Saudi Aramico Plattform) Gabi Dreo Rodosek 14

15 Angriffe: Stand der Technik Gezielte und spezialisierte Angriffe haben einen starken Zuwachs Signaturbasierter Verfahren können das nicht erkennen Angriffe auf Anwendungsebene (über Browser) Können durch auf der Netzebene arbeitende IDS und IPS nicht erkannt werden Zugriff auf soziale Netze wie Facebook, um gezielt menschliche Schwächen auszunutzen Angriffe auf die IT Standard Konfigurationen, COTS, Misskonfiguration, Prozess- / Workflow-Fehler, alte Software-Versionen / fehlende Security Patches, publizierte Schwachstellen / Bugs / Workarounds, verfügbare Hacking Software usw. 90% aller Angriffe Gabi Dreo Rodosek 15

16 ... und die IT entwickelt sich immer schneller... Gabi Dreo Rodosek 16

17 Internet der Zukunft (Future Internet) Große Herausforderung: ubiquitäre Interkonnektivität und Austausch von Daten Gabi Dreo Rodosek 17

18 Internet of Things Goal: Integration der virtuellen und realen Welt Smart Objects Self-X (Healing, Protecting,...) Anpassung an die Umgebung Bild: everythingpossible, Fotolia Gabi Dreo Rodosek 18

19 Mobile Eco System: Innovative Mobile Dienste Entertainment Carsharing Payment Social Ticketing Location Store Business Apps Gabi Dreo Rodosek 19

20 Mobile meets Intercloud Gabi Dreo Rodosek 20

21 Herausforderung: Big Data Gabi Dreo Rodosek 21

22 Big Data: Einige Beispiele (1) Was macht Google mit gesammelten Daten? Was sammelt Facebook? Alle Interaktionen mit Facebook wie Aufruf von Profilen, Senden von Nachrichten, Anklicken von Werbeanzeigen, Suchanfragen, Meta-Daten über Bilder wie Uhrzeit, Datum, GPS-Koordinaten, Infos vom Rechner, Handy wie IP-Adresse, Standort, genutzte Browser, aufgerufene Spiele, Anwendungen, Webseiten, Gefällt mir -Button... Wofür: Werbung Gabi Dreo Rodosek 22

23 Big Data: Einige Beispiele (2) Noch Facebook: Beispiel Farmville sammelt Daten über Benutzer und darf diese auch an Dritte weitergeben Twitter: Das Fieberthermometer der Nation Alle Tweets (Inhalte) dürfen kopiert, vervielfältigt, verarbeitet, veröffentlicht werden,... Amazon Speicherung kompletter Click-Streams der Kunden (Artikel, Bestellungen, versande, empfangene Mails,... ohne Zeitbegrenzung) Kindle-Book-Reader: Leserverhalten des Benutzers zu Amazon übertragen Gabi Dreo Rodosek 23

24 Big Data und Privacy Analytics Big Problem Processes Data Correlation (Time, Place, Source, Identity, System...) Interconnected Systems Automated Actions Big Data Big System Gabi Dreo Rodosek 24

25 Federated Identity Management Future: Number of entities and identities will increase dramatically Complexity of Access, Rights, Identity and Trust Level Management will increase physical world digital representation digital services corresponds to consists of grants rights on identity attribute / identifier Gabi Dreo Rodosek 25

26 ... auch die Angriffe entwickeln sich immer weiter... Gabi Dreo Rodosek 26

27 Angriffsarten (heute, Auszug) Einbruchsversuch Masquerade Attack Penetration durch Manipulation des Sicherheitssystems Leckage DDoS (Distributed Denial of Service) Angriffsklassen lassen sich anhand verschiedener Detektionsmerkmale und Werkzeugen erkennen Intrusion Detection Systeme (IDS) oder Intrusion Prevention Systeme Schutz der Systeme Extrusion Prevention (innere Bedrohung, Innentäter!) Schutz der Daten Gabi Dreo Rodosek 27

28 Angriffsentwicklung Gabi Dreo Rodosek 28

29 Angriffe: Entwicklung zu Smart Attacks getarnt unauffälliges Verhalten schwer detektierbar immun (gegen bestehende Schutzmaßnahmen) zielgerichtet Opfer Zweck Schläfer persistent Smart Attack neuartig, unbekannt aufwändig leistungsfähig ausgefeilt (crafted) steuerbar, anpassbar komplex mehrere Angriffsvektoren mehrere Schwachstellen Backdoor, C&C Gabi Dreo Rodosek 29

30 Smart Attacks fordern Smart Solutions Angreifer fliegt unter dem Radar Aufwändige Detektion Ganzheitlicher Ansatz Vernetzung (Menschen, Organisationen, Domänen) Combined (Technik und soziologische Aspekte, gemeinsame Sprache) Korrelation von Detektionsdaten aus unterschiedlichen Bereichen Pro-aktive Verteidigung Angreifer beschäftigen und/oder irritieren Smarter Angreifer! Awareness (Sensibilisierung, Nachhaltigkeit primär nach Schadensfall) Nicht konform mit Grundschutzansatz Smart Attacks zielen auf die verbleibenden 20%! Gabi Dreo Rodosek 30

31 Zusammenarbeit Essentiell Virtuelle Welt (Cyberspace): das neue Schlachtfeld Schwierig zwischen militärischen und zivilen Cyber-Attacken zu unterscheiden Globale Zusammenarbeit notwendig (Vertrauen!) Cyber Crime Cyber Terrorism Cyber Threat Cyber Warfare Cyber Defence = Abwehr in der virtuellen Welt Eines virtuellen Netzes mit unterschiedlichen Angriffsvektoren und Zielen (Organisationen, Länder, kritische Infrastrukturen, Firmen...) Gabi Dreo Rodosek 31

32 Abschließende Bemerkungen (1) Bedrohungen sind mannigfaltig Cyber-Attacken sind anonym, werden immer komplexer und zielgerichteter Internet of Things / Data / Services: Future Internet Cloud Computing und Inter-Clouds (Verbindung von Clouds) Neue Technologien = Neue Bedrohungen! Neue Technologien = Neue Möglichkeiten! Gabi Dreo Rodosek 32

33 Abschließende Bemerkungen (2) Big Data Es geht nicht nur um Big oder Small, sondern um Vertrauen (Trust) und Privacy Entwicklung neuer Ansätze, Technologien und Prozesse zur Analyse (Korrelation) und Visualisierung Big Data in Clouds, Kontrolle der Daten(!) Smart Attacken fordern Smart Defence Forschungszentrum CODE Gabi Dreo Rodosek 33

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