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1 IT/Inf. Sicherheitsmanagement Systeme Enterprise Security Management (ESM) Fachbereich Informatik (FB 20) Fachgruppe: Security Engineering Modul: er Folien und Begleitmaterial: Wolfgang BÖHMER, TU-Darmstadt, Mornewegstr. 30, D Darmstadt, Dep. of Computer Science, Security Engineering Group

2 Wichtige Information zur Vorlesung und den Übungen Ziel der Vorlesung/Übungen Freiwilliges Lernen Gute und ruhige Lernatmosphäre Hausordnung während der Vorlesung 1. Mobiltelefone sind auszuschalten 2. Laptops können angeschaltet sein, um die Vorlesung zu verfolgen 3. Keine Privatgespräche mit Kommilitonen in der Vorlesung 4. Kein Essen (auch nicht vegetarisch) 5. Keine Verspätung 2

3 Gliederung und Zeitplan 1. Gliederung, Überblick und Vorbesprechung, Klausur 2. Definitionen, Security Paradigmen, Sicherheitsmodelle, Policies und Managementsysteme 3. Der klassische Ansatz (IT-GshB, nach ISO 27001) 4. Proz. Ansatz nach ISO 27001:2005 (ehm. BS ) 5. IT-Security Controls nach (zukünftig) ISO 27002:2007 (noch 17799:2005) 6. Quantitative und qualitative Techniken in der Risikoanalysen 7. Risiko-Engineering: HAZOP/SecHAZOP, FMEA/FMCA, OCTAVE 8. A-Priori und A-Posteriori Wahrscheinlichkeiten in der Risikoanalytik 9. Prozessmodellierung und zur Erfassung der kritischen Geschäftsprozesse 10. Prozessorientierte IT (ITIL) Serv. Support/Serv. Delivery (ITIL V2) & ITIL V3 11. Proz. IT-Sicherheitsbetrachtung nach CoBiT 4.ed. (Ausgabe 2006) 12. Compliance-Analyse Methoden und Verfahren (CBR und DAG) 13. Performance von IT-SecMgmnt-Systemen und Maturity Modelle der IT-Sec. 14. Business Continuity Management Systeme 15. Scheinklausur / Scheinprüfung/ Literatur 3

4 Definitionen und Security Paradigma Vorlesung 02: Was ist IT-Sicherheit und welche Ziele werden verfolgt? Rechtliche Aspekte der IT-Sicherheit, gesetz. Reglementierungen und IT- Sicherheitsphilosophie Haftung IT-Sicherheitsmanagement, Aufgaben Ziele und Erwartungen Ausrichtung der IT-Sicherheit, Vollständigkeit Sicherheitsmodelle (Kurzbetrachtung: Bell-LaPadula, BiBa, Clark-Wilson) Hierarchische Betrachtung der IT-Sicherheit in einem Unternehmen IT-Sicherheitspolitiken, -konzepte, -architektur, operationale Umsetzung Betrachtung der Strukturen, Werkzeuge und Verfahren Sicherstellung der IT-Sicherheit auf der Policy Ebene Sicherstellung der IT-Sicherheit auf der Konzept-Ebene Sicherstellung der IT-Sicherheit auf der Architektur-Ebene Sicherstellung der IT-Sicherheit auf der oprationalen-ebene Unterschiede IT-Sicherheit und Informationssicherheit Definition Managementsysteme nach ISO 9001:2004 und ISO 14001:2004 4

5 Der klassische (technische) Ansatz / IT getriebene Ansatz zur Absicherung der Infrastruktur Vorlesung 03: Sichtweise und Philosophie des IT-GshB Der IT-Verbund als zentrale Größe nach dem IT-GshB IT-Sicherheitsmanagement nach dem IT-GshB Entwicklung eines IT-Sicherheitskonzeptes nach dem IT-GshB Das Vererbungsprinzip und seine tragende Rolle im IT-GshB Vorgehensweise / Schutzbedarfsfeststellung / Bedrohungsanalyse Modellierung nach IT-GsHB / Rolle der Bausteine/Kataloge im IT-GshB / Probleme bei der Modellierung (Skalierung) Kritik am alten GshB-BSI (Bonn) Neue Ausrichtung (ab 2006) des IT-GshB nach ISO BSI-Standard-100-1, IT-Sicherheitsmanagement BSI-Standard-100-2, Die Kataloge (vgl. ISO 17799:2002) BSI-Standard-100-3, Die Risikoanalyse Umgestaltung: Trennung Verfahren & Kataloge (Maßnahmen) /Ausrichtung des IT-Sicherheitskonzepts nach dem Lebenszyklusmodell 5

6 Prozessorient. Ansatz zur Absicherung der Geschäftstätigkeit nach ISO Familie (i) Vorlesung 05 ISO 27001:2005 (ehm. BS :2002) Historische Betrachtung und Entwicklung der Normen Der PDCA-Cycle und der Qualitätskreis von Deming EFQM und die ISO 9001:2004 Die Geschäftsprozesse nach ISO 9001:2004 Die Rolle der kritischen Geschäftsprozesse in der ISO 9001:2004 Was ist ein Informationssicherheitsmanagementsystem (ISMS)? Sinn, Ziel und Zweck eines ISMS nach ISO 27001:2005 Implementierung eines ISMS Die fundamentale Rolle der Risikoanalyse in der ISO Assets: mehr als IT-Objekte Trennung von Managementsystem und Security-Controls Die Rolle des Statement of Applicability (SOA) 6

7 Prozessorient. Ansatz zur Absicherung der Geschäftstätigkeit nach ISO Familie (ii) Vorlesung 06 ISO 27002:2007 (ehm. BS :2002 / noch ISO 17799:2005) Die Rolle der Controls für die ISO 27001:2005 Die 10 Normenkontrollelemente Inhalt und Ausrichtung der 10 Normen (Querverweis IT-GshB) Wie wirken die 10 Normenkontrollelemente mit dem SOA zusammen? Die Freiheit der generischen Vorgaben Die IT-Security Policy nach ISO 27002:2007 7

8 Einführung in die Risikoanalyse Vorlesung 07 Risikoanalyse nach dem GsHb Risikoanalyse nach ISO 27005:2008 (ehm. BS 7799) Risikoansatz gemäß CRAMM Quantitative und Qualitative Risikobetrachtungen ROSI-Ansätze (Return of Security Investment) University Idaho University Californien Risiko nach VDE DIN 3100:2 Bedrohung, Schwachstellen, Eventhäufigkeit und Probability Die Rolle der Wahrscheinlichkeit in der Risikoanalyse Die frequentistische Wahrscheinlichkeit (Kurzbetrachtung) Die Bayessche Wahrscheinlichkeit (Kurzbetrachtung) 8

9 Bedingte Wahrscheinlichkeiten und unscharfes Wissen Vorlesung 08 Die Bayessche Wahrscheinlichkeitstheorie Bedingte Wahrscheinlichkeiten / Degree of Belief Logische Eigenschaften der Wahrscheinlichkeit Wahrscheinlichkeitswerte und Normierung Wahrscheinlichkeit eines zufälligen Ereignisses unter der Beobachtung eines zuvor eingetretenen zufälligen Ereignisses Hypothese und Beobachtung Unscharfes Wissen Die Rolle der A-Priori Wahrscheinlichkeit Die Rolle des Universum in der Bayes-Welt. Bayessche Netzwerke Anwendung eines Bayes-Netzwerk zum Risikomanagement 9

10 Alternative Verfahren HAZOP, FMEA, OCTAVE Vorlesung 09 HAZOP (Hazard and Operation) HazOp ist ein Methode, das eine strukturierte Vorgehensweise zur Identifizierung von Gefahren (Hazards) und kritischen Lenkungspunkten zu ihrer Überwachung bietet FMEA ("Failure modes effects and criticality analysis") Bei dieser Analyse betrachtet man den Ausfall jeder Komponente (Fehlermodell) eines Systems und untersucht dessen Wirkung auf das gesamte System (Bottom-Up Suche). Da man alle Komponentenausfälle untersucht, lassen sich mit diesem Verfahren solche Bedingungen gut entdecken, die durch nur einen Ausfall zu gefährlichen Situationen führen können. OCTAVE entwickelt von Carnegie Mellon University Nach OCTAVE lässt sich das Risiko in die Komponenten: Asset, Thread und Vulnerability untergliedern Vorgehensweise ist auf einem Dreiphasen Modell abgestimmt 10

11 Prozesse und IT-Service Management (I) ISO :2005 / ISO :2005 Vorlesung 10: ITIL V2 und ITIL V3 (ISO 20000) ITIL V2 IT-Service Support Informationtechnologie und Prozesse (ITIL) IT-Infrastructure Library IT als Produktionsfaktor Service Delivery Service Support ITIL beschreibt die Prozesse des IT Service Management Public Domain Framework für IT Service Management Von der OGC (Office of Government) publiziert ITIL stellt best practice -Framework für das IT Service Management dar ITIL ist ein weltweiter de facto Standard (für das IT Servie Management) ITIL V3 Ausrichtung auf ein Managementsystem / PDCA-Zyklus Messbarkeit der Wirkung der Wirtschaftlichkeit Alignment / Ausrichtung auf die Wertschöpfungskette 11

12 Prozesse und IT-Service Management (II) ISO :2005 / ISO :2005 Vorlesung 11: ITIL V2 / IT-Service Delivery Interaktion mit dem Kunden (Außenrichtung und wirkung) Informationtechnologie und Prozesse (ITIL) ITIL ist ein weltweiter de facto Standard (für das IT Servie Management) Prozesse des Service Delivery ITIL V3 Neue Ausrichtung Ausrichtung auf ein Managementsystem / PDCA-Zyklus Messbarkeit der Wirkung der Wirtschaftlichkeit Alignment / Ausrichtung auf die Wertschöpfungskette Zertifizierung über die ISO/IEC möglich 12

13 Inf.-Sicherheit / IT-Governance und CoBiT Governance Risk Compliance (GRC) Vorlesung 12 IT-Governance (IT-Security Governance) Kontroll- und Führungsverantwortung in der Unternehmensführung Wirksamkeit der Kontrollen CobIT als Beurteilungsinstrument der Wirtschaftsprüfer Control Objectives for IT and Related Technology (COBIT) 4.1 Fassung Vertraulichkeit, Integrität, Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit, Effektivität, Effizienz, Compliance Prüftiefe, Umfang Planung/Organisation, Beschaffung / Implementierung, Betrieb/Unterstützung und Kontrolle/Überwachung. 34 Kontrollprozesse Control Items Prozessorientierte Betrachtung der IT und IT-Sicherheit 13

14 Compliance-Analyse Einhaltung von gesetzlichen, regulatorischen und vertraglichen Verpflichtungen Vorlesung Begriffsbestimmungen und Definitionen Ausrichtung auf interne Bedrohungen Interne Bedrohungen und ihre Handhabung 2. Grenzen der Perimeterabsicherung Beschreibung mit der Prädikatenlogik (PL1) und Regelwerke 3. Fragestellung der Compliance-Analyse Die Verbindung zur Forensik / Aufdecken von Verhaltensweisen Die sieben Ws (W7Q) der Forensik in der Compliance Analyse 4. Modellentwicklung zur Beantwortung der W7Q Fallbasiertes Schließen (CBR) Die vier Phasen des CBR unter Anwendung der W7Q Pfade auf den Graphen zur Ermittlung eines mögl. Missbrauchs Unschärfebestimmung mittels Hämmingdistanz 14

15 Messbarkeit von Managementsystemen Kennzahlensysteme und Reifegrad-Modelle Vorlesung 14 Managementsysteme sind die evolutionäre Weiterentwicklung von Policies Messbarkeit von IT-Sicherheit bzw. Informationssicherheitsmanagementsysteme (ISMS)? Was sind Indikatoren und was sind Kennzahlen in diesem Sinne? Definitionen und Messbarkeit von Prozessen Effektivität und Effizienz von Sicherheitsmodellen und deren Anwendung Beurteilung und Modellüberlegungen Gütebetrachtung eines Informationssicherheitsmanagementsystem (ISMS) Ein effektives ISMS Ein effizientes ISMS Vermeidung des strategischen Dilemmas Was leisten in diesem Zusammenhang Reifegrad Modelle (CMM)? Managementsysteme sind Bestandteil aktueller Forschungsprojekte Managementsysteme bestehen aus Prozessen 15

16 Business Continuity Management System (BCMS) Norm: BS , BS Vorlesung Fortführung der Geschäftstätigkeit in extremen Situationen 2. Business Technologie (BT) löst den Begriff Datenverarbeitung (DV) ab 3. Überblick über den BS und BS Desaster Recovery (Wiederanlauf) und Fortführung der Geschäftstätigkeit in Ausnahmesituationen 5. Service Continuity versus Business Continuity (Bsp. Hurrikan Katrina) 6. MTPD (Maximum Tolerable Period of Disruption) 7. Kosten/Nutzen Abschätzungen bezogen auf die MTPD 8. Die Bedeutung des Business Continuity Plan (BCP) 9. Abgrenzung ISMS (ISO27001) und BCMS (BS25999) 10. Ursachen und Analysen von Kausalketten mittels FTA 11. Bestimmung der Effektivität eines BCMS 12. BCMS sind aktueller Bestandteil von Forschungsvorhaben 13. Messbarkeit von BCP und DRP 16

17 Scheinklausur / Scheinprüfung Klausur: der Termin ist für die erste Woche nach den Vorlesungen geplant 1. Lückentexte die auszufüllen sind (Pro Textzeile je 1 Punkt) (Wissensteil, werden aus alle Folien abgeleitet) 2. Definitionen (3 Fragen zu je 10 Punkte) (Verständnisteil) 3. Fallstudien ( 2 Fragen zu je 20 Punkte) (Anwendungsteil) Klausurdauer 2 Zeitstunden (120 Min.) Es werden Musterklausuren (WS05, SS06, WS06, SS07, WS07, SS08, WS08, SS09, WS09) ab ca. Juni ins Netz (TuCan) gestellt. Es ist erforderlich sich das ganze Semester mit dem Lernstoff aus einanderzusetzen, um die Klausur bestehen zu können. Die Gelegenheit zur Klausureinsicht findet obligatorisch nach der ersten Vorlesung im neuen Semester (WS14) - nach Anmeldung - statt. 17

18 Folientitel: Literatur (Auswahl) weiteres Material wird auf der Homepage der Veranstaltung hinterlegt Eckert, C.: IT-Sicherheit: Konzepte - Verfahren - Protokolle, Oldenbourg-Verlag, 3. Auflage, 2004 Kütz, M.: Kennzahlen in der IT dpunkt Verlag Fraser, B. ed.: RFC 2196 Site Security Handbook Software Engineering Institute Carnegie Mellon University ISACA: CoBiT Framework, Information System Audit & Control Information system security management - Specification with guidance for use Die ISO 2700X Familie (X = 0,1,2,3,4,5,6) Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnologie (BSI): IT GsHb IT-Grundschutzhandbuch, Version 2005, Bundesanzeiger / BSI-Homepage BSI-Standards 100-1,2,3 vom Feb Bishop M.: Computer Security: art and science 1st ed., Addison-Wesley, 2002, ISBN Peltier, Th.: Information Security Risk Analysis CRC Press LLC, 2001, ISBN Peltier, Th.: Information Security Policies, Procedures and Standards: Guidelines for Effective Information Security Management CRC Press LLC, 2002, ISBN Alpcan, T.: Network Security A Decision and Game-Theoretic Approach 18

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