SICHERHEIT VON INDUSTRIELLEN STEUERUNGSSYSTEMEN

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1 14. DEUTSCHER IT-SICHERHEITSKONGRESS 2015, BONN, SICHERHEIT VON INDUSTRIELLEN STEUERUNGSSYSTEMEN SICHERHEITSMANAGEMENT MIT DER BSI IT-GRUNDSCHUTZ-VORGEHENSWEISE Andreas Floß, Dipl.-Inform., Senior Consultant, HiSolutions AG 1

2 VORSTELLUNG VORSTELLUNG ANDREAS FLOß Senior Consultant, Information Security Management HiSolutions AG, Köln Qualifikationen Diplom Informatiker (TU Berlin) Lead Auditor ISO/IEC 27001:2013 Beruflicher Hintergrund Pharma- und Banken-Branche Tätigkeitsbereiche Beratung zur Zertifizierung ISO (BSI IT-Grundschutz) Erstellung von Sicherheitskonzepten und Sicherheitsrichtlinien Organisatorische und technische Audits 2

3 AGENDA AGENDA DER PRÄSENTATION 1 Einleitung ICS 2 ICS-Security-Kompendium 3 ICS und Security 4 Risiken und Gefährdungen 5 Best Practices und IT-Grundschutz 6 Zusammenfassung und Fazit 3

4 AGENDA AGENDA DER PRÄSENTATION 1 Einleitung ICS 2 ICS-Security-Kompendium 3 ICS und Security 4 Risiken und Gefährdungen 5 Best Practices und IT-Grundschutz 6 Zusammenfassung und Fazit 4

5 EINLEITUNG ICS EINLEITUNG ICS Industrial Control Systems* (DCS, SCADA, PLC/SPS Sensornetze, Überwachungs- und Diagnosesysteme) IT-Systeme und Netzwerke zur Steuerung industrieller Anlagen mit physischen Prozessen (z.b. Kraftwerke, Wasserwerke, Strom- und Gasnetze, Chemie- und Pharmaindustrie, Maschinenbau etc.) Ziel von ICS ist die Automatisierung Zunehmende Vernetzung der einzelnen ICS-Komponenten * auch Industrial Automation and Control Systems (kurz: IACS) 5

6 EINLEITUNG ICS NEULICH IN DER PRESSE Bildquelle: Jan-Ole Malchow / Karte: Google 6

7 EINLEITUNG ICS ICS AM INTERNET Total amount Incidents (ICS-Cert 2013): 256 Bildquelle: 2013 ICS-CERT monitor, Department of Homeland Security (USA) 7

8 AGENDA DER PRÄSENTATION 1 Einleitung ICS 2 ICS-Security-Kompendium 3 ICS und Security 4 Risiken und Gefährdungen 5 Best Practices und IT-Grundschutz 6 Zusammenfassung und Fazit 8

9 ICS-KOMPENDIUM ICS-SECURITY-KOMPENDIUM Bundesamt für Sicherheit in der IT (BSI) 2013 Grundlagen für IT-Security in ICS (Betreiber, Hersteller) Inhalte: Grundlagen von ICS, Gefährdungen, vorhandene Standards, Best Practice für Betreiber Natürliche Weiterentwicklung: Erweiterung des IT-Grundschutz auf ICS Download: https://www.bsi.bund.de/shareddocs/downloads/de/bsi/ ICS/ICS-Security_kompendium_pdf.pdf? blob=publicationfile 9

10 AGENDA DER PRÄSENTATION 1 Einleitung ICS 2 ICS-Security-Kompendium 3 ICS und Security 4 Risiken und Gefährdungen 5 Best Practices und IT-Grundschutz 6 Zusammenfassung und Fazit 10

11 ICS UND SECURITY INFORMATIONSSICHERHEIT Definition: Schutz von Informationen bez. Vertraulichkeit, Integrität und Verfügbarkeit. Ziel: Schutz vor wirtschaftlichen Schäden und Minimierung von Risiken durch Vielzahl von Gefährdungen Warum Informationssicherheit für ICS? Austausch an Informationen steigt rasant Mittlerweile hohe Vernetzung von ICS Informationssicherheit hat bisher niedrigen Stellenwert 11

12 ICS UND SECURITY ICS-WELT & SECURITY Andere Sicherheitskultur in ICS (Safety) Zielkonflikt von Sicherheit vs. Funktionalität Proprietäre Software und Protokolle (keine Sicherheitsfeatures, Schwachstellen, keine Patches) Sicherheit in ICS ca. 10 bis 20 Jahre hinterher FRAGE: Klassische IT-Sicherheit auch für ICS geeignet? 12

13 EINLEITUNG ICS AUTOMATISIERUNGSPYRAMIDE IT Security/ Information Security ICS Security 13

14 ICS UND SECURITY RAHMENBEDINGUNGEN ICS I Bisher analoge Systeme mit Fokus auf Betriebssicherheit, Stabilität und Verlässlichkeit Echtzeitbetriebssysteme auf Steuerungs- und Feldebene Immer seltener abgeschottet und isoliert Vernetzung mit Fremdsystemen Zunehmend auch Standard-BS wie Windows, Unix/Linux Zunehmend Einsatz von Office-IT, -Software u. -Protokollen 14

15 ICS UND SECURITY RAHMENBEDINGUNGEN ICS II Problem des Einspielens von Patches (Verfügbarkeit) Lange Lebensdauer (bis zu 25 Jahre) Veraltete Protokolle (z. T. ohne Sicherheitsfeatures, DNP, ICCP, Feldbusse) Spezielle Vorgaben f. Genehmigungen u. Betrieb der Anlagen Wartung verursacht z. T. hohe Kosten Installation zusätzlicher Softwarekomponenten schwierig (z. B. AV- Software) 15

16 RISIKEN UND GEFÄHRDUNGEN AGENDA DER PRÄSENTATION 1 Einleitung ICS 2 ICS-Security-Kompendium 3 ICS und Security 4 Risiken und Gefährdungen 5 Best Practices und IT-Grundschutz 6 Zusammenfassung und Fazit 16

17 RISIKEN UND GEFÄHRDUNGEN RISIKEN BEI ICS Safety (Betriebssicherheit) Produktionsausfälle Schäden an Betriebsmitteln Informationsdiebstahl Beschädigung der Reputation Umweltverschmutzung 17

18 RISIKEN UND GEFÄHRDUNGEN ÜBERBLICK DER GEFÄHRDUNGEN Vorsätzliche Handlungen Brute-Force Schwachstellenscans DoS Man-In-The-Middle Phishing Injection Cross-Site-Scripting Drive-by-Downloads Schadprogramme Replay-Angriff, etc. Gefährdungen Menschliche Fehlhandlungen Konfiguration Backups Mobile Datenträger Ein- und Ausgaben Organisatorische Gefährdungen Fernwartung Schwachstellen Überwachung Awareness 18

19 AGENDA DER PRÄSENTATION 1 Einleitung ICS 2 ICS-Security-Kompendium 3 ICS und Security 4 Risiken und Gefährdungen 5 Best Practices und IT-Grundschutz 6 Zusammenfassung und Fazit 19

20 BEST PRACTICES STANDARDS BANDBREITE IEC (ISA-99) (Industrial Network & System Security) VDI/VDE Richtlinie 2182 (Informationssicherheit in der Automatisierung) ISO/IEC TR / DIN SPEC (Steuerungssysteme Energieversorgung) BDEW (Anforderungen an sichere Steuerungs- u. Telekommun.-systeme), IEC (Power Systems Management Data & Communication Security) NAMUR (chemische Industrie) VGB (Richtlinie R175 IT-Sicherheit für Erzeugungsanlagen) Weitere international: NERC, NIST, DHS, CPNI, IEEE 20

21 BEST PRACTICES BSI IT-GRUNDSCHUTZ IS-Managementsystem, ISMS (Standard 100-1) Vorgehensweise (Standard 100-2) Risikomanagement (Standard 100-3) Notfallmanagement (Standard 100-4) 21

22 BEST PRACTICES BSI IT-GRUNDSCHUTZ IS-Managementsystem, ISMS (Standard 100-1) Vorgehensweise (Standard 100-2) Risikomanagement (Standard 100-3) Notfallmanagement (Standard 100-4) Strukturanalyse Schutzbedarfsfeststellung Modellierung IT-Verbund Basis-Sicherheitscheck Ergän. Sicherheitsanalyse Risikoanalyse Maßnahmenumsetzung 22

23 BEST PRACTICES BEST PRACTICE: DER EINSTIEG 1) Aufbau einer Security-Organisation 2) Erstellen und Pflegen der Dokumentation 3) Etablieren eines Security Managements 4) Netzplan erstellen 5) Liste der IT-Systeme und installierten Anwendungen 6) Administrations- und Benutzerhandbücher 23

24 BEST PRACTICES BEST PRACTICE: PROZESSE UND RICHTLINIEN Security Management Technische Dokumentation Durchgängiges Management aller ICS-Komponenten Notfallmanagement Personal Revision und Tests 24

25 BEST PRACTICES BEST PRACTICE: AUSWAHL SYSTEME UND KOMPONENTEN Vertrauenswürdigkeit IT-Security-Merkmale von ICS-Komponenten Kompatibilität eingesetzter Technologien zu Standards Inbetriebnahme und sichere Konfiguration Soft- und Hardware Support Fernwartung durch Hersteller und Integrator Absicherung von Feldgeräten 25

26 BEST PRACTICES BEST PRACTICE: BAULICHE UND PHYSISCHE MAßNAHMEN Zutrittsschutz Protokollierung und Auswertung / Überwachung 26

27 BEST PRACTICES BEST PRACTICE: TECHNISCHE MAßNAHMEN Absicherung der Netze Absicherung der Dienste und Protokolle Härtung der IT-Systeme Patchmanagement Authentisierung Zugriffskontrolle Schutz vor Schadprogrammen Mobile Datenträger Datensicherung Protokollierung und Auswertung / Monitoring 27

28 BEST PRACTICES BSI IT-GRUNDSCHUTZ MIT ICS-BAUSTEINEN? Aufnahme von ICS Bausteine in die BSI IT-Grundschutz-Kataloge Zusammenhang zwischen Gefährdungen und Maßnahmen? Kreuzreferenztabellen zeigen Maßnahmen gegen Gefährdungen auf 28

29 BEST PRACTICES BSI IT-GRUNDSCHUTZ MIT ICS-BAUSTEINEN! Generische Gefährdungsanalyse/Risikoanalyse erhebt Standard- Gefährdungen z.b. für ein SPS-Objekt Maßnahmen gegen verschiedene Schadensauswirkungen einer Gefährdung werden zugeordnet Basis-Maßnahmen, die man immer umsetzen sollte Maßnahmen für erhöhten Schutzbedarf werden empfohlen Eine Kreuzreferenztabelle wird erarbeitet, welche den Zusammenhang von Gefährdung und Maßnahme darstellt 29

30 BEST PRACTICES BSI IT-GRUNDSCHUTZ MIT ICS-BAUSTEINEN! Gefährdung Maßnahme Zeitnahe Firmware-Updates Schulung der Systemexperten Netzwerksegmentierung G1: Software- Schwachstellen oder -Fehler B G2: Fehlerhafte Nutzung oder Administration von Geräten und Systemen G3: Verhinderung von Diensten (Denial of Service) B B B Penetrationstests S S B B B Basis Maßnahme S Erhöhter Schutzbedarf 30

31 BEST PRACTICES ANPASSUNG ODER NEUE ICS-BAUSTEINE Übergreifend Infrastruktur IT-/ICS- Systeme B1 Sicherheitsmanagement B 1.3 Notfallmanagement B 1.6 Schutz vor Schadprogrammen B 2.2 Elektrotechnische Verkabelung B 2.12 IT- Verkabelung B Router und Switches SPS Netze B 4.2 Netz- und Systemmanagement Fernwartungsysteme Werkshalle SCADA Steuerungsnetz B 1.7 Kryptokonzept Leitstand HMI Feldbus Anwendung/ Prozess MES ERP-Schnittstelle B 1.8 Behandlung von Sicherheitsvorfällen B 1.9 Hard- und Software-Management B 1.14 Patch- und Änderungsmanagement + weitere Safety System Industrielle Workstation Neuer Baustein Anpassung Baustein 31

32 AGENDA DER PRÄSENTATION 1 Einleitung ICS 2 ICS-Security-Kompendium 3 ICS und Security 4 Risiken und Gefährdungen 5 Best Practices 6 Zusammenfassung und Fazit 32

33 ZUSAMMENFASSUNG UND FAZIT ZUSAMMENFASSUNG ICS steigende Vernetzung Security >10 Jahre hinterher BSI IT-Grundschutz bietet grundlegende Vorgehensweise Bewährte Vorgehensweise Management-Standard bereits heute vorhanden Bausteine sollten erweitert bzw. neu entwickelt werden Aufbereitung für ICS-Community 33

34 DISKUSSION DISKUSSION Fragen Anregungen Sonstiges 34

35 ICH BEDANKE MICH FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT! Andreas Floß Senior Consultant Information Security Management, Köln HiSolutions AG Bouchéstraße Berlin Theodor-Heuss-Ring Köln

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