SIMATIC. Sicherheitskonzept PCS 7 und WinCC - Basisdokument. Vorwort. Ziel des Sicherheitskonzepts 2. Referenzen 3. Definitionen 4

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1 Vorwort 1 Ziel des Sicherheitskonzepts 2 SIMATIC Sicherheitskonzept PCS 7 und WinCC - Basisdokument Whitepaper Referenzen 3 Definitionen 4 Strategien des Sicherheitskonzepts 5 Umsetzung der Security- Strategien in Security-Lösungen 6 Anhang 7 04/2008 A5E

2 Sicherheitshinweise Dieses Handbuch enthält Hinweise, die Sie zu Ihrer persönlichen Sicherheit sowie zur Vermeidung von Sachschäden beachten müssen. Die Hinweise zu Ihrer persönlichen Sicherheit sind durch ein Warndreieck hervorgehoben, Hinweise zu alleinigen Sachschäden stehen ohne Warndreieck. Je nach Gefährdungsstufe werden die Warnhinweise in abnehmender Reihenfolge wie folgt dargestellt. GEFAHR bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten wird, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. WARNUNG bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. VORSICHT mit Warndreieck bedeutet, dass eine leichte Körperverletzung eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. VORSICHT ohne Warndreieck bedeutet, dass Sachschaden eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. ACHTUNG Qualifiziertes Personal bedeutet, dass ein unerwünschtes Ergebnis oder Zustand eintreten kann, wenn der entsprechende Hinweis nicht beachtet wird. Beim Auftreten mehrerer Gefährdungsstufen wird immer der Warnhinweis zur jeweils höchsten Stufe verwendet. Wenn in einem Warnhinweis mit dem Warndreieck vor Personenschäden gewarnt wird, dann kann im selben Warnhinweis zusätzlich eine Warnung vor Sachschäden angefügt sein. Das zugehörige Gerät/System darf nur in Verbindung mit dieser Dokumentation eingerichtet und betrieben werden. Inbetriebsetzung und Betrieb eines Gerätes/Systems dürfen nur von qualifiziertem Personal vorgenommen werden. Qualifiziertes Personal im Sinne der sicherheitstechnischen Hinweise dieser Dokumentation sind Personen, die die Berechtigung haben, Geräte, Systeme und Stromkreise gemäß den Standards der Sicherheitstechnik in Betrieb zu nehmen, zu erden und zu kennzeichnen. Bestimmungsgemäßer Gebrauch Beachten Sie Folgendes: Marken WARNUNG Das Gerät darf nur für die im Katalog und in der technischen Beschreibung vorgesehenen Einsatzfälle und nur in Verbindung mit von Siemens empfohlenen bzw. zugelassenen Fremdgeräten und -komponenten verwendet werden. Der einwandfreie und sichere Betrieb des Produktes setzt sachgemäßen Transport, sachgemäße Lagerung, Aufstellung und Montage sowie sorgfältige Bedienung und Instandhaltung voraus. Alle mit dem Schutzrechtsvermerk gekennzeichneten Bezeichnungen sind eingetragene Marken der Siemens AG. Die übrigen Bezeichnungen in dieser Schrift können Marken sein, deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen kann. Haftungsausschluss Wir haben den Inhalt der Druckschrift auf Übereinstimmung mit der beschriebenen Hard- und Software geprüft. Dennoch können Abweichungen nicht ausgeschlossen werden, so dass wir für die vollständige Übereinstimmung keine Gewähr übernehmen. Die Angaben in dieser Druckschrift werden regelmäßig überprüft, notwendige Korrekturen sind in den nachfolgenden Auflagen enthalten. Siemens AG Automation and Drives Postfach NÜRNBERG DEUTSCHLAND Dokumentbestellnummer: A5E P 04/2008 Copyright Siemens AG Änderungen vorbehalten

3 Inhaltsverzeichnis 1 Vorwort Gültigkeitsbereich Aufbau und Dokumentstruktur Erforderliche Kenntnisse Eingesetzte Produkte Ziel des Sicherheitskonzepts Referenzen Definitionen Bezeichnungen, Begriffe und Abkürzungen Namensgebung in den Abbildungen und Beispielen Strategien des Sicherheitskonzepts Tiefgestaffelte Verteidigung Aufteilung in Security-Zellen Aufgabenbezogene Bedienungs- und Zugriffsrechte Aufgabenbasierte Gruppierung und Verwaltung, Zentrale und lokale Datenablage und - konfiguration...35 Whitepaper, 04/2008, A5E

4 Inhaltsverzeichnis 6 Umsetzung der Security-Strategien in Security-Lösungen Security-Zellen und Netzwerkarchitektur Hochsichere Großanlage Sichere Anlage Sichere Kleinanlage Sichere Security-Zellen-Kopplung Sichere Zugriffstechniken Sichere Webveröffentlichung Sichere Anbindung der Produktionsplanung Geschützter Wartungszugang Geschützte Remotesteuerung durch abgesetzte Prozessleitcomputer und abgesetztes Engineering Sicher Integrierte Systeme Härtung (Hardening) Verwaltung und Konfiguration Verwaltung von Computern und Benutzern Verwaltung von Netzwerken und Netzwerkdiensten Verwaltung von rollenbasierten Bedienberechtigungen Patchmanagement und Securityupdates Virenscanner Protokollierung, Audit, Maintenance und Asset Management Security-Tests Anhang Whitepaper, 04/2008, A5E

5 1 Vorwort 1.1 Gültigkeitsbereich Das "Sicherheitskonzept PCS 7 und WinCC" löst die vorhergehenden Dokumente und Empfehlungen "Sicherheitskonzept PCS 7" und "Sicherheitskonzept WinCC", jeweils Version 1, schrittweise ab und ist gültig ab WinCC V6.2 und PCS 7 V7.0 und höher. Das "Sicherheitskonzept PCS 7 und WinCC" hat ausschließlich Empfehlungscharakter und soll den SIMATIC Kunden bei der sicheren Vernetzung seiner Produktionsanlagen unterstützen. Die Empfehlungen basieren auf dem aktuellen Stand der Technik, aktuellen Standards und den Eigenschaften der eingesetzten Produkte. 1.2 Aufbau und Dokumentstruktur Das "Sicherheitskonzept PCS 7 und WinCC" ist in einer Dokumentensammlung von Anforderungen und Empfehlungen niedergelegt und besteht aus mehreren Teilen: Das Basisdokument ist der zentrale Wegweiser und gibt einen Überblick über die Dokumentensammlung. Das vorliegende Dokument ist das Basisdokument. Hier sind allgemeine Grundprinzipien des Sicherheitskonzepts und die möglichen Lösungsansätze beschrieben. Das Basisdokument muss als komplette Einheit betrachtet werden. Alle zusätzlichen Detaildokumente setzen die vollständige Kenntnis des Basisdokumentes voraus. Die folgende Liste zeigt den Aufbau des Basisdokuments: Kapitel 1-4: notwendige Informationen zum Verständnis des Sicherheitskonzepts Kapitel 5: die Security-Strategien und ihre Grundprinzipien Kapitel 6: die Umsetzung der Security-Strategien zu Security-Lösungen und die Verweise auf spezialisierte Detaildokumente Die Detaildokumente erläutern die einzelnen Lösungen und deren empfohlene Konfiguration in detaillierter Form, jeweils auf ein bestimmtes Thema oder Produkt fokussiert. Zu wichtigen Security-Themen finden Sie in den Detaildokumenten detaillierte Empfehlungen, die die Umsetzung der im Basisdokument vorgestellten Prinzipien und Lösungsansätze erleichtern. Diese Detaildokumente werden unabhängig voneinander ergänzt, aktualisiert und bereitgestellt, um eine hohe Aktualität zu gewährleisten. Informationen zur Dokumentensammlung "Sicherheitskonzept PCS 7 und WinCC" finden Sie im Internet unter folgender Adresse: Whitepaper, 04/2008, A5E

6 Vorwort 1.3 Erforderliche Kenntnisse Diese Dokumentensammlung wendet sich an Personen, die in den Bereichen Projektierung, Inbetriebnahme und Service von Automatisierungssystemen mit Siemens SIMATIC PCS 7 und SIMATIC WinCC Software tätig sind. Das Basisdokument kann zusätzlich als Überblick für Entscheider oder als Einführung in das Thema genutzt werden. Für die Umsetzung der Detaildokumente werden folgende Kenntnisse vorausgesetzt: Administration der aus der Bürowelt bekannten IT-Techniken Konfiguration der verwendeten SIMATIC Produkte Konfiguration der verwendeten Produkte von Drittherstellern. 6 Whitepaper, 04/2008, A5E

7 Vorwort 1.4 Eingesetzte Produkte Zur Umsetzung der in dieser Dokumentensammlung beschriebenen Lösungsansätze kommen folgenden Produkte, Produktversionen und Optionen zum Einsatz: "Microsoft Windows Server 2003" (mit SP1 oder höher) als Basisbetriebssystem für Serverfunktionen wie: Prozessleitstationen (z.b. OS Server), Bedien- und Beobachtungsstationen (z.b. WinCC Server), Terminal Services, Active Directory Domänen-Controller, Namensdienste (z.b. DNS, WINS), Netzwerkdienste (z.b. Virtual Privat Networks, Routing und Remote Access, Radius, Firewall), Infrastrukturdienste (z.b. Zertifizierungsstellen, Windows Software Update Services), und Web-Services. "Microsoft Windows XP" (mit SP2 oder höher) als Basisbetriebssystem für Clientfunktionen wie: Prozessleitstationen (z.b. OS Client), Bedien- und Beobachtungsstationen (z.b. WinCC-Client), Terminal Service Client, VPN Client, Web Client und Firewallclient. "Microsoft Internet Security and Acceleration (MS ISA) Server 2006" als Haupt Firewall-System und Zugangspunkt zu den Produktionsnetzwerken aus den Büro- oder Intranet-Netzwerken. "Siemens SIMATIC PCS 7 V7.0" (und höher) als speziell gehärtetes Prozessleitsystem und "Siemens SIMATIC WinCC V6.2" (und höher) als speziell gehärtetes Prozessvisualisierungssystem (Bedien- & Beobachtungssystem), beide installiert auf den obengenannten Betriebssystemen Microsoft Windows Server 2003 oder Microsoft Windows XP. "Siemens SIMATIC Logon Service" in einer Windows Domänen Umgebung als Kombination sicherer Authentifizierung, ausfallsicherer zentraler Anmeldung und zentraler Benutzer- und Bedienerverwaltung oder als Anmeldeserver in Windows Arbeitsgruppen zur Kombination zentraler Anmeldung und zentraler Benutzer- und Bedienerverwaltung. "SIMATIC PCS 7 OS Web Server und Client", "SIMATIC WinCC Webnavigator Server und Client" und "SIMATIC DataMonitor Server und Clients", jeweils einzusetzen als dedizierte Web Server, sicher veröffentlicht über den MS ISA-Server als Zugangspunkt. "SIMATIC SCALANCE S" und "SIMATIC SCALANCE X" Produktfamilien als Security- Module und Netzwerkperipherie für robustes Industrial Ethernet mit erhöhter Verfügbarkeit, speziell für den Einsatz in industriellen Umgebungen. Weitere Produkte, Produktversionen und Optionen können zusätzlich zum Einsatz kommen, dieses ist in den einzelnen Detailberichten erklärt. Die Wahl des "Microsoft Internet Security and Acceleration (MS ISA) Server 2006" als Haupt- Firewall-System und Zugangspunkt zu den Produktionsnetzwerken basiert unter anderem auf der langen, engen und erfolgreichen Zusammenarbeit zwischen Microsoft und Siemens in der Softwareentwicklung. Whitepaper, 04/2008, A5E

8 Vorwort Weiterhin wurde die Microsoft Corp. im Bericht der "Visionaries of the SSL VPN Magic Quadrant " durch die Gartner Inc. positioniert. Dieser Bericht evaluierte den Microsoft s Internet Security and Acceleration Server (ISA Server) und dem von Microsoft entwickelten Virtual Private Network auf Basis des Secure-Sockets-Layer-Protokolls (Microsoft: secure sockets layer virtual private network (SSL VPN) )" Server, beide zusammengefasst im "Intelligent Application Gateway (IAG)". Microsoft s ISA Server bietet eine zentrale und konsolidierte Funktionseinheit für die Verteidigung des Netzwerk-Perimeters, den Remote-Zugriff, die Sicherheit von Endpunkten und den Schutz der Anwendungsschicht ("appliance for network perimeter defense, remote access, endpoint security and application-layer protection"). 8 Whitepaper, 04/2008, A5E

9 2 Ziel des Sicherheitskonzepts Oberste Priorität in der Automatisierung hat die unbedingte Aufrechterhaltung der Kontrolle über Produktion und Prozess durch das Bedienpersonal, auch bei auftretenden Security- Bedrohungen. Die Verhinderung beziehungsweise Einschränkung der Verbreitung einer aufgetretenen Security-Bedrohung für Anlagen und Netzwerke soll unter Aufrechterhaltung der kompletten Bedien- und Beobachtbarkeit von Produktion und Prozess erfolgen. Das "Sicherheitskonzept PCS 7 und WinCC" soll sicherstellen, dass nur authentifizierte Benutzer über die ihnen zugewiesenen Bedienmöglichkeiten an authentifizierten Geräten autorisierte (erlaubte) Bedienungen durchführen können. Diese Bedienungen sollen ausschließlich über eindeutige und geplante Zugriffswege erfolgen, um während eines Auftrages eine sichere Produktion oder Koordination ohne Gefahren für Mensch, Umwelt, Produkt, zu koordinierende Güter und das Geschäft des Unternehmens zu gewährleisten. Das "Sicherheitskonzept PCS 7 und WinCC" empfiehlt dazu den Einsatz der aktuell verfügbaren Security-Mechanismen. Das bedeutet, alle Lösungen und Konfigurationen sind so gewählt, als ob ein Anlagenbetreiber alle aktuell verfügbaren Security-Mechanismen und Techniken, sowie Siemens- und auch Drittanbieter Produkte einsetzen würde, wenn dies zur Erreichung der höchstmöglichen Sicherheit seiner Anlage notwendig wäre. Abhängig vom Schutzbedürfnis des Anlagenbetreibers, den vorhandenen Verantwortlichkeiten oder bereits implementierten Security-Mechanismen können die hier gezeigten Konfigurationen auch in abgewandelter Form realisiert und skaliert werden. Dies sollte jedoch von allen involvierten Technikern, Spezialisten, Administratoren und Verantwortungsträgern im Einzelfall sorgfältig geplant werden. Um die höchstmögliche Sicherheit zu erreichen, dürfen die abgewandelten Konfigurationen den Grundprinzipien dieses Sicherheitskonzepts nicht widersprechen. Diese Dokumentensammlung soll die Zusammenarbeit der Netzwerkadministratoren von Unternehmensnetzen (IT-Administratoren) und Automatisierungsnetzen (Automatisierungsingenieuren) erleichtern, so dass die Vorteile der Vernetzung der Prozessleittechnik mit der Datenverarbeitung der anderen Produktionsebenen ohne beidseitig erhöhte Sicherheitsrisiken genutzt werden können. Diese Dokumentensammlung hat Empfehlungscharakter und soll den SIMATIC-Kunden bei der sicheren Vernetzung der Produktionsanlagen unterstützen. Die Empfehlungen basieren auf dem aktuellen Stand der Technik, aktuellen Standards und den Eigenschaften der eingesetzten Produkte. Whitepaper, 04/2008, A5E

10 Ziel des Sicherheitskonzepts 10 Whitepaper, 04/2008, A5E

11 3 Referenzen Um die Zukunftssicherheit dieser Dokumentensammlung zu gewährleisten und die Einbeziehung von Drittherstellern und deren Produkten in das Sicherheitskonzept zu ermöglichen, werden folgende international anerkannte Normen und Standards beobachtet: ISA - Instrumentation, Systems, and Automation Society (Vereinigung für Messtechnik, Systeme und Automatisierung) ISA-95 "Enterprise Control System Integration" - Part 1: "Modelle und Terminologie" - Part 2: "Datenstrukturen und -attribute" - Part 3: "Modelle von Produktions-Prozessen" ISA-99 "Security bei Fertigungs- und Prozessleitsystemen" - Teil 1: "Terminologie, Konzepte und Modelle" - Teil 2: "Erarbeitung eines Security-Programms für industrielle Automatisierungs- und Prozessleitsysteme" - Teil 3: "Praxisbetrieb eines Security-Programms für industrielle Automatisierungsund Prozessleitsysteme" - Teil 4: "Spezielle Security-Anforderungen für industrielle Automatisierungs- und Prozessleitsysteme" - TR "Technologien für den Schutz von Fertigungs- und Prozessleitsystemen" - TR "Integration der elektronischen Sicherheit in das Umfeld von Fertigungs- und Prozessleitsystemen" Whitepaper, 04/2008, A5E

12 Referenzen ISO/IEC - International Organization for Standardization / International Engineering Consortium "Informationstechnologie Security-Techniken Bewertungskriterien für die IT- Sicherheit" "Durchführungsrichtlinie zum Informationssicherheits-Management" "Informationssicherheits-Managementsysteme Anforderungen" "Security für industrielle Prozessmesstechnik und -leittechnik Netzwerk und System" "Profile für sichere Datenkommunikation in industriellen Netzwerken" NAMUR - International User Association of Automation Technology in Process Industries NA 67 "Informationsschutz bei Prozessleitsystemen (PLS)" NA 103 "Einsatz von Internettechnologien in der Prozessautomatisierung" NA 115 "IT-Sicherheit für Systeme der Automatisierungstechnik" FDA - Food Drug Administration FDA 21 CFR 11 "Elektronische Aufzeichnungen und Unterschriften" Weitere Maßnahmen für die Zukunftssicherheit sind: die enge Abstimmung auf das Security-Bedürfnis der Kunden und Anlagenbetreiber (z.b. über den PCS User Club oder ausgewählten sicherheitskritischen Referenzanlagen und Referenzkunden) die Zusammenarbeit mit unabhängigen Institutionen und Organisationen (z.b. OPC-Foundation, ISA, ISCI, ARC, OMAC, MsMUG, PCSF, PCSRF) das enge Zusammenspiel mit anderen Herstellern und Zulieferern (z.b. Microsoft). 12 Whitepaper, 04/2008, A5E

13 4 Definitionen Dieser Abschnitt definiert Bezeichnungen, Begriffe und Abkürzungen, wie sie in dieser Dokumentensammlung verwendet werden. Bedingt durch die normativen Tätigkeiten und um den SIMATIC-Kunden diese Dokumentensammlung in einer einheitlichen und international anerkannten Terminologie und Begriffswelt darzustellen, ist die Aktualisierung einiger Begriffe aus den bisherigen Dokumenten notwendig. Die meisten Bezeichnungen, Begriffe und Abkürzungen wurden aus international anerkannten Standards (z.b. ISA-95, ISA-99) oder den jeweils aktuellen Beschreibungen der Hersteller übernommen (siehe Quellenangabe). 4.1 Bezeichnungen, Begriffe und Abkürzungen Anlage, Automatisierungsanlage: Eine aus miteinander vernetzten Prozessleit-, Prozessvisualisierungs-, Automatisierungsund Engineering-Systemen bestehende Produktions- oder Fertigungsanlage (inklusive aller dezentraler Peripherie, Sensoren, Aktoren, Antrieben, Netzwerk- und Softwarekomponenten, Gebäuden, Schaltschränken, Verkabelungen, Bedien- und Administrationspersonal) Anlagen-PC, Anlagencomputer, Anlagenrechner: Ein Computer, der sich eindeutig im Verantwortungsbereich des Anlagenbetreibers befindet und dort administriert wird. Anlagenadministrator: Ein Anlagenadministrator ist ein Benutzer in einem Netzwerk, der die Anlagen-PCs im Verantwortungsbereich des Anlagenbetreibers administriert. Der Anlagenadministrator muss nicht zwangsläufig ein Bediener sein. Benutzer, user: (ISA-99): "Auf ein System mit oder ohne Zugriffsberechtigung zugreifende Person bzw. zugreifender Teil einer Organisation oder automatischer Prozess." Eine angemeldete reale oder virtuelle Person (z. B. der am Desktop des jeweiligen Betriebssystems angemeldete Benutzer oder auch ein automatisches Desktop-Login). Whitepaper, 04/2008, A5E

14 Definitionen Bediener, Anlagenbediener, Operator: Ein Operator (Bediener, Anlagenbediener) ist eine an der Automatisierungsanlage angemeldete reale Person. Diese Person besitzt die Ausbildung und die Befugnis diese Anlage zu bedienen (z.b. der in PCS 7 angemeldete Operator). Computername: Der Computername ist eine Möglichkeit zur Identifikation eines Computers im Netzwerk. Er entspricht dem Hostanteil des FQDN (Fully Qualified Domain Name), wenn eine DNS Zuordnung (Vergabe eines DNS-Suffixes) erfolgt ist. Der Computername kann dem NetBIOS Namen des Computers entsprechen, wenn der Computername nicht länger als 15 Zeichen ist und beide Namen nicht absichtlich verschieden gewählt wurden. DCS, distributed control system: (ISA-99): "Ein Typ von Leitsystemen, in dem die Systemelemente verteilt sind, aber gekoppelt betrieben werden. Im Allgemeinen sind die Zeitkonstanten der Kopplung deutlich kürzer als bei SCADA-Systemen. Hinweis: Dezentrale Prozessleitsysteme werden normalerweise im Zusammenhang mit kontinuierlichen Prozessen wie der Erzeugung von elektrischer Energie, der Raffination von Öl und Gas, der chemischen oder pharmazeutischen Produktion und der Papierherstellung eingesetzt; daneben aber auch mit diskreten Prozessen wie der Fertigung, Verpackung und Lagerhaltung von Automobilen und anderen Gütern." Domäne, domain: (ISA-99): "Umgebung oder Kontext, die bzw. der durch eine Sicherheitsrichtlinie, ein Sicherheitsmodell oder eine Sicherheitsarchitektur definiert ist und eine Gruppe von Systemressourcen sowie die entsprechende Gruppe von System-Entitäten umfasst, die über die Berechtigung zum Zugriff auf diese Ressourcen verfügen." (Windows): Logische Gruppe von Computern, auf denen eine Version des Betriebssystems Microsoft Windows ausgeführt wird und die eine zentrale Verzeichnisdatenbank gemeinsam nutzen (ab Windows 2000 als Active Directory bezeichnet). Das Active Directory enthält die Benutzerkonten und Sicherheitsinformationen für die Ressourcen in dieser Domäne. Jeder Person, die Computer innerhalb einer Domäne benutzt, wird ein eindeutiges Benutzerkonto bzw. eindeutiger Benutzername zugewiesen. Diesem Konto können Zugriffsrechte auf Ressourcen innerhalb der Domäne zugeordnet werden. (Windows): Eine Struktur zur Verwaltung lokaler Windows-Netzwerke, entspricht einem lokalen Sicherheitsbereich mit zentraler Verwaltung der Ressourcen und stellt eine administrative Grenze dar. 14 Whitepaper, 04/2008, A5E

15 Definitionen Domänen-Controller (DC) (Windows): In einer Domäne befindet sich das Verzeichnis auf Computern, die als "Domänen-Controller" eingerichtet sind. Ein Domänen-Controller ist ein Server, der alle sicherheitsrelevanten Aspekte der einzelnen Benutzer und der Domäneninteraktionen verwaltet. Auf diesem Server sind Security-Funktionen und Verwaltungsfunktionen zentralisiert. (Windows): Ein Domänen-Controller ist ein Server zur zentralen Authentifizierung und Autorisierung von Computern und Benutzern in einem Computernetzwerk. Firewall: (ISA-99): "Gehört zur Verbindung zwischen Netzwerken und schränkt den Datenverkehr zwischen verbundenen Netzwerken ein. Hinweis: Bei einer Firewall kann es sich entweder um eine Anwendung handeln, die auf einem für allgemeine Zwecke geeigneten Computer installiert ist, oder um eine dedizierte Plattform (Appliance), die Pakete in einem Netzwerk weiterleitet oder verwirft. Die Firewall dient typischerweise dazu, Zonengrenzen zu definieren. Eine Firewall arbeitet normalerweise mit einschränkenden Regeln, die nur die Öffnung bestimmter Ports zulassen." Firewall-Arten: Dienen der besseren Unterscheidung hinsichtlich ihrer Aufgaben und Einsatzorte in dieser Dokumentensammlung: Front-Firewall Eine Front-Firewall schützt das Perimeter. Nur eindeutig identifizierte, reale Personen dürfen mittels überprüfbarerer Kommunikation (Applikationsfilter) zugreifen. Eindeutig identifizierten und vertrauenswürdigen Geräten kann über Ausnahmen der Zugriff (z.b. über IPSec) erlaubt werden. Back-Firewall Eine Back-Firewall schützt das Produktionsnetz PCN gegen das Perimeter und andere vertrauenswürdige Netzwerke (z.b. MON). Die Back-Firewall muss als eine an der Performance orientierte Lösung für eindeutig identifizierte, vertrauenswürdige Geräte realisiert werden. Threehomed-Firewall Eine Threehomed-Firewall ist eine kombinierte Front- und Back-Firewall, mit eigenem "Minimal Perimeter" für skalierbare Security-Lösungen. Accesspoint-Firewall (Sonderfall) Eine Accesspoint-Firewall bietet ausschließlich für die Wartungsaufgaben den Zugang zu einer Security-Zelle, die ansonsten keine Anbindung (z.b. zu MES Systemen) benötigen würde. Whitepaper, 04/2008, A5E

16 Definitionen Leitwarte, control center; (ISA-99):"Zentraler Standort, an dem eine Gruppe von Ressourcen betrieben wird. Hinweis: In der industriellen Infrastruktur dienen normalerweise ein oder mehrere Leitzentren zur Überwachung und Koordination der Betriebsabläufe. Bei komplexen Anlagen mit mehreren Leitzentren sind diese in der Regel über ein WAN (Wide Area Network) verbunden, z. B. ein Leitzentrum als Ausfallsicherung an einem anderen Standort. Ein Leitzentrum enthält die SCADA-HostComputer und zugehörigen Anzeigegeräte für den Bediener, sowie unterstützende Informationssysteme wie z. B. einen Archivserver." Netzwerknamen: Netzwerknamen dienen der besseren Zuordnung von Gruppen von vernetzten Systemen mit ähnlichen Einsatzgebieten in dieser Dokumentensammlung, z.b.: ECN - Enterprise Control (Systems) Networks, Netzwerke für Unternehmens-Steuerung (-ssysteme). Bezeichnung für ein Netzwerk als Teil einer Security-Zelle oder Security-Zone, in der sich die ERP-(Enterprise Resource Planning)-Systeme befinden. Es handelt sich in der Regel um dieselbe Netzwerkwolke (Network Cloud) wie das so genannte Büronetzwerk. MON Manufacturing Operations Network, Netzwerk für Fertigungsabläufe Bezeichnung für ein Netzwerk als Teil einer Security-Zelle oder Security-Zone, in der sich die MES-(Manufacturing Execution Systems)-Systeme befinden. Dabei kann es sich um dieselbe Netzwerkwolke (Network Cloud) wie das so genannte Büronetzwerk oder auch um ein spezielles separates Netzwerk oder um einen Teil eines Produktionsleitnetzwerkes (PCN) handeln. In manchen Fällen nutzt auch das Wartungspersonal dieses Netzwerk. PCN Process Control (Systems) Network, Produktionsleitnetzwerk Bezeichnung für ein Netzwerk als Teil einer Security-Zelle oder Security-Zone der Anlage, in der sich die PCS-Systeme (Process Control Systems, Prozessleitsysteme), DCS-Systeme (Distributed Control Systems, Dezentrale Leitsysteme) oder SCADA- Systeme (Supervisory Control and Data Acquisition) befinden. Es handelt sich dabei jeweils um das so genannte Anlagen- oder Terminal- oder HMI-Netzwerk. Dies sollte ein spezielles und separates Netzwerk sein. In manchen Fällen nutzt auch das Wartungspersonal dieses Netzwerk. CSN Control Systems Network, Leitsystemnetzwerk Bezeichnung für ein Netzwerk als Teil einer Security-Zelle oder Security-Zone der Anlage, in der sich die Automatisierungssysteme befinden. Die PCS- oder DCS oder SCADA Server-Systeme sind ebenfalls an das CSN angebunden, um mit den Automatisierungsystemen in Kontakt treten zu können. Bei dem CSN handelt es sich jeweils um das so genannte Anlagennetzwerk oder den so genannten Anlagenbus. Es sollte ein spezielles und separates Netzwerk sein, das nicht für den Datenaustausch zwischen Computern eingesetzt wird und dessen Bandbreite und Verfügbarkeit für die Automatisierungssysteme reserviert ist. FDN Field Device Network (Feldgerätenetzwerk, Feldebene) Bezeichnung für ein Netzwerk als Teil einer Security-Zelle oder Security-Zone der Anlage, in der nur Automatisierungssysteme und Feldgeräte miteinander verbunden sind. Perimeter Perimeternetzwerk Bezeichnung für ein Netzwerk als separates und Firewall-geschütztes Netzwerk, das zum regelbasierten Datenaustausch mittels Perimetertechniken dient. 16 Whitepaper, 04/2008, A5E

17 Definitionen Perimeternetzwerk, Perimeter, demilitarized zone (DMZ): (ISA-99): "Segment des Perimeternetzwerks, das sich logisch zwischen internen und externen Netzwerken befindet" Hinweis: Zweck einer so genannten demilitarisierten Zone ist es, einerseits die Richtlinie des internen Netzwerks für den Informationsaustausch nach außen durchzusetzen sowie nichtvertrauenswürdigen externen Quellen nur beschränkten Zugriff auf Informationen zu gewähren, die öffentlich freigegeben werden können, und dabei andererseits das interne Netzwerk gegen Angriffe von außen abzuschirmen. Hinweis: Im Kontext von industriellen Automatisierungs- und Leitsystemen bedeutet "internes Netzwerk" normalerweise das Netzwerk oder Segment, auf das sich die Schutzmaßnahmen primär konzentrieren. Beispielsweise kann ein Prozessleitnetzwerk als "internes Netzwerk" betrachtet werden, wenn es an ein "externes" Geschäfts- Netzwerk angebunden ist." Prozessleitnetzwerk (gesamt), control network: (ISA-99): "Diejenigen Netzwerke, die normalerweise mit zeitkritischen Einrichtungen zur Steuerung physischer Prozesse verbunden sind (s. Sicheres Netzwerk ). HINWEIS: Das Prozessleitnetzwerk kann in Zonen unterteilt werden, und innerhalb eines Unternehmens oder Standortes können mehrere separate Prozessleitnetzwerke vorhanden sein." Prozessleittechnik (gesamt), control equipment: (ISA-99):" Eine Kategorie, die dezentrale Prozessleitsysteme, programmierbare Steuerungen, SCADA-Systeme, zugeordnete Konsolen für Bedienerschnittstellen, sowie Sensoreinrichtungen und Steuergeräte im Feld zur Verwaltung und Steuerung des Prozesses umfasst. Hinweis: Der Begriff umfasst außerdem auch Feldbusnetze, in denen Steuerlogik und Regelalgorithmen auf intelligenten elektronischen Geräten ausgeführt werden, die ihre Aktionen miteinander koordinieren. Whitepaper, 04/2008, A5E

18 Definitionen Prozessleittechnik und Personal (gesamt), industrial automation and control systems (IACS): (ISA-99): "Der Begriff umfasst Leitsysteme für den Einsatz in fertigungs- und verfahrenstechnischen Anlagen und Einrichtungen, in der Gebäudeautomatisierung, in Anlagen mit geographisch verteilten Betriebsabläufen wie denen von Versorgungsunternehmen (d. h. Strom-, Gas- und Wasserunternehmen), in Produktionsund Verteilungsanlagen wie den Rohrleitungen für Erdöl, sowie in anderen Industriezweigen wie z. B. Verkehrsnetzen, in denen Prozesse automatisiert oder per Fernzugriff gesteuert werden. (ISA-99): "Eine Kombination aus Personal, Hardware und Software, die sich auf die physisch ("safety") sowie informationstechnisch ("security") abgesicherte und zuverlässige Durchführung eines industriellen Prozesses auswirken oder diese Durchführung beeinflussen kann. ANMERKUNG: Zu diesen Systemen gehören: industrielle Prozessleitsysteme wie z. B. dezentrale Prozessleitsysteme (Distributed Control Systems, DCSs), programmierbare Steuerungen (Programmable Logic Controllers, PLCs), Fernbedienungssysteme (Remote Terminal Units, RTUs), intelligente elektronische Geräte, SCADA-Systeme (Supervisory Control and Data Acquisition), vernetzte elektronische Sensorik und Regelung sowie Beobachtungs- und Diagnosesysteme. In diesem Kontext weisen Prozessleitsysteme unabhängig davon, ob sie physisch getrennt oder in integrierter Form vorliegen, Basisfunktionen von Prozessleitsystemen ebenso wie von sicherheitstechnischen Systemen (Safety-Instrumented Systems, SIS) auf. zugeordnete Informationssysteme wie Systeme zur erweiterten oder veränderlichen Regelung, Online-Optimierer, Bildschirme für fest installierte Geräte, grafische Benutzeroberflächen, Prozess-Historie, MES (Manufacturing Execution Systems) sowie Anlagen-Informationsmanagement-Systeme. zugeordnete interne Schnittstellen, Netzwerkschnittstellen, Maschinenschnittstellen oder Bedienoberflächen, die Funktionen für Steuerungs-, Sicherheits- und Fertigungsoperationen für kontinuierliche und Batch-Prozesse, diskrete und andere Prozesse bereitstellen." Remote-Zugriff, remote access: (ISA-99): "Form der auf Identitätsfeststellung basierenden Zugriffssteuerung, bei der die identifizierten und der Zugriffssteuerung unterworfenen System-Entitäten funktionsbezogene Positionen in einer Organisation oder einem Prozess darstellen." Remote-Client, remote client: (ISA-99): "Ressource außerhalb des Prozessleitnetzwerk, die zeitweilig oder dauerhaft mit einem Host-Computer im Prozessleitnetzwerk über eine Kommunikationsverbindung verbunden ist, um auf Teile von Steuereinrichtungen im Prozessleitnetzwerk direkt oder indirekt zuzugreifen." 18 Whitepaper, 04/2008, A5E

19 Definitionen Aufgabenbezogen Bedienungs- und Zugriffsrechte, role-based access control: (ISA-99): "Form der auf Identitätsfeststellung basierenden Zugriffssteuerung, bei der die identifizierten und der Zugriffssteuerung unterworfenen System-Entitäten funktionsbezogene Positionen in einer Organisation oder einem Prozess darstellen." Support-PC/-PG: Eigener mobiler Support-PC eines Supportmitarbeiters (z.b. Support-PG, Support-Laptop) Supportstation: Stationärer Support-PC, der sich entweder physikalisch in der Anlage als ES im PCN befindet und somit Teil der Anlage ist oder eine abgesetzte ES in einem Perimeter-Netz / MON aufgestellt und somit ein vertrauenswürdiger, abgesetzter Anlagen-PC ist. Tiefgestaffelte Verteidigung, defense in depth: (ISA-99): "Sicherheitsarchitektur, die von der Annahme ausgeht, dass jeder Punkt, der eine Schutzmaßnahme darstellt, überwunden werden kann und wahrscheinlich überwunden wird. ANMERKUNG: Das Konzept der Tiefenverteidigung beinhaltet eine gestaffelte bzw. geschichtete Struktur von Sicherheits- und Erkennungsmaßnahmen und -mechanismen (auch auf Ebene der Einzelplatzsysteme). Es besitzt folgende Merkmale: Angreifer müssen damit rechnen, bei dem Versuch der Durchbrechung oder der Umgehung der einzelnen Schichten entdeckt zu werden. Eine Schwachstelle in einer Schicht dieser Architektur kann durch Abwehrmöglichkeiten in anderen Schichten aufgefangen werden. Die Systemsicherheit bildet eine eigene Schichtstruktur innerhalb der gesamten geschichteten Struktur der Netzwerksicherheit." Whitepaper, 04/2008, A5E

20 Definitionen 4.2 Namensgebung in den Abbildungen und Beispielen In den Abbildungen und Beispielen werden Namen, Bezeichnungen und Symbole verwendet, die die Handhabung dieses Dokumentes erleichtern sollen. Bezeichnungen der Netzwerke in dieser Dokumentensammlung Bisher wurden typischerweise die Busbezeichnungen der einzelnen Hersteller oder der Name des verwendeten Mediums oder spezielle Anlagenbesonderheiten für die Namensgebung der einzelnen Netzwerke herangezogen. Damit ließ sich nicht länger ausreichend beschreiben, in welcher Security-Zelle oder Automatisierungszelle, welchem Verantwortungsbereich oder welcher Security-Schicht / Security-Zone dieses Netzwerk verfügbar ist. Um den daraus resultierenden aktuellen Forderungen nach einer einheitlichen Namensgebung der unterschiedlichen Netzwerke gerecht zu werden, sind in diesem Sicherheitskonzept und den enthaltenen Abbildungen die folgenden Netzwerkbezeichnungen verwendet. Abbildung 4-1 Die Netzwerkbezeichnungen und auch die verwendeten Basis-Farben (rot, gelb, grün) in der Abbildung 4-1, kennzeichnen die Netzwerke, die Produktionsebene (nach ISA-95) und ihre Security-Zone (nach ISA-99). Die Automatisierungsebene (MCS nach ISA-95) wird in diesem Sicherheitskonzept in weitere aufgabenspezifische Netze (grün, blau, violett) unterteilt. Diese Unterteilung ist bedingt durch die unterschiedlichen Anforderungen an Bandbreite, Verfügbarkeit, Reaktionsvermögen und klimatische Resistenz und Sicherheit. Busbezeichnungen wie: Anlagenbus (für CSN), Terminalbus (für PCN), H1-Bus, Feldgerätebus, Peripherie-Bus usw. als auch die bisherigen Netz-/Security-Level Bezeichnungen wie ERP-Netz, MES-Netz, DCS-Netz, Büro-Netz, Office-Netz usw. behalten weiterhin ihre Gültigkeit für das Medium, die Einsatzart oder die Topologie an sich. 20 Whitepaper, 04/2008, A5E

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