IT-Sicherheit. im Kontext sicherheitskritischer Systeme. Stefan Kühne, Steffen Dienst, Jörn Hoffmann

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1 IT-Sicherheit im Kontext sicherheitskritischer Systeme Stefan Kühne, Steffen Dienst, Jörn Hoffmann

2 Agenda Motivation Konzepte Maßnahmen Beispiel 2

3 Sicherheit bezeichnet einen Zustand, der frei von unvertretbaren Risiken der Beeinträchtigung ist oder als gefahrenfrei angesehen wird. 3

4 IT-Sicherheit im Kontext von IoT, I4.0, Smart City, Smart Energy Smart Buildings Smart Water Smart Public Services Smart Mobility Smart Integration technologische Durchdringung technologische Vernetzung Zunehmende Komplexität Allgegenwärtigkeit (mobil, Cloud) 4

5 Gefährdungen Ursachen Internet (offen, anonym, skalierbar) Sorglosigkeit Schwachstellen Veraltete Software mobile Geräte industrielle Steuerungssysteme höhere Gewalt Quelle: BSI, Die Lage der IT-Sicherheit in Deutschland 2013 /

6 Prozess Management Schutzziele Konzept Audit Bedrohungen Strategie Taktik Maßnahmen Angriffe Maßnahmen 6

7 Informationssicherheit IT-Sicherheit Datenschutz (security): Schutz persönlicher Daten Datensicherheit (safety): technisches Ziel Netzwerksicherheit: Schutz der Netzwerkinfrastruktur Computersicherheit: Computersystem vor Ausfall und Manipulation schützen Cybersicherheit Erweiterung auf Konzept des Cyber-Raums (Kommunikation, Anwendungen, Prozesse, Information) 7

8 Schutzziele primär Vertraulichkeit Verfügbarkeit Integrität sekundär Authentizität Anonymität Zurechenbarkeit Vermeidung von Angriffen Sabotage Spionage Missbrauch Betrug / Diebstahl Risiken Schäden 8

9 Strategien Restriktion Prävention: Schulungen, Intrusion-Prevention, Expositionsprophylaxe Protektion: Härtung, Redundanz, Firewall Detektion: AV, Logfile-Analyse, Systemanalyse, Intrusion-Detection Reaktion: Emergency Response, Incident Response 9

10 Taktiken Täuschung: Honeypots Segmentierung: Virtuelle Maschinen, Subnetze Kryptografie: Verschlüsselung, Digitale Signaturen, Zertifikate Erschweren/Verschleiern: Steganographie, Obfuskation Verzögerung/Unterbrechung Diversifikation Prüfsummen 10

11 Computersicherheit Hardware Prozessor Ausführungsprivilegien, Daten-Ausführungs- Verhinderung, Memory- Protection-Extensions, Code-Laufzeit- Entschlüsselung, Instruktions-Randomisierung Speicher MMU, IO-MMU Module 11 Kryptografie, Trusted- Platform, Zufallsgeneratoren, Tamper-Resistance Betriebssystem Kernel Mikrokernel (Monolitischer Kernel, Treiberseparation, Anti-Malware), Erweiterungen (Linux- Security-Module, TrustedBSD, TrustedSolaris), Zugriffskontrollen (Role- Based-Access-Control, Access-Control-List, Multi- Level-Security) Virtualisierung API-Restriktion, Sandboxing (App), Container (OS), Virtuelle Maschinen (HW) Signaturen Programmsignaturen, Treibersignatur Anwendung Adressraum Adressraum-Abbildungs- Randomisierung (ASLR), Tagging, Memlets Statisch Review, Statische Codeanalyse Dynamisch Canaries, Pointer-Protection, Bounds-Checking, Debugging, Ablaufüberwachung (Traces), Datenverschlüsselung Eingabe, Speicherung, Ausgabe Updates Paketmanager, In-App- Updates, Runtime-Updates

12 Netzwerksicherheit Referenzmodell Application Layer Presentation Layer Session Layer Firewalls (Circuit Level Gateway) Firewalls (Application Level Gateway) Secure Shell (SSH) Transport Layer SSL/TLS Network Layer IPSec Firewalls Data Link Layer Point-to-Point Protocol (PPP) Challenge-Handshake Authentication Protocol Layer2 Tunneling Protocol Physical Layer Geländeabsperrungen Zutrittsbeschränkungen 12

13 Forschungsprojekt EUMONIS Standardisierte Datenund Kommunikationsinfrastruktur Intent-basierte Kommunikationsinfrastruktr Neuartige Dienstleistungen und IT-Dienste

14 Software-Ökosysteme wissenschaftlicher Hintergrund: Open Software Product Lines Untersuchung von Erfolgsfaktoren in Software-Ökosystemen Android-Plattform 2008: 50 Apps 2010: Apps 2012: Apps Auswahl, ggf. Disambiguierung Intent-Filter Runtime Intent - action - category - data App App App Activity Service Broadcast-Receiver Content-Provider

15 Anwendungsszenario Instandhaltung regenerativer Energieanlagen Aufträge für Wartung, Entstörung, Vorsorge zur Gewährleistung der Verfügbarkeit technischer Anlagen Verfügbarkeitsprüfung (27. KW) passender Sub-Dienstleister (Anlagen bis kw) mit Zugriff auf Lebenslaufakte Dynamische Abfrage durch entsprechenden Intent: ACTION: org.eumonis.maintenance.wea CATEGORY: KW27, WEA Gen 2, 1000kW DATA: eumonis://.../weagen2/...

16 gisa.connect Der App-Store für Energieservices Plattform für Service- Anbieter und -Nutzer Bilaterale Vertragsbeziehungen Transparente Unterverträge nachrichtenbasierte Kommunikationsinfrastruktur hochverfügbarer, skalierbarer Clusterbetrieb

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