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1 CA_ Innominate L***_OK :37 Uhr Seite 30 Olaf Siemens IT-Security in der Fabrik Firewalls und VPN-Gateways sind grundlegende Komponenten zur Sicherung von IT-Systemen. Üblicherweise arbeiten sie wie Router und sind an zentraler Stelle installiert, um weite Netzwerkbereiche zu schützen. Dezentralen Schutz einzelner IPCs, Automatisierungsgeräte und Produktionszellen hingegen bieten Firewalls mit Stealth Mode-Technologie. Das Thema Netzwerksicherheit wird im Büroumfeld schon lange groß geschrieben zu oft bereits haben Viren und Würmer komplette Firmennetze zum Erliegen gebracht. Anders in der Automatisierungstechnik. Hier erreichen zwar immer mehr Ethernet-basierte Kommunikationstechnologien die Feldebene, doch in Sachen Sicherheit stellt sich das Problembewusstsein erst langsam ein. Und das, obwohl der Ausfall einer Maschine oder Anlage enorme Kosten nach sich ziehen kann. Hinter vorgehaltener Hand verbreiten sich bereits erste Berichte von Fällen, in denen Viren oder Würmer, die sozusagen die Reviergrenze überschritten haben, Produktionsabläufe empfindlich gestört haben. Auch Servicetechniker mit Zugang zu durchgängig vernetzten Steuerungen und Maschinen, stellen ein Risiko für die Netzwerksicherheit dar. Dabei geht die Gefahr nicht nur von Viren oder Würmern aus. Bereits in mehreren Fällen wurde das Notebook eines Servicetechnikers durch unsachgemäße Konfiguration zum Default-Gateway des ganzen Produktionsnetzes und hat dadurch erheblichen Schaden angerichtet. In anderen Fällen haben falsch konfigurierte Anwendungen unerlaubterweise auf Kommunikations-Ports von Robotern zugegriffen, deren Programmierung nicht robust genug war. Einige der Roboter wurden dadurch zum Absturz gebracht. Um den vielfältigen Anforderungen an die Netzwerksicherheit in der Automatisierungstechnik gerecht zu werden, kommen im zunehmenden Maße (Bild: Computer& AUTOMATION, Quelle: Innominate) 30 10/05. Computer&AUTOMATION.

2 CA_ Innominate L***_OK :40 Uhr Seite 31 Firewall-Systeme zum Einsatz, die speziell für den Einsatz im industriellen Umfeld konzipiert sind. Aus dem Office- Umfeld bekannte Stateful Inspection Firewalls stellen dabei den neuesten Stand der Technik dar. Sie überwachen eingehende und ausgehende Datenpakete anhand vordefinierter Regeln. Damit gewährleisten sie, dass nur autorisierte Verbindungen zustande kommen. Schädlicher Netzverkehr wird nicht angenommen. sind die klassischen Schutzmaßnahmen am zentralen Zugang wirkungslos. Echte Sicherheit bietet nur die individuelle Absicherung aller Einzelmaschinen, IPCs oder Produktionszellen durch jeweils eine zugeordnete Hardware- Firewall. Dieses Device attached security -Modell bringt aber auch Herausforderungen mit sich: Sind zahlreiche Endgeräte abzusichern, darf die Hardware nicht zu teuer sein. Gleichzeitig muss sie einen hohen Datendurchsatz erreichen, denn sie arbeitet im lokalen Netz mit entsprechend hohen Anforderungen. Nicht zu vernachlässigen ist daneben die Konfiguration: Im klassischen Router- Modell für Firewalls müssten für jeden einzelnen Rechner mit Firewall künstlich lokale Teilnetze gebildet werden, was jedoch im Alltag wegen der sich ergebenden Routingprobleme oder der verwendeten Protokolle nicht praktikabel ist. Benötigt wird eine Lösung, die bezogen auf die gegebene Netzwerk-Topologie Zentrale Firewall versus Device attached security Der Begriff Stealth (= englisch für Heimlichkeit ) kommt ursprünglich aus dem militärischen Umfeld und bezeichnet Techniken, welche die Ortung eines Flugzeugs oder Schiffes per Radar erschweren. In Anlehnung daran bedeutet Stealth im Security-Bereich, dass eine Firewall sowohl für Angreifer von außen, als auch für die Anwendung oder Netzwerkfunktion, die sie schützt, unsichtbar ist. Letzteres gewährleistet, dass sie die Anwendungen oder Funktionen nicht in ihrer Arbeit behindert. Den Unterschied dieser Firewalls zu herkömmlichen Varianten verdeutlicht ein Blick auf das grundlegende Konzept der digitalen Brandschutzmauern: Firewalls sind üblicherweise auf Routern implementiert, die den Datenverkehr zwischen getrennten IP-Netzen vermitteln. Die Verwendung einer oder mehrerer Firewalls setzt daher eine Segmentierung und gegebenenfalls eine Umgestaltung des oder der Netze voraus. Eine derartige Architektur ist üblich für Einsatz-Szenarien, bei denen eine Enterprise-Level-Firewall den Internet-Zugang eines Unternehmens absichert oder mehrere Firewalls zwischen Büro- und Produktionsnetz einer Firma platziert sind. Aktuelle Ereignisse, zum Beispiel die Verbreitung des Sasser-Wurms, zeigen jedoch, dass diese Lösungen nur unzureichend vor gegenwärtigen Bedrohungen schützen: Würmer und sich selbst verbreitende Viren bedrohen auch einzelne Maschinen oder Rechner innerhalb des vermeintlich gesicherten Produktionsnetzes. Zentrale Firewalls allein vermögen dies nicht zu verhindern. Zugriffe von Wartungstechnikern auf einzelne Roboter stellen eine weitere Sicherheitslücke dar. Ist ein Schädling erst einmal über eine der Hintertüren ins Produktionsnetz gelangt, Computer&AUTOMATION. 10/05 31

3 CA_ Innominate L***_OK :52 Uhr Seite 32 Vision AZ 72x300.eps :49:12 Uhr Die Hardware-Ausführung der industriellen Security-Lösung für die Hutschiene und als PCI-Lösung zum Einbau in Automatisierungsgeräte und IPCs. We it flinker als die Maus und auch weit intelligenter sind die neuen IBV-Systeme. In Sekundenschnelle messen und steuern sie nahezu jeden Produktionsbereich im Fertigungstakt. Selbst bei unterschiedlichsten Oberflächen und Lichtverhältnissen ermöglichen sie höchste Prozessgeschwindigkeiten und Qualitäten. Auch in kleineren Unternehmen rechnet sich die Investition schon innerhalb eines Jahres. Wie? Das sehen Sie bei über 190 Ausstellern auf der Weltleitmesse VISION. Mehr Infos + Online-Registrierung: transparent beziehungsweise unsichtbar ist, also im Stealth Mode arbeitet. Stealth Mode Firewalling Stealth Mode Firewalls sind auf einer Bridge implementiert und gestatten das Filtern des Datenverkehrs, ohne eine entsprechende Unterteilung in Teilnetze vornehmen zu müssen. Bridges sind bezogen auf die Netzwerk-Topologie transparent. Leistungsfähige Bridges und Bridging Firewalls sind administrierbar, dass heißt, sie verfügen über eine eigene IP-Adresse, über die sie im Netzwerk erreichbar und konfigurierbar sind. Im hier vorliegenden Fall der individuellen Absicherung würde dies für jeden gesicherten Rechner eine zweite IP-Adresse zur Konfiguration der zugeordneten Firewall notwendig machen. Insbesondere im Umfeld dynamischer Adressvergabe (DHCP) fiele so ein erheblicher zusätzlicher Konfigurationsaufwand an. Dieser Aufwand entfällt mit dem Stealth Mode, wie er im Innominate mguard implementiert ist. Die Firewall erkennt die Netzwerkdaten, also die IPund MAC-Adresse seines geschützten Rechners oder Teilnetzes, beziehungsweise seiner Maschine und übernimmt diese Daten für sich selbst. Dabei werden die Parameter ständig überwacht und die Konfiguration entsprechend angepasst. Der mguard ist somit unter der Adresse seines Rechners oder seiner Maschine im Netzwerk erreichbar und konfigurierbar, sofern der Zugriff aus dem jetzt als unsicher eingestuften Firmen- beziehungsweise Produktionsnetzwerk erfolgt. Vom zu schützenden Rechner aus erfolgt die Administration immer unter einer festgelegten, speziellen IP-Adresse, um keine Adressierungskonflikte innerhalb des Netzwerkes zu erzeugen. Die Sicherheits-Policies der Stealth Mode Firewall lassen sich je nach Sicherheitsvorschrift sehr einfach oder sehr komplex gestalten. In einer einfachen Konfiguration kann beispielsweise die Paketlaufrichtung ausreichender Indikator für erlaubte oder zu blockende Aktivitäten sein. Ein deutlich höheres Sicherheitsniveau lässt sich durch detailliertere Einstellungen erzielen, für die entsprechende zentrale Management-Tools existieren. So werden etwa sich selbst verbreitende E- Mail-Viren wirkungsvoll eingedämmt, wenn Mail-Verbindungen (POP, SMTP, MAPI) nur zu den Mailservern der Firma zugelassen werden. Durch ein derart striktes Policy-Management, das den Datenverkehr auf die tatsächlich notwendigen Verbindungen beschränkt, steigt die Sicherheit im Firmennetz erheblich. Die Technik des Stealth Mode Um Einzelsysteme besser schützen zu können, ohne dass bei Sicherheits-Up- 10/05. Computer&AUTOMATION.

4 CA_ Innominate L***_OK :57 Uhr Seite 33 Administrationszugänge mit Adress-Emulation: Das Security-Gerät ist unter der Adresse seines Rechners oder seiner Maschine im Netzwerk erreichbar und konfigurierbar. dates ständige Regkonfigurierungen an den laufenden Systemen erforderlich werden, hat Innominate das Prinzip transparenter Firewalls in wesentlichen Punkten erweitert. Die Basis der Lösung bildet ein embedded Linux-Betriebssystem. Um den Firewall Appliances keine eigenen IP-Adressen zuteilen zu müssen und stattdessen die Daten des geschützten Rechners verwenden zu können, wird der durchlaufende Datenverkehr analysiert. Aus den Netzwerk-Paketen werden die Adress- Informationen entnommen. Über das Konfigurationsmanagement erfolgt dann die entsprechende (Um-)Konfiguration der Dienste. Hierbei ist es einfach, die IPund MAC-Adresse des Rechners, der Maschine oder eines kleinen Teilnetzes zu erkennen und somit Verbindungen zwischen Rechner und Firewall zu ermöglichen. Schwieriger ist die Bestimmung der restlichen Netzwerk-Topologie, da es keine zuverlässige Möglichkeit gibt, die Subnetzmaske, Defaultroute oder statische Routen zu ermitteln. Da der Firewall für das Versenden von Paketen im Rahmen administrativer Dienste wie Fernadministration, NTP, Nameservice oder Systemlogging beziehungsweise von VPN-Verbindungen aber die entsprechen-

5 CA_ Innominate L***_OK :12 Uhr Seite 35 GE Fanuc Automation Solutions Volle Fahrt voraus! (Bilder: Innominate) Ein typisches Einsatzszenario einer individuellen VPN-Verbindung: Zugriffe von und zu externen Partnern oder Dienstleistern können auf einen einzelnen Zielrechner im Firmennetz beschränkt werden. Somit kann etwa eine Fernwartung eines Geräts durch den VPN-Tunnel erlaubt sein, durch ein gleichzeitiges Einschränken der Firewall-Regeln wird das Ausbrechen aus dem gesicherten Bereich aber verhindert. den Routen bekannt sein müssen, wird hier die Unterstützung des geschützten Rechners in Anspruch genommen: Durch gezieltes Anpingen des Rechners verrät er die notwendigen Informationen zum Auffinden des jeweiligen Routers. Sichere Identifikation Eine weitere wesentliche Funktion der Absicherung von Automatisierungsgeräten ist die Bereitstellung von VPN-Verbindungen. Durch ein VPN können Daten nicht nur verschlüsselt werden. Das VPN sorgt auch für eine sichere Identifikation der Kommunikationspartner. Für vorgegebene Verbindungen, identifiziert durch die IP-Adressen, werden die Datenpakete aus der Bridge entnommen und durch die VPN-Routinen geleitet. Damit ergibt sich wie bei der Firewall der Vorteil, dass die zu schützenden Rechner selbst kein VPN unterstützen müssen. Auch liegen die notwendigen Schlüssel nicht mehr auf dem jeweiligen Rechner, sondern sind in der Firewall vor unautorisiertem Zugriff sicher. Die zunehmende Standardisierung, die leichte Einarbeitung und eine mächtige Funktionsbasis machen Windows zu einem wichtigen embedded Betriebssystem, das in der Automatisierung bereits weit verbreitet ist. Virenschutz Durch den zunehmenden Einsatz von Windows verschärft sich die Problematik mit Viren und Würmern. Obwohl Firewalls und VPNs grundlegende Sicherheitsfunktionen bereitstellen, können diese alleine keinen umfangreichen Schutz vor Viren bieten. Innominate mguard ist in der Lage, Viren in Protokollen wie HTTP, SMTP und FTP zu erkennen. Diese Funktion wird ebenfalls im Stealth Mode ausgeführt und erweitert die Firewall- und VPN-Fähigkeiten des Security-Gerätes durch einen leistungsfähigen und schnellen Virenscanner, der auf der bewährten Technologie von Kaspersky Lab basiert. hap Olaf Siemens ist Vorstand der Innominate Security Technologies AG. Man erwartet von Ihnen, daß Sie: Das LeistungspotentialIhrer Fertigungsabläufe voll ausnutzen Einen lückenlosen Überblick über die tatsächlichen Produktionsvorgänge in Echtzeit haben Informationen an andere wichtige Entscheidungsträger weitergeben können Maßnahmen treffen,diesowohl Ihre Produktionsleistung als auch Ihr Betriebsergebnis verbessern Mit Proficy Plant Applications von GE Fanuc erfüllen Sie alle Erwartungen. Proficy Performance and Agility for the Real Time Enterprise Tel: +49 (0) Computer&AUTOMATION. 10/05 35 GeFanuc_CA_ :48:18 Uhr

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