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1 Verteiltes Scannen in Industrie- Sascha Zinke Version 1.0 1

2 1 4 Zusammenfassung Industrielle Netzwerke stellen für die Sicherheit besondere Herausforderungen dar. War bis jetzt vor allem Produktionssicherheit entscheidend, erhält die IT-Sicherheit zunehmend Bedeutung. Verteilte Netzwerkanalysen mit individuellen Plugins, können optimal anlagenspezifische Sicherheitsanforderungen abbilden und das Netzwerk im Auge behalten. Situation Erneuerbare Energie und Industrie 4.0 sind prominente Schlagworte in Deutschland. Unter ihnen werden Entwicklungen zusammengefasst, die aufgrund der zunehmenden Vernetzung die Produktion ressourcensparender gestalten und flexibler auf die Nachfrage reagieren können. Eine besondere Herausforderung stellt dabei die IT-Sicherheit dar. Die Ursachen hierfür sind vielfältig. So sind anders als im klassischen IT-Markt Anlagen zeitlich länger in Betrieb. Das führt dazu, dass einige Komponenten eingebaut worden sind, lange bevor das Internet Verbreitung fand. Alte Systemkomponenten sind nicht auf die neuen technischen Anforderungen ausgelegt. Als Konsequenz fehlen Sicherheitsmechanismen, die woanders selbstverständlich sind. Eine weitere Besonderheit sind die Folgen von Ausfällen oder Fehlern. So steht auf der unternehmerischen Seite ein teurer Produktionsausfall. Auf der anderen Seite stehen gesellschaftliche Folgen wie sie im Roman Blackout von Marc Elsberg als Dystopie erscheinen. Beispiel Energiewirtschaft Eine Branche in der Flexibilität und Dynamik eine große Rolle spielen, ist die Energiewirtschaft. So hängt die Menge des erzeugten Stroms beispielsweise von Faktoren wie Wind und Son- Prognose Ist-Kurve ne ab. Um wirtschaftlich zu sein, ist es für die Vermarkter erneuerbarer Energien entscheidend, die Menge des produzierten Stroms und die Nachfrage möglichst genau zu prognostizieren. Im optimalen Fall sind also die Abbildung 1: Für die Stromerzeugung ist es essentiell, dass die prognostizierte Erzeugung möglichst nah an der Prognose-Kurve und die Ist-Kurve aus Abbildung 1 identisch. Weichen beide Kurven nun Menge des tatsächlich erzeugten Stroms liegt stark voneinander ab, so entstehen für die Unternehmen gravierende Ausgleichskosten. Zu den Faktoren, die die Ist-Kurve beeinflussen, gehören aber nicht nur die bekannten Naturereignisse. Auch Angriffe auf die Anlagen und Infrastruktur können zu Abweichungen, Messfehlern oder Ausfällen und damit zu massiven wirtschaftlichen Schäden führen. Neue Herausforderungen Durch die zunehmende Vernetzung von industriellen Kontrollsystemen (ICS) entstehen neue Sicherheitsanforderungen. Lag vor 20 Jahren der Fokus vor UG (haftungsbeschränkt). All rights reserved.

3 2 4 allem auf der Sicherheit der Produktion (Safety), spielt zunehmend die Netzwerksicherheit (Security) eine tragende Rolle. Lange Zeit waren Angreifer über das Internet keine Bedrohung für Industrie- und Fertigungsanlagen. Heutzutage jedoch unterscheiden Programme zum Eindringen in Netzwerke nicht zwischen harmlosen und solchen, mit einem großen Sicherheitsrisiko. Schwache Passwörter, unzureichende Sicherheitsvorkehrungen und fehlerhafte Implementierungen werden bereits stark automatisiert ausgenutzt. Bisherige Lösungsansätze Um seine Industrieanlagen und Netzwerke gegen Angriffe abzusichern, ist es essentiell, sie dauerhaft zu beobachten und auf eventuelle Schwachstellen zu überprüfen. Hierzu dienen in der Regel Audits von Experten und besondere Analysetools. Letztere sind häufig das Mittel, um verdächtigen Netzwerkverkehr zu erkennen und gegebenenfalls zu unterbinden. Die Schwierigkeit bei solchen Anwendungen besteht darin, dass sie in der Regel eine Vielzahl von Anforderungen erfüllen müssen und hauptsächlich für die Überwachung von IT-, nicht aber von Industrienetzen geeignet sind. Das schränkt ihre Einsatzgebiete ein. Stattdessen konstant einen Auditor oder Penetrationstester damit zu beschäftigen, das Netzwerk nach Schwachstellen zu überprüfen, ist um ein Vielfaches teurer. Es gilt, auf Einiges zu achten Möchte ein Anlagenbetreiber nun eine automatisierte Übersicht über die Schwachstellen seiner Anlage erhalten, so gilt es auf verschiedene technische Herausforderungen Aspekte zu achten. Industrielle Anlagen bestehen zumeist aus unterschiedlichen Arten besondere Bedrohungen von. So gibt es auf der einen Seite das klassische Büronetzwerk. Auf der an- unterschiedliche Netzwerke-Arten deren Seite existieren Netzwerke nach rein industrielle Standards und Protokolle industriellen Standards mit zahlreichen Steuereinheiten und Kontrollinstanzen. Um den bis zu 20 Jahre alte Komponenten hier geltenden, speziellen Anforderungen gerecht zu werden, kommen meist besondere Technologien zum Einsatz. Ein weiterer Aspekt sind die unterschiedlichen Arten von Bedrohungen, die sich mitunter stark von den Angriffsszenarien einfacher Büroumgebungen unterscheiden. Für einen Betreiber einer Pillenfertigung ist beispielsweise die Luftfeuchtigkeit ein entscheidender Faktor. Weicht die Luftfeuchtigkeit von den optimalen Bedingungen ab, so lassen sich keine Tabletten mehr pressen. Für den Betreiber einer Windkraftanlage ist hingegen wichtig, dass autorisierte Personen oder Institutionen seine Anlage bei Bedarf regulieren dürfen. Unbefugte sollen aber keinen Zugang haben. UG (haftungsbeschränkt). All rights reserved.

4 3 4 Vorteile einer Softwarelösung verschiedene Perspektiven geringere Auditkosten kein externer Zugriff nötig geringer Zeitaufwand kontinuierliche Überprüfung Fenster geschaut werden. Verteilt statt zentral Zur Erfüllung der hohen industriellen Anforderungen genügt es nicht, eine Software zu bauen, die Netzwerke zentral analysiert und überwacht. Um den Zustand einer Industrieanlage und eines Netzwerkes zu beurteilen, braucht es Betrachtungen aus verschiedenen Perspektiven. Das Ganze ist vergleichbar mit einem Haus dessen Inneres untersucht werden soll. Es liegt auf der Hand, dass es nicht ausreicht, nur in ein einziges Fenster zu schauen. Dadurch ließe sich nur ermitteln, was in einem Zimmer passiert. Soll ein vollständiges Bild entstehen, sind Informationen aus den anderen Zimmern nötig. Es muss also in mehrere Plugins Ein entscheidendes Element einer solchen Softwarelösung sind foglich Plugins. Diese Plugins arbeiten wie in Abbildung 2 angedeutet dezentral. Das heißt, dass diese Komponenten unabhängig vom Kern der Applikation an verschiedenen Stellen innerhalb einer Anlage positioniert sind. Die Aufgaben eines solchen Plugins können dabei stark variieren und hochgradig individuell an die Anlage angepasst sein. So kann es Plugins geben, die über Sensoren Temperatur oder Luftfeuchte beobachten. Es kann aber auch Plugins geben, die das Verhalten von programmierbaren Steuereinheiten analysieren und beispielsweise feststellen, wenn unautorisierte Programmveränderungen stattfinden. redis db visualise core msgpack rpc Abbildung 2: Um Netzwerke und Anlagen optimal zu überwachen, kann verteiltes Scannen hilfreich sein. Hierfür analysiert jedes Plugin aus einer anderen Perspektive. Durch die modulare Architektur und das verteilte Beobachten von Systemen kann eine Softwarelösung also optimal Zustände von großen und industriellen Anlagen analysieren. UG (haftungsbeschränkt). All rights reserved.

5 4 4 Weitere Informationen Persönlich unter +49 (0) per Mail unter sascha.zinke@.com oder auf unserer Webseite: UG (haftungsbeschränkt). All rights reserved.