Cybersicherheit in der Industrie 4.0

Die Welt bewegt sich stetig in Richtung Automatisierung und Digitalisierung von Industriebranchen. Das neueste Wirtschaftsmodell, Industrie 4.0, das sich auf neue Technologien stützt, steigert die Produktivität und macht die Prozesse effizienter, aber es kann auch potenzielle Probleme für die Unternehmen mit sich bringen. Eines der wichtigsten ist zweifellos die IT-Sicherheit, die diese digitale Transformation mit sich bringt.

Die neue Unternehmenslandschaft basiert auf der Vernetzung mehrerer intelligenter Geräte, die Prozesse automatisieren und wertvolle Informationen für Unternehmen generieren: das sogenannte Internet der Dinge (IoT: Internet of Things).

Das Internet der Dinge, Big Data und künstliche Intelligenz bieten neue Möglichkeiten, die eine Überarbeitung des traditionellen Sicherheitskonzepts der Industrie erfordern.

Industrie 4.0, oder die vierte industrielle Revolution, führt Technologien ein, die die Verbindung und Zusammenarbeit zwischen Geräten und Systemen ermöglichen, um Produkte, Prozesse oder Geschäftsmodelle im industriellen Umfeld zu verbessern.

Wie in anderen Branchen ist auch in der Industrie 4.0 der Datendiebstahl eine der am meisten gefürchteten Bedrohungen. Andere Angriffe, wie z. B. Industriespionage, können verübt werden, um einigen Unternehmen zu schaden und andere zu stärken, oder einfach als Erpressung zu rein wirtschaftlichen Zwecken.

Der Schutz von Informationen, insbesondere von solchen, die in Projekten mit großen und sich ändernden Datenmengen verwendet werden, wie Big Data oder künstliche Intelligenz, umfasst die Umsetzung von Strategien zum Schutz der Vertraulichkeit, Integrität und Verfügbarkeit dieser Informationen.

In diesem Sinne investieren Unternehmen zunehmend in Verfahren, die die Sicherheit ihrer Informationen gewährleisten, und integrieren Technologien in ihre Infrastruktur, um Angriffe oder Verluste aufgrund von Datenverlusten zu verhindern.

Sicherheitsbeschränkungen in der Industrie 4.0

Die meisten IoT-Geräte verfügen aufgrund ihrer oftmals technischen Beschränkungen über keine eingebauten Sicherheitsfunktionen. Um die vierte industrielle Revolution voranzutreiben, müssen Cybersicherheitsstrategien bereits bei der Entwicklung von Lösungen, die in Unternehmen eingesetzt werden sollen, berücksichtigt werden.

Das Hauptproblem besteht darin, dass industrielle Systeme ursprünglich nicht mit Blick auf ihre Anbindung an das Internet konzipiert wurden, so dass neue Risiken entstehen und damit auch Angriffe auf kritische Infrastrukturen zunehmen, die den Mangel an Schutz für die Systeme ausnutzen.

Von einer einfachen Zugangskontrolllösung bis hin zu komplexen Systemen zur Automatisierung des Produktionsablaufs müssen alle diese Geräte ordnungsgemäß überwacht werden. Die Unternehmen müssen die Risiken und die finanziellen Verluste, die mit einem Cyberangriff verbunden sind, genau kennen und berücksichtigen.

Die Cyberangriffe in Produktionsumgebungen können auf menschliche Unachtsamkeit oder Fehler, Industriespionage, schlechte Anlagenpraktiken, mangelndes Sicherheitsbewusstsein oder das Entstehen der vernetzten Industrie zurückzuführen sein.

Das Hauptziel besteht darin, die Steuerungsnetze vor unbefugtem Zugriff zu schützen, und zwar sowohl von der Produktionsanlage selbst als auch von entfernten Geräten aus. In diesem Sinne ist es notwendig, dass bereits bei der Konzipierung sowohl physische Sicherheitsmaßnahmen als auch Maßnahmen der Cybersicherheit vorgesehen werden, um die Risiken zu verringern.

Der Paradigmenwechsel in der Industrie impliziert auch die Entwicklung von Strategien und Normen, die darauf abzielen, die IT-Sicherheit von Geräten in der Industrie zu verbessern, und die mit den Produktionsschutzmaßnahmen herkömmlicher Geräte kombiniert werden sollen.

In diesem Sinne ist es wichtig, dass Lösungen implementiert werden, die den Schutz des Unternehmensnetzwerks erweitern, die Sichtbarkeit dieser Geräte gewährleisten und verschiedene Cybersicherheitsrichtlinien auf die Geräte anwenden.

Es ist auch wichtig, dass Maßnahmen zur Informationssicherheit von Anfang an in Automatisierungsprojekten berücksichtigt werden, so dass die Anschaffung von Produkten, die den Compliance-Standards entsprechen, sowie von Hilfsmitteln, die die Sicherheit des Unternehmensnetzwerks gewährleisten, priorisiert werden kann.

Cyberangriffe in der Industrie

Ein Cyberangriff, der in einer Branche verübt wird, kann je nach seinen Auswirkungen auf das Unternehmen unterschiedliche Schweregrade haben.

Spam oder Adware sind für das Unternehmen nur lästig, während Spyware die Nutzungs- und die Surfgewohnheiten überwachen kann und Phishing gefährlicher ist, da sie die gewonnenen Informationen später für spezielle und ernsthaftere Cyberangriffe verwenden kann. Im Falle von Trojanern, Viren, Würmern und Ransomware ermöglichen sie die Einrichtung von Hintertüren sowie die Entführung, Manipulation oder Zerstörung von Daten.

Zu den schwersten Cyberangriffen gehören RootKit und APTs (Advance Persistent Threats, fortgeschrittene persistente Bedrohung), die zu einem totalen und unbemerkten Verlust der Kontrolle über das System führen können und praktisch unentdeckbar sind, da sie lange Zeit auf einem System verbleiben, bevor ihre Auswirkungen sichtbar werden.

Obwohl es mehrere mögliche Infektionswege gibt, besteht einer der ersten Schritte der Angreifer in der Regel darin, kontextbezogene Informationen über das System und seine Benutzer zu erhalten, indem sie Social-Engineering-Techniken einsetzen, um Cyberangriffe effizient und mit möglichst geringem Risiko durchzuführen.

Es kann sich auch eine Person physisch Zugang zu einem bestimmten Bereich verschaffen und ein infiziertes Gerät (z. B. ein USB-Gerät) einstecken, das, wenn es an das System angeschlossen ist, Schwachstellen aufgrund des Netzwerkdesigns und/oder der verwendeten Protokolle ausnutzt.

Auch der menschliche Faktor ist zu berücksichtigen, da ein Benutzer möglicherweise auf bösartige Websites zugreift, auf Phishing-E-Mails reagiert, Kennwörter auf sichtbaren Websites hinterlässt oder mangelnde Vorsicht beim Öffnen oder Ausführen unbekannter und infizierter Dateien legt, wodurch Hintertüren für einen Angriff geschaffen werden.

Schließlich kann es auch zu einem unbeabsichtigten Cyberangriff kommen, wenn sich eine Infektion von einem Bereich des Unternehmens auf einen anderen ausbreitet, ohne dass eine Kontamination beabsichtigt ist. Bei diesen Vorfällen ist menschliches Versagen eine der Hauptursachen für Schäden.

Garantien für industrielle Sicherheit

Um die Sicherheit von Daten, die über Industrie- und Unternehmensnetzwerke übertragen werden, zu gewährleisten, müssen Fachleute und Manager gleichermaßen einige wichtige Fragen berücksichtigen:

• Bewertung von Bedürfnissen einzelner Geräte (Maschinen, Sensoren usw.) und strenge Kontrolle der für diese Geräte zulässigen Zugangsarten.
• Physische Isolierung für eigenständige Geräte, um direkten Zugang zu verhindern.
• Sichtbarkeit von Anlagen und strenge Überwachung ihres Verhaltens im Unternehmensnetzwerk.
• Integration von integrierten Sicherheitsfunktionen in eigenständige Geräte, die eine geschützte Kommunikation mit ihnen ermöglichen und Integrität, Vertraulichkeit und Zugangskontrolle auf Produktionsniveau gewährleisten, z. B. durch Authentifizierung und Verschlüsselung.
• Aufmerksamkeit für Sicherheitsveröffentlichungen und -updates von Geräteherstellern und rechtzeitige Verbreitung von Korrekturen.
• Treffen von Vorkehrungen, um die Kontinuität der Produktion im Falle ernsthafter Ausrüstungsprobleme, die erhebliche Auswirkungen auf den Betrieb der Industrie haben könnten, zu gewährleisten.
• Klassifizierung potenzieller Risiken und Bedrohungen, Bewertung des aktuellen Stands der Industrie und Klassifizierung möglicher Schwachstellen, um die notwendigen Sicherheitsmaßnahmen zu bestimmen, die getroffen werden müssen.
• Regelmäßige Audits der technischen Infrastruktur der Organisation.

Diese Punkte können die Grundlage eines jeden effizienten Sicherheitssystems bilden, und daneben können weitere Lösungen integriert werden, wie z. B.:

• Bei Geräten, die eine Authentifizierung mit Benutzernamen und Passwort verwenden, ist auf die Passwortverwaltung zu achten.
• Wenn möglich, Bevorzugen von Geräten, die kryptografische Protokolle für die Kommunikation verwenden.
• Ständige Sicherung der Unternehmensdaten, einschließlich der Daten, die von den in der Produktionsanlage verteilten Geräten stammen.
• Angriffserkennungssysteme, Port-Scanning, Warnungen vor Computerviren usw. sowie Einsatz von Firewalls, um mehr Sicherheit für alle Unternehmensdaten zu gewährleisten.

Diese Maßnahmen müssen umgesetzt und überwacht werden, um ein hohes Sicherheitsniveau in industriellen Umgebungen aufrechtzuerhalten, in denen die vierte industrielle Revolution Realität ist, um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass Komplikationen während der Ausführungsphasen des Produktionsprozesses Schäden verursachen.

Im Allgemeinen wird die Cybersicherheit als Grundvoraussetzung für die Umsetzung von Industrie 4.0 gesehen, die nicht nur technologische Elemente, sondern auch Prozesse umfasst; in diesem Sinne sollte sie als Schutzmechanismus, aber auch und vor allem als grundlegendes Element für die Geschäftskontinuität betrachtet werden.

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