Expertenrunde: Facility- und Netzwerksicherheit für Fertigungsleiter auf ein neues Level heben

Einer der wichtigsten Aspekte jeder Fertigungsanlage ist Sicherheit – ob es um den Schutz von Maschinen oder Daten geht. Tech Briefs stellte Führungskräften von Unternehmen, die Netzwerk- und Facility-Sicherheitslösungen anbieten, Fragen zu Themen wie Cybersicherheit, Cloud, drahtlose Geräte und Absicherung einer Remote-Belegschaft.

Unsere Teilnehmer sind Mike Jabbour, General Manager, Digital Connectivity and Power bei Siemens Digital Industries; Mike Lloyd, Chief Technology Officer bei RedSeal; Radu Pavel, Chief Technology Officer und Chief Engineer bei TechSolve; und Donovan Tindill, Senior Cybersecurity Strategist bei Honeywell Connected Enterprise – Cybersecurity.

Tech Briefs: Da aufgrund der COVID-19-Pandemie mehr Menschen remote arbeiten, welche Sicherheitsverfahren und -systeme sollten für den Remote-Betrieb von Anlagen, Diagnose und Wartung implementiert werden?

Mike Lloyd: Im Hast, Homeoffice zu ermöglichen, wurden die meisten Sicherheitsteams von einer Flut an Anfragen nach verbesserten Laptop-Kontrollen, neuen VPN-Anforderungen, neuen Cloud-Diensten und mehr überrollt; ein häufig übersehener Aspekt sind jedoch die Geschäftsassets, die nicht mit den Bedienern mitgezogen sind. Plötzlich benötigten Bediener Remote-Fähigkeiten, um physische Anlagen zu steuern und zu diagnostizieren, die vor Ort blieben. In der Sicherheit bedeutet „Remote“ immer Risiko. Jede neue Steuerungsstrecke zwischen Remote-Mitarbeitern und physischen Unternehmensassets erweitert die Angriffsfläche des Unternehmens. Es ist ratsam, dass Sicherheitsteams prüfen, wie alle physischen Assets im Unternehmen erreichbar sind. Wenn Sie vor COVID wussten, wie das alles funktionierte, wissen Sie es jetzt wahrscheinlich nicht mehr.

Radu Pavel: Die COVID-19-Situation führt zu einer beschleunigten Digitalisierung der Arbeitsumgebung. Da Geschäftsrealitäten den Bedarf an Echtzeitdaten aus vielen Funktionen antreiben, befeuern die potenziellen Vorteile neuer Technologien den Wunsch, Produktions- und Nicht-Produktionsgeräte auf dem Shopfloor zu vernetzen. Der Appetit der Hersteller auf fortschrittliche Technologie übersteigt rasch ihre Fähigkeit, diese zu schützen, und diese vernetzte, datenreiche Umgebung wirft erhebliche Bedenken und Herausforderungen im Bereich Cybersicherheit auf. Hersteller stehen vor der zusätzlichen Herausforderung, nicht nur IT-Systeme, sondern auch Operational Technology (OT) zu schützen, die von Sensoren über SPS, Robotersteuerungen, Werkzeugmaschinen bis hin zu weiteren Betriebsgeräten reichen kann.

Mike Jabbour: Der positive Aspekt ist, dass COVID die insgesamt benötigten Geräte oder Prozesse für Remote-Kommunikation nicht verändert hat – es hat nur die Notwendigkeit getrieben, die bereits verfügbaren Technologien zu nutzen. Nicht jedes Unternehmen sollte exakt dasselbe bei Remote-Anwendungen und Sicherheit tun, aber die Grundlagen sollten immer integriert sein. Es gibt viele weitere Sicherheits-Appliances, die in Betracht gezogen werden sollten, aber als absolutes Minimum sollten eine VPN-Verbindung, Firewall und Jump-Server genutzt werden.

Remote-Kommunikation sollte immer ordnungsgemäß authentifiziert, verschlüsselt und bei Nichtgebrauch deaktiviert sein. Eine ordnungsgemäße Firewall schützt den internen Datenverkehr vor einem unvertrauten Netzwerk. Wenn es mehrere Netzwerksegmente gibt, sollte die Kommunikation durch die Firewall jedes interne Segment vor den anderen schützen. Bei Remote-Kommunikation gilt die Verschlüsselung des Datenverkehrs vom Remote-Benutzer zum vertrauenswürdigen Netzwerk als Best Practice. Dies kann mit einer VPN-Appliance erreicht werden. Es sollte keine direkte Kommunikation von einem unvertrauten Netzwerk zum gesicherten Netzwerk geben.

Donovan Tindill: Für Remote-Zugriff auf ein Industrial Control System / Operational Technology (ICS/OT) sind die Folgen und Verluste durch einen Cyberangriff erheblich höher als beim Zugriff auf Information Technology (IT). Um dieses Geschäftsrisiko zu reduzieren, sind zusätzliche Schutzmaßnahmen erforderlich, darunter Multi-Faktor-Authentifizierung aus unvertrauten Netzwerken. Vertrauen ist relativ – das Unternehmensnetzwerk hat ein geringeres Vertrauensniveau als ICS/OT-Systeme. Ein typisches VPN erlaubt einem Benutzer, sich rund um die Uhr nach Belieben zu verbinden. Explizite Zugriffsgenehmigung ist für jede Sitzung, jeden Benutzer und jeden Tag bei Remote-Arbeit erforderlich, aufgrund der potenziellen Folgen von ICS/OT-Cyberangriffen.

Tech Briefs: Es scheint ein zweischneidiges Schwert: Cloud, drahtlose Sensornetzwerke und andere Industriesysteme haben spannende neue Vorteile für digitale Fabriken gebracht, aber gleichzeitig erweitern diese Smart-Manufacturing-Technologien den Angriffsbereich massiv. Wie kann Zugänglichkeit mit Sicherheit in Einklang gebracht werden?

Lloyd: Das Industrial Internet of Things (IIoT) bringt große Vorteile, aber auch große Risiken. Im Allgemeinen sollten alle „Dinge“ im Internet der Dinge als fragil und nicht vertrauenswürdig behandelt werden. Das kommt als Schock für Teams, die isolierte SCADA-Infrastrukturen gewohnt sind, aber die Zeiten haben sich geändert. Angesichts der Fragilität von IoT-Systemen ist der einzige vernünftige Ansatz Netzwerksegmentierung – alle möglichen Zugriffspfade müssen berücksichtigt werden, und Industriesysteme sollten so weit wie möglich isoliert werden. Mit der Zeit wird der Zugriff nachlässig und Fehler passieren, daher braucht man einen Weg, kontinuierlich zu überprüfen, dass der Zugriff nur so umfangreich ist, wie er sein sollte, um Network Drift zu stoppen.

Tindill: Zugänglichkeit kann mit Sicherheit in Einklang gebracht werden, aber gleichzeitig werden neue Normen gesetzt. Flughafensicherheit vor dem 11. September war sehr anders als heute, doch die neue Normalität ist mit neuen Technologien und Protokollen etabliert, die dennoch zeitnahe Sicherheitsprüfungen ermöglichen. Mit neuen Technologien ist Lösungstraining erforderlich, und wenn Cybersicherheit damit gebündelt wird, sind Benutzererfahrung und Zugänglichkeit kein Problem. Die geschäftlichen Vorteile dieser neuen Technologien und digitalen Fabriken haben das Potenzial, nie dagewesene Ergebnisse zu liefern. Die Rolle der Cybersicherheit ist es, die Investition in Cloud, drahtlose Sensornetzwerke und andere Industriesysteme zu schützen, damit sie ihren ROI liefern können, während sie widerstandsfähiger gegen Cyberangriffe sind. Multi-Faktor-Authentifizierung, Public Key Infrastructure, Kryptografie und andere Sicherheitskontrollen – korrekt implementiert – sind für den Benutzer praktisch nahtlos und bieten eine zusätzliche Zugriffskontrollebene, die mit früheren Legacy-Technologien nicht erreichbar war.

Jabbour: Absichtlich geplante und segmentierte Netzwerke sind das Rückgrat nicht nur einer Anlagenkommunikation, sondern auch von Sicherheit Best Practices. Ein segmentiertes ICS-Netzwerk kann Sensornetzwerke bei einem Angriff voneinander schützen, sodass ein Zugriff auf einen einzelnen Abschnitt Ihrer Anlage nicht das gesamte Unternehmen auf einen Schlag lahmlegt. Dies muss gekoppelt sein mit dem Wissen und Verständnis der Schwachstellen Ihrer Anlage. Einfach ein Gerät zu platzieren und wegzugehen, ist die Hauptmethode, Angreifern eine Angriffsfläche für Ihr System zu bieten. Das Management aller Geräte im Netzwerk umfasst nicht nur das Wissen und Verständnis, welche Geräte vorhanden sind, sondern auch regelmäßige geplante Überprüfungen der Schwachstellen und ihrer Bedrohungsstufe (niedrig/mittel/hoch).

Pavel: Das Ausmaß und die Geschwindigkeit der Digitalisierung und des Wachstums von Vernetzungsnetzen führen zu einer Zunahme von Cybersicherheitsrisiken. Es geht nicht nur um das Ausmaß der Exposition, sondern um die Verwundbarkeit der vernetzten cyber-physischen Systeme. Diese neuen Systeme wurden nicht inhärent mit Cybersicherheit im Blick entwickelt. Das Problem wird verschärft durch potenzielle negative Performanceauswirkungen durch die Integration gängiger Cybersicherheitstechnologien in bestehende Systeme. Die Balance zwischen Zugänglichkeit und Sicherheit ist eine vielschichtige Strategie, die auf Standardkommunikationsprotokollen, Verschlüsselung der über Netzwerke übertragenen Daten, Nutzung aktuellster Cybersicherheitsstandards und Implementierung von Technologien zur Identifizierung und Minderung von Cybersicherheitsbedrohungen in Echtzeit basiert.

Jabbour: Weil Cybersicherheit am leichtesten übersehen wird. Die meisten IIoT-Installationen versuchen, einen geschäftlichen Bedarf zu decken, und Cybersicherheit ist meist kein Standardgesprächsthema bei geschäftlichen Anforderungen – bis ein Angriff passiert.

Lloyd: Zynisch ausgedrückt: Sicherheit ist immer das letzte Element aller Bereitstellungen. Der Druck für IoT dreht sich um Features und Kosten. Das bedeutet, Geräte werden schnell, zu minimalem Preis produziert, und man bekommt die Sicherheit, für die man bezahlt. Geräte sind oft nicht patchbar und unterstützen die traditionellen Agenten und Scanner in unseren Sicherheitstoolsets nicht. IoT-Sicherheit ist also ein sehr hartes Problem – effektiv werden unzählige fragile neue Geräte in ein Netzwerk injiziert, das bereits unruhig und unorganisiert war. Der Übergang zu IoT wird nur für diejenigen gut verlaufen, die diszipliniert sind und im Voraus planen, den Blast Radius von Problemen einzudämmen – wenn, nicht ob, sie auftreten.

Tindill: Es gibt mehrere Gründe, warum Cybersicherheit oft erst am Ende der Bereitstellung berücksichtigt wird. Beschaffungs- und Sourcing-Prozesse schließen Cybersicherheitsanforderungen aus, da der Preis der primäre Faktor bleibt. Die meisten Engineering-Prozesse schließen Cybersicherheit aus – das bedeutet, Spezifikation, Design, Konfiguration, Test und Inbetriebnahme erfolgen oft ohne jegliche Cybersicherheitsaufgaben oder -liefergegenstände. IT- und Cybersicherheitsteams werden erst einbezogen, wenn es an der Zeit ist, sich mit dem Netzwerk oder Internet zu verbinden – dann erfahren diese Teams möglicherweise zum ersten Mal, dass das Projekt überhaupt existiert. Cybersicherheit sollte ausreichend Gewicht in den Entscheidungskriterien haben; nachdem sie in die Beschaffungsprozesse aufgenommen wurde, wird sie durch den gesamten Design-, Konfigurations-, Härtungs- und Cyber-Akzeptanztest getragen, alles vor dem Launch.

Pavel: Von den frühen Tagen, als das größte Risiko ein Computervirus war, bis heute, wo Operational-Technology-Malware Geräte zerstören und zu Lebensverlust führen kann, hat die Computerwelt einen exponentiellen Anstieg von Cybersicherheitsangriffen erlebt. IoT-basierte Technologien bieten ihre eigenen einzigartigen Sicherheitsherausforderungen in Bezug auf Datenintegrität, Datenleckage, Privatsphäre und das Potenzial für unbefugten Zugriff.

Warum ist Sicherheit also oft das letzte Element der IoT-Bereitstellung? Einige dieser Systeme wurden nicht mit Cybersicherheit im Blick entwickelt, sondern mit dem alleinigen Ziel, eine bestimmte Funktion bereitzustellen. Endanwender betrachteten Cybersicherheit nicht als eines ihrer Hauptauswahlkriterien, sondern die Fähigkeit eines Systems, eine Aufgabe zu erfüllen, seine Effizienz und Kosten. Erst in den letzten Jahren ist das Cybersicherheitsproblem von Anwendern, Regierungen und Standardisierungsgremien stärker betont worden.

Lloyd: Die drei obersten Prioritäten für Industrienetzwerke sind Segmentierung, Segmentierung und Segmentierung. Die alten Air Gaps haben sich aufgelöst und das Internet ist zunehmend in physische Anlagenoperationen eingemischt, ob wir das wollen oder nicht. Diese Vielzahl an Schnittstellen bedeutet, dass die gesamte Angriffsfläche explodiert ist und früher oder später sicher etwas eindringen wird. Die übergeordnete Priorität ist, vorauszuplanen, um die Ausbreitung böser Ereignisse zu begrenzen – durch Segmentierung, und für die kritischsten Systeme, vorauszuplanen, um „Schotttüren“ zu schließen, ähnlich den Schotten in U-Booten.

Pavel: Cyberangriffe können Vertraulichkeit, Integrität und Verfügbarkeit in einer Fertigungsumgebung beeinträchtigen. Sie können zu Verlust von Produkt- und Prozess-IP führen; Produktionsausfälle durch Zerstörung, Modifikation und Neuprogrammierung von Teilen und Prozessen; Reputationsschäden; und sogar Verletzungen und Lebensverlust. Die Wichtigkeit der Datenintegrität für die Fertigung zeigt sich in der Teileproduktion – die Veränderung von Produkt- und Prozesstypen könnte der Produktqualität und -zuverlässigkeit schaden.

Daten- und Cyber-physische-System-Verfügbarkeit ist auch kritisch für die Fertigungsproduktivität. Legacy-Hardware und -Software werden häufig in Fertigungsprozessen eingesetzt, und einige dieser Systeme wurden nicht mit Cybersicherheit oder IoT im Blick entwickelt. Daher besteht ein inhärentes Risiko, wenn solche Legacy-Geräte mit IoT verbunden oder in das Fabriknetzwerk integriert werden.

Jabbour: Absolut nicht. Firewalls sind nur eine einzelne Appliance eines Gesamtsystems und obwohl sie eingesetzt werden sollten, müssen andere Designüberlegungen berücksichtigt werden.

Tindill: Mitte der 1990er waren Firewalls und Antivirus der Standard, da sie ausreichende Schutzmaßnahmen gegen die damaligen Cybersicherheitsbedrohungen boten. Heute haben praktisch 100 % der Organisationen Firewalls, und Cyberangriffe können Firewalls mit anderen Taktiken, Techniken und Verfahren (TTPs) umgehen. Cyberbedrohungen entwickeln sich rasant weiter und erfordern mehrere Cybersicherheitskontrollen. Firewalls erfüllen primär eine schützende Kontrollfunktion, gut darin, bekanntes schlechtes Verhalten am Netzwerkperimeter zu erkennen. Heutige Angriffe umfassen Credential Theft und deren Nutzung, um Netzwerke ohne Erkennung zu infiltrieren, da Brute-Force- oder böswillige Verbindungen nicht erforderlich sind. Wir haben alle Geschichten gehört, wie ein Bedrohungsakteur sechs bis neun Monate in einem System war, bevor der Angriff erfolgte; das ist ein Beispiel dafür, wie schwache Erkennungs- und Reaktionsfähigkeiten sich manifestieren.

Pavel: Sich nur auf eine Firewall zu verlassen, ist keine gute Praxis mehr – es war es wahrscheinlich nie. Die drei kritischsten Teile eines Unternehmenssicherheitsprogramms sind Menschen, Prozesse und Technologie. Kleine und mittlere Organisationen stellen eine besondere Herausforderung für Cybersicherheit in Fertigungsumgebungen und Lieferketten dar. Viele verfügen nicht über das technische Personal für robuste Cybersicherheit und sind sich der Bedrohungskomplexität oft nicht bewusst, weshalb sie keinen Business Case für Investitionen in OT-Cybersicherheit erstellen können. Um diese Fallstricke zu adressieren und die Einführung angemessener Cybersicherheitsmaßnahmen zu beschleunigen, hat die Regierung in die Entwicklung von Vorschriften, Standards und Zertifizierungsprogrammen investiert, die für ganze Branchen anwendbar sind.

Lloyd: Firewalls sind wie Türschlösser an Ihrem Gebäude – ein guter Anfang, ein grundlegendes Level an Sicherheitshygiene, aber kaum ein umfassendes Gegenmittel gegen Risiken. Firewalls sind kompliziert und fast immer in irgendeiner Weise fehlerhaft konfiguriert. Ich habe viele tausende reale Firewalls bewertet und es ist ungewöhnlich, weniger als zehn Fehler pro Gerät zu finden. (Extrem komplexe Firewalls können tausende Fehler in einem einzelnen Gerät enthalten.) Der schwierigste Aspekt bei Firewalls ist zu verstehen, ob sie alles abgedeckt haben – schließlich kann man einen Umgehungspfad um die Firewall nicht allein durch das Lesen der Firewall identifizieren. Man benötigt einen umfassenden Blick auf den Zugriff über das gesamte Fabriknetzwerk und muss in der Lage sein, mit Zugriffsänderungen Schritt zu halten, wenn das Netzwerk wächst und sich verändert.

RESSOURCEN

1. Honeywell Connected Enterprise
2. RedSeal
3. Siemens Digital Industries
4. TechSolve