IoT-Bedrohungsschutz: Kollektive Verantwortung für sicherere Konnektivität

Durch Fortschritte im Industrial Internet of Things (IIoT) erkennen Unternehmen weltweit das Potenzial smarter Fertigung und vernetzter Geschäftsmodelle. Tatsächlich wird prognostiziert, dass IoT-Verbindungen in den kommenden Jahren mehr als verdoppelt werden: von 18 Milliarden Dollar 2024 auf 39,6 Milliarden bis 2033.

Während der rasante Fortschritt von IIoT-Anwendungen spannend ist, bringt er auch Herausforderungen mit sich – besonders aus Sicherheitsperspektive. Eine aktuelle Studie ergab, dass über die Hälfte (57 %) aller IoT-Geräte anfällig für mittel- bis hochschwere Bedrohungen sind und dass zwei von fünf Chief Information Security Officers (CISOs) Schwierigkeiten haben, Transparenz in ihre IoT-Deployments zu gewinnen und diese zu verstehen. Eine andere Umfrage ergab, dass die Fertigung, die stark auf IoT und Operational Technology angewiesen ist, nun über die Hälfte (54,5 %) aller Angriffe ausmacht.

Was verursacht diese Schwachstellen und wie können Geschäftsbereiche zusammenarbeiten, um sie zu mindern?

Wie IoT-Geräte die Angriffslandschaft erweitern

IoT-Geräte sammeln riesige Mengen sensibler, proprietärer und geschäftskritischer Daten. Zum Beispiel sammeln smarte Sensoren, die Temperatur, Druck, Position, Geschwindigkeit, Vibration, Durchfluss, optische Eigenschaften und Feuchtigkeit überwachen, sensible Daten, die Echtzeiteinblicke in Industrieoperationen liefern.

Generell sind IoT-Anwendungen Teil eines größeren Netzwerks vernetzter Geräte. Bei der Planung einer Infiltration suchen Angreifer nach dem schwächsten Glied in der Kette. Da die meisten IoT-Geräte mit Fokus auf Funktionalität und Kosteneffizienz statt robuster Sicherheitsfunktionen entworfen werden, ist es keine Überraschung, dass Angreifer dort ihre Rüstungsdurchdringungsversuche starten. Geräte können an öffentlichen oder unsicheren Standorten eingesetzt werden, was sie leicht zugänglich und damit verwundbar macht. Hacker können diese Geräte nicht nur angreifen, um sensible Informationen zu stehlen, sondern auch, um ihre Funktionalität für böswillige Zwecke zu manipulieren. Zudem schaffen schwache Identifikations- und Zugriffskontrollen für Geräte und veraltete Firmware – wie Kommunikationsprotokolle, die nicht auf dem neuesten Stand sind – Schwachstellen, die leicht ausgenutzt werden können.

Am wichtigsten zu verstehen ist, dass es verschiedene Arten von Netzwerken gibt. Vom Internet, dem größten und prominentesten, bis hin zu privaten Netzwerken, die möglicherweise gar nicht mit etwas anderem verbunden sind. Das Sicherheitsniveau einer IoT-Anwendung sollte ihrem Betriebsnetzwerk entsprechen. Wenn verschiedene Netzwerke verbunden sind, ist es besonders wichtig, keinen Zugriff auf Hochsicherheitsbereiche durch Eindringen durch ein Low-Security-IoT-Gerät zuzulassen.

Neben Datenexfiltration – unbefugter Datentransfer – für Lösegeld oder öffentliche Bloßstellung können Angreifer ein langes Spiel spielen und in Netzwerken lauern, Datenflüsse über Zeit verfolgen. In industriellen Umgebungen könnte ein kompromittierter Sensor manipulierte oder falsche Daten übertragen, was zu falschen Wartungsaktionen, unentdeckten mechanischen Ausfällen oder sogar katastrophalen Ausfällen führt. In Sektoren wie Öl und Gas, wo Systemintegrität direkt Sicherheit und Produktion beeinflusst, ist die Manipulationssicherheit von Sensoren kritisch.

In der Medizinbranche, da Geräte smarter werden, ist es nicht nur möglich, Patienten, ihre Behandlung und Umgebung zu überwachen, sondern auch Daten zu analysieren und an einen Server zur weiteren Verarbeitung zu senden. Der Schaden, der durch das Auslesen der Kommunikation zwischen einem medizinischen Gerät und einem Server entstehen kann, könnte katastrophal sein. Wenn beispielsweise manipulierte Daten an den Arzt gesendet werden, um eine Behandlungsentscheidung für einen Patienten basierend auf Heimüberwachungsergebnissen zu treffen, könnte der Patient in Gefahr geraten.

Gesamtstrategien zum Schutz von Assets und zur Minderung von Sicherheitsbedrohungen

Der Schutz von IIoT-Geräten und vernetzten Unternehmen vor Angreifern ist eine geteilte Verantwortung, die bei der Sensorherstellung beginnt und sich über Anwendungsdesign bis hin zu Geräte- und Netzwerkmanagement erstreckt. Unternehmen müssen eng mit Sensor- und Geräteherstellern sowie Systemintegratoren zusammenarbeiten, um die sichere Bereitstellung, Verwaltung, Überwachung und Aktualisierung von Geräten zu gewährleisten, die IIoT-Anwendungen ermöglichen.

Selbst wenn ein IIoT-Gerät keine personenbezogenen Daten speichert, enthält es dennoch wertvolle Informationen über Geräteleistung, Prozesseffizienz und Produktionspläne. Angreifer, die Industriespionage betreiben, können ungeschützte Sensordaten abfangen und analysieren, um Einblicke in proprietäre Operationen zu gewinnen. Potenzielle Schwachstellen können auch im Laufe der Zeit entstehen, wenn Hersteller keine starke Verschlüsselung und Sicherheitsupdates implementieren, was IoT-Geräte verwundbar und Daten leicht abfangbar macht.

Bei Industriespionage will der Angreifer nicht unbedingt, dass der Konkurrent pleitegeht. Wissen über bereits bewährte Prozesse ist viel wertvoller, besonders wenn es kostenlos kommt. Daher erhöhen Regierungen und Regulierungsbehörden die Sicherheitsanforderungen für IoT-Geräte, besonders in kritischen Infrastruktursektoren.

Als Best Practice sollten alle IIoT-Ökosystem-Teilnehmer regulatorische Entwicklungen überwachen und sicherstellen, dass IIoT-Geräte den neuesten Updates entsprechen. Diese Geräte müssen ISO/IEC 27000 (Informationssicherheitsmanagement) und IEC/ISA 62443 (Sicherheit für Automatisierungs- und Leitsysteme) entsprechen. Ab dem 11. Dezember 2027 müssen Sensor- und Gerätehersteller auch die verbindlichen Anforderungen des European Union Cyber Resilience Act (CRA) erfüllen, die Produktplanung, Design, Entwicklung und Wartung regeln. Im EU-Markt müssen IIoT-Produkte vor dem Verkauf Drittanbieter-Assessments bestehen.

Zusätzlich sollten Sensor- und Gerätehersteller routinemäßig mit Kunden und Systemintegratoren zusammenarbeiten, um Anwendungsanforderungen zu bewerten, Risiken zu identifizieren und sichere IoT-Deployments by Design zu entwickeln. IoT-Geräte sollten Multi-Faktor-Authentifizierung, Zertifikate und Hardware-Tokens nutzen, um Kommunikation zwischen Geräten und zwischen Geräten und Netzwerk zu schützen. Sie sollten auch Daten im Transit verschlüsseln, z. B. mit Algorithmen wie AES-256, um versehentliche oder böswillige Offenlegung zu verhindern.

Bei der Einrichtung neuer Geräte sollten Benutzer Standard-Anmeldedaten sofort durch starke, einzigartige Passwörter für alle IoT-Geräte zurücksetzen und diese regelmäßig ändern. Sie sollten auch ein zentrales System zur Geräteverwaltung nutzen, was Administratoren das Überwachen, Aktualisieren und Sichern von Geräten erleichtert. Zudem sollten Geräte so eingerichtet werden, dass sie Sicherheits-Patches und Firmware automatisch anwenden. Unternehmen sollten auch einen Audit-Trail aller Updates führen, um sicherzustellen, dass Geräte aktuell sind und Updates erfolgreich installiert wurden.

Für Supply-Chain-Teams wird das Kompromittieren von Komponenten während Fertigung oder Distribution immer häufiger. Daher ist es unerlässlich, Cybersicherheit nicht nur beim Aufbau des Unternehmens-IT-Netzwerks zu berücksichtigen, sondern auch bei der Entwicklung der Produktionsinfrastruktur, um zu vermeiden, dass Sensorschlüsseldaten während des Fertigungsprozesses kompromittiert werden.

Hardware-Sicherheit als Fertigungs-Muss

Um Verschlüsselungsschlüssel und andere sensible Daten auf Hardware-Ebene zu schützen, sollten IoT-Geräte Hardware-Sicherheitsmodule mit dedizierten Sicherheitschips haben. Komponenten sollten auch Manipulationserkennungsmechanismen enthalten, die Angreifer daran hindern, Geräte zu manipulieren. Zum Beispiel können Sensoren maßgeschneiderte, mehrschichtige Laminate verwenden, um Schlüsselbereiche zu schützen und FIPS 140-2 Security Requirements for Cryptographic Modules zu erfüllen. Jeder Versuch, das Gehäuse physisch zu öffnen oder zu durchdringen, löst das Löschen kritischer Sicherheitsinformationen wie Verschlüsselungsschlüssel aus oder macht das Gesamtsystem unbrauchbar – was FIPS 140-2 Level 4 physische Sicherheitsstandards entspricht.

Zusätzlich sollten alle Geräte einzigartige IDs haben, die getrackt und authentifiziert werden können, um Spoofing zu verhindern. Hersteller sollten Penetrationstests an Geräten durchführen, um sicherzustellen, dass sie vor dem Versand sicher sind, und regelmäßig Risikobewertungen durchführen, um sicherzustellen, dass Gerätesicherheitsprozesse mit Branchenbest Practices übereinstimmen.

Es wird zudem empfohlen, dass IoT-Geräte sichere Boot-Prozesse nutzen, um zu garantieren, dass Firmware nicht manipuliert wurde, und Code-Signing und Hash-Funktionen einsetzen, um die Authentizität der auf den Geräten laufenden Software zu garantieren. Alle Schlüssel, einschließlich Applikations- und Sitzungsschlüssel, sollten gesichert werden, um Missbrauch zu verhindern.

Sichere Systemintegration und KI spielen Schlüsselrolle im Datenschutz

Bei der Installation eines Systems sollten IoT-Geräte in separaten, von Geschäftssystemen isolierten Netzwerken platziert werden. Im Falle eines Angriffs verhindert Segregation, dass Angreifer lateral weiterschreiten und mehr Schaden anrichten. Zusätzlich sollten Integratoren VLANs oder Firewalls nutzen, um IoT-Gerätekommunikation mit anderen Geräten und Netzwerkressourcen auf das absolut Notwendige zu beschränken.

Systemintegratoren sollten auch strenge Zugriffskontrollen implementieren, sodass nur autorisierte Benutzer oder Systeme auf IIoT-Daten und -Operationen zugreifen und vorab genehmigte Aktionen durchführen können. IIoT-Anwendungen sollten auch ein Zero-Trust-Modell verwenden, das jedes Gerät oder jeden Benutzer zur Authentifizierung und Autorisierung vor dem Zugriff auf Netzwerkressourcen verpflichtet. Einen Schritt weitergehend ist es am besten, wenn alle APIs und Datenaustausche zwischen Geräten, Netzwerken und Anwendungen verschlüsselt sind. Angreifer zielen auf APIs ab, da sie oft das schwächste Sicherheitsglied sind und Zugang zu einem reichen Datenschatz bieten.

Da KI-Fortschritte die Welt im Sturm erobern, können Systemintegratoren dies zu ihrem Vorteil nutzen. KI-gestützte Tools wie IoT-Sicherheitslösungen können Transparenz in alle mit dem Netzwerk verbundenen Geräte schaffen und Risikoscores generieren, um hohe und kritische Schwachstellen und Fehlkonfigurationen zu identifizieren, die für schnelle Behebung priorisiert werden sollten. Sicherheitsteams können KI-gestützte Intrusion Detection Systems nutzen, um anomales Verhalten zur Untersuchung zu kennzeichnen. Diese Systeme weisen Risikoscores zu, damit Teams sich auf die höchsten Prioritäten konzentrieren können. Effektive Incident-Response-Planung, einschließlich Tests, ist ebenfalls wichtig, um angemessen auf IoT-Sicherheitsverletzungen so schnell wie möglich reagieren zu können.

Sicherheit in jede IIoT-Bereitstellung einbacken

Insgesamt kann IIoT smarte Fertigung und Schwerindustrie-Prozesse revolutionieren – aber nur, wenn Anwendungen und Datenflüsse Ende-zu-Ende gesichert sind. Mit diesen Strategien können Geschäftsbereiche und externe Stakeholder zusammenarbeiten, um die Sicherheitshaltung aller IIoT-Deployments zu verbessern und sie vor den neuesten Bedrohungen zu schützen. Dadurch können Sicherheitsverantwortliche das Vertrauen der Stakeholder in IIoT-Systeme und Leistungsgewinne erhalten, Unterstützung für datenbasierte Entscheidungen gewinnen und IIoT-Deployments über operative Prozesse und Standorte ausweiten.

Dieser Artikel wurde von Corneliu Tobescu, VP & CTO, TE Sensors bei TE Connectivity, verfasst. Für weitere Informationen besuchen Sie hier.