Proaktive Erkennung von Cyber-Bedrohungen in Smart Factories: Leitfaden zum Schutz von Industrie 4.0

Das Versprechen fortschrittlicher Fertigungstechnologien – auch bekannt als Smart Factories oder Industrie 4.0 – ist, dass wir durch Vernetzung unserer Maschinen, Computer, Sensoren und Systeme (unter anderem) Automatisierung ermöglichen, Sicherheit verbessern und letztlich produktiver und effizienter werden. Und es besteht kein Zweifel, dass die Fertigung bereits von dieser Transformation profitiert hat.

Die Verbindung all dieser Sensoren und Geräte mit unseren industriellen Steuerungssystemen (ICS) und die Zunahme von Remote-Arbeit und -Überwachung resultieren in Fertigungsnetzwerken mit größeren Schwachstellen für Cyberangriffe. Dies ist eine zunehmend herausfordernde Dynamik, da Hersteller herausfinden, wie sie kommerzielle Informationstechnologie (IT)-Standards einsetzen können, die mit ihren Operational-Technology (OT)-Standards kompatibel sind.

Neue standardsbasierte Fähigkeiten werden Herstellern helfen

NISTs National Cybersecurity Center of Excellence (NCCoE) hat in Zusammenarbeit mit NISTs Engineering Laboratory kürzlich einen Bericht veröffentlicht, der einen Satz von Verhaltensanomalie-Erkennungsfähigkeiten (Behavioral Anomaly Detection, BAD) demonstrierte, um Cybersicherheit in Fertigungsorganisationen zu unterstützen. Der Einsatz dieser Fähigkeiten ermöglicht es Herstellern, anomale Bedingungen in ihren Betriebsumgebungen zu erkennen, um Malware-Angriffe und andere Bedrohungen für die Integrität kritischer Betriebsdaten abzumildern.

Mit anderen Worten: Hersteller werden in der Lage sein, Systeme kontinuierlich in Echtzeit oder Near-Real-Time auf Anzeichen von Kompromittierung zu überwachen. Die Entwicklung standardsbasierter Cyber-Kontrollen ist ein wichtiger Aspekt der Sicherheitsanforderungen von Herstellern.

Wie BAD-Überwachung in frühe Erkennung von Cyber-Bedrohungen übersetzt wird

Verhaltensanomalie-Erkennung beinhaltet die kontinuierliche Überwachung von Systemen auf ungewöhnliche Ereignisse oder Trends. Der Monitor sucht in Echtzeit nach Beweisen für Kompromittierung, nicht nach dem Cyberangriff selbst. Frühe Erkennung potenzieller Cybersicherheitsvorfälle ist der Schlüssel, um die Auswirkungen dieser Vorfälle für Hersteller zu reduzieren. Cyberverletzungen werden typischerweise nach dem Angriff entdeckt.

BAD-Tools werden in ICS- und OT-Umgebungen implementiert und könnten von einer menschlichen Steuerungsschnittstelle überwacht werden, die viele Hersteller zur Überwachung ihrer Abläufe nutzen. Der Bediener wäre in der Lage, Netzwerkverkehr zu sehen und auf die Hinzufügung jedes autorisierten oder unautorisierten Geräts oder jeder Verbindung hingewiesen zu werden.

Beispielsweise würde das System wissen, welche Kommunikation mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) autorisiert ist, sodass jeder neue Kontakt einen Alarm auslösen würde. Ebenso würden abnormale Kommunikation zwischen vernetzten Maschinen, Änderungen in der Logik der Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) oder andere Anomalien bemerkt.

Die BAD-Lösung ist ein relativ kostengünstiger modularer Ansatz und ein effizienter Weg, Anomalien zu erkennen, jedoch sind BAD-Alarme passiver Natur und würden nicht unbedingt remediale Maßnahmen wie das Herunterfahren des Produktionsprozesses ergreifen.

Hersteller bleiben Ziel von Cyberangriffen

Laut U.S. Department of Homeland Security war die Fertigung 2015 die am stärksten angegriffene Branche für Infrastruktursangriffe, und kleine und mittlere Hersteller (KMU) bleiben primäre Cyberziele.

Es gibt größere Nachfrage nach Cybersicherheit aufgrund der wachsenden Abhängigkeit der Hersteller von Technologie und Daten als Treiber von Produktivität und Effizienz. KMU waren traditionell herausgefordert, wie sie Cybersicherheitsbedenken aus verschiedenen Gründen managen sollen:

• Der Fertigungstechnologie-Mix umfasst IT (Netzwerke und Business-Side-Software wie E-Mail, Finanzen und ERPs) und OT (Operational Technology, wie Maschinen und Steuerungssysteme).
• Cyber konkurriert mit vielen anderen Bereichen in Bezug auf Finanzierung, Bewusstsein und Bildung.
• Es ist schwierig, Spezialressourcen für internes Personal bereitzustellen.
• Cybersicherheit war im OT-Aufbau keine Priorität, was bedeutet, dass bei der Verbindung von IT und OT die Schwachstellen von Legacy-Systemen zu potenziellen Haftungsrisiken für das gesamte Netzwerk werden.

Was kommt als Nächstes von NIST Labs und NCCoE für Cybersicherheit

Die Arbeit zur Entwicklung der BAD-Fähigkeit nutzte 16 Testfälle oder Klassifizierungen. Einige waren einfache Alarme auf ein Ereignis, wie Passwort- und Authentifizierungsfehler, und andere involvierten ein gewisses Maß an Analytik, wie Benachrichtigung über unautorisierte Softwareinstallationen und Alarm bei Denial-of-Service.

Das nächste gemeinsame Projekt von NISTs NCCoE und Engineering Laboratory, Protecting Information and System Integrity in Industrial Control System Environments, verfolgt einen umfassenderen Ansatz zum Schutz vor Datenintegritäts-Hacks. Diese Fähigkeiten umfassen:

• Security Incident and Event Monitoring;
• Application Allowlisting;
• Malware Detection and Mitigation;
• Change Control Management;
• User Authentication and Authorization;
• Access Control Least Privilege; und
• File-Integrity Checking Mechanisms

Neun Fertigungsanbieter und Integratoren haben Kooperationsforschungs- und Entwicklungsvereinbarungen (CRADA) mit dem NCCoE unterzeichnet, um die Fähigkeit zu entwickeln.

Kontaktieren Sie Ihr lokales MEP Center für Experten-Cybersicherheitsberatung

Cybersicherheitsexperten, die im Fertigungssektor arbeiten, sehen Bildung als Schlüssel zur KMU-Akzeptanz. Mehr KMU betrachten Cybersicherheitsberatungen ähnlich wie die Suche nach Expertise für Finanzen oder Versicherungen.

Wenn Sie nicht sicher sind, wo Sie mit Cybersicherheit für Ihr Fertigungsunternehmen anfangen sollen, schauen Sie sich dieses Bewertungstool und NISTs Cybersecurity Framework an. Sie können auch die NIST MEP-Sammlung von Cybersicherheitsressourcen für Hersteller durchsuchen.

Für spezifische Bedürfnisse ist der schnellste Weg, um richtige Anleitung zu finden, die Verbindung mit einem Cybersicherheitsexperten in Ihrem lokalen MEP Center.