Wie man unternehmenskritische Produktionsgeräte schützt und den Dauerbetrieb sicherstellt
Manche Industrieanlagen dürfen niemals stillstehen. Zum Beispiel müssen die Stromerzeugung und das dazugehörige Elektrizitätsnetz ständig und ohne Ausfälle arbeiten und sicherstellen, dass immer genügend Strom vorhanden ist. Fällt die Stromversorgung aus, sind mit Sicherheit Menschenleben betroffen – Krankenhäuser, Transportsysteme und viele andere kritische Infrastrukturen sind genauso auf Elektrizität angewiesen wie der Rest von uns.
Deshalb können diese Systeme und Anlagen im Dauerbetrieb oft nicht für Wartungsarbeiten angehalten werden. Stattdessen müssen kritische Systeme mit minimaler oder gar keiner Unterbrechung der Produktion oder Verfügbarkeit gewartet werden. Bei dieser Art von Produktionsstätten, ist eine Reparatur vergleichbar mit dem Austausch von Teilen an einem Auto, während es kurz an einer Ampel steht.
Die OT-Cybersecurity-Experten von TXOne Networks zeigen, wie gepatchte und nicht gepatchte unternehmenskritische Endgeräte, sogenannte „Endpunkte“, in sensiblen Branchen mit Hilfe individueller OT-Defense-Lösungen und einer zentralen Security-Management-Konsole vor der steigenden Bedrohung durch Cyberangriffe geschützt werden können.
Gefährdete Betriebsumgebungen
Im Jahr 2021 stehen Produktionsbetriebe und Versorger mehr denn je unter dem Druck von Cyberangriffen, und wir beobachten, wie sich dieser Trend weiter verschärft, da organisierte Gruppen von Cyberkriminellen ihre Methoden immer weiter verbessern. Laut dem „Smart Protection Infrastruktur“ Index des IT-Sicherheitsanbieters TrendMicro waren die Top 3 der am häufigsten angegriffenen Branchen im Jahr 2020 Behörden, Banken und die Fertigungsindustrie. Die IT-Sicherheitsexperten von Trend Micro identifizierten im Jahr 2020 allein 127 neue „Familien“ von Malware, ein Anstieg von 34 % gegenüber 2019.(1) Diese neuen Bedrohungen werden mit der Absicht entwickelt, mehr Druck auf die Betroffenen auszuüben, um schneller höhere Zahlungen zu erlangen. So nimmt die Höhe der Lösegeldforderungen weiter zu, wie der Anstieg um 47 % allein von Q1 auf Q2 2020 zeigt.(2)
Nur Cybersecurity-Lösungen, die speziell auf die Bedürfnisse von Information Control Systemen (ICS) und Unternehmensstandorten zugeschnitten sind, können die Produktions-Systeme vor Cyberbedrohungen schützen und gleichzeitig die betrieblichen Ressourcen und die Produktivität sichern.
Sicherung und Wartung unternehmenskritischer Produktionsanlagen
Neben dem Einsatz von Malware-basierten Angriffen setzen moderne Cyber-Kriminelle sehr gerne gestohlene Zugangsdaten ein und nutzen lieber bereits vorhandene Authentifizierungssysteme und Privilegien, um in ein System einzubrechen. Benutzer sollten deshalb ihre Anmeldedaten genau im Auge behalten oder IT-Technologien einsetzen, die dies für sie tun.
Der Einsatz herkömmlicher Antivirenlösungen erfordert jedoch viele zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen rund um und innerhalb einer unternehmenskritischen Produktionsanlage, wo Zeit und Platz knapp bemessen sind. Während Cyberkriminelle eine enorme Bedrohung für den Betrieb darstellen, kann der Einsatz traditioneller Cyber-Abwehrlösungen aufgrund des hohen Ressourcenbedarfs fast so störend sein wie die Bedrohung selbst. Dies ist eine mögliche Erklärung dafür, warum weniger als 50 % der ICS-Endpunkte mit herkömmlichem Virenschutz ausgestattet sind.(3)
Der Verzicht auf traditionelle Antivirenprogramme bietet zwar den Reiz eines leichtgängigen Betriebs, ohne den Aufwand von regelmäßigen, langsamen und aufwändigen Pattern-Updates. Diese Effizienz hat jedoch einen hohen Preis, wenn Schwachstellen für Cyber-Kriminelle offengelassen werden. Aber Unternehmen müssen nicht die Wahl zwischen langsamer und schwerfälliger Sicherheit oder produktiverem und leichtgängigerem Betrieb mit Cyber-Risiken treffen. Sicherheitsexperten haben bereits eine leistungsstarke Reihe von Software- und Hardware-Lösungen entwickelt, die ausschließlich die Verfügbarkeit und Produktivität von unternehmenskritischen ICS-Anlagen sicherstellen sollen.
Patch-fähige und nicht patch-fähige Endpunkte
Innerhalb der ICS-Umgebung werden Computer üblicherweise entweder als „patch-fähige“ oder „nicht patch-fähige“ Endpunkte kategorisiert. Ein patch-fähiger Endpunkt ist wie ein modernes Elektroauto, das alle 16 Tage Updates erhalten kann, um Spezifikationen anzupassen, Fehler zu beheben oder Funktionen hinzuzufügen. Diese Art von Endpunkten benötigt nur etwa alle 3 Jahre einen kompletten Produktionsstopp für die praktische Wartung. Ein nicht patch-fähiger Endpunkt ähnelt eher einem heißgeliebten alten „Muscle-Car“, bei dem jede Art von Wartung oder Änderung intensive Handarbeit und manuelle Anpassung durch einen Mechaniker erfordert, der die einzigartigen Bedürfnisse dieses Autos genau kennt. Diese beiden Arten von Produktionsanlagen erfordern beide Sicherheitsmaßnahmen, die das Risiko von Cyberangriffen minimieren und gleichzeitig eine hohe Produktivität aufrechterhalten. Aber ihre Bedürfnisse und Fähigkeiten sind sehr unterschiedlich – ähnlich wie die Pflege von Autos unterschiedlichen Typs und Alters innerhalb derselben Werkstatt, wobei einige extrem delikate Bedürfnisse haben können.
Schutz für beide Arten von Produktionsanlagen
Der Sicherheitsbeauftragte, der die OT-Technologie schützt, muss die Schwierigkeit berücksichtigen, beide Arten von Anlagen nebeneinander innerhalb derselben Produktionslinie zu schützen und dabei ihre Integration und Stabilität aufrechtzuerhalten, während sie die optimale Produktivität erbringen. Patch-fähige Endgeräte sind in der Regel viel flexibler, und die Integration neuer Technologien oder Updates ist einfacher, da sie in der Regel mit einem aktuellen Betriebssystem und modernisierten Anwendungen arbeiten. Im Gegensatz dazu laufen auf nicht patch-fähigen Endpunkten oft (aber nicht immer) veraltete Betriebssysteme, und sie sind viel weniger flexibel. Möglicherweise ist es verboten, sie in irgendeiner Weise zu modifizieren, und die aufgespielten Softwareanwendungen haben eventuell ihr EOS-Datum (End of Service) überschritten, so dass sie ernsthafte Schwachstellen aufweisen, die nicht gepatcht werden können. Nicht patch-fähige Endpunkte sind wahrscheinlich „Fixed-Use“-Anlagen, die nur wenige Aufgaben ausführen. Einfache Roboter in der Fabrik, Geldautomaten in der Bank und MRT-Scanner im Krankenhaus basieren wahrscheinlich alle auf Systemen mit festem Verwendungszweck. Selbst wenn die Patches vorhanden sind und es nicht gegen die Vorschriften verstößt, das Endgerät zu modifizieren, wollen die Verantwortlichen selten auch nur die kleinsten Änderungen an den Einstellungen riskieren, da solche Modifikationen an fein abgestimmten und integrierten Geräten leicht zu einer Katastrophe im Betriebsablauf führen können.
Endgeräte als Türöffner für Cyberangriffe
Ransomware verbreitet sich im IT-Ökosystem über Netzwerke mit dem Ziel, Daten zu kompromittieren, und Endpunkte sind aufgrund ihrer integralen Beziehung zu diesen Daten von entscheidender Bedeutung, um dies zu erreichen. Denn Daten liegen in drei Formen vor: Daten „im Transit“, die in Netzwerken transportiert werden, und Daten „im Ruhezustand“ oder „in Verwendung“, die sich auf Endpunkten befinden. Aus diesem Grund spielen Endpunkte für Angreifer eine wichtige Rolle, und die Kompromittierung dieser Daten im Ruhezustand oder in Verwendung ermöglicht es Angreifern, durch das Sperren von Systemen ein Lösegeld zu fordern.
Ausgewählte Angriffsziele zeichnen sich oft durch eine IT-Umgebung mit einer Mischung aus patch-fähigen und nicht patch-fähigen Endpunkten aus, was aufgrund der Herausforderung, diese beiden unterschiedlichen IT-Technologien zu verwalten, ein leichtes Ziel für Cyberkriminalität darstellt. Lösungen, die speziell für den Schutz dieser beiden Arten von Anlagen, die nebeneinander laufen, entwickelt werden, sollten auch eine Fernverwaltung und -wartung von einem zentralen Standort aus ermöglichen.
Absicherung patch-fähiger Endpunkte
Die Sicherung patch-fähiger Endpunkte beginnt mit einer Inventarisierung der ICS-Anwendungen und -Lizenzen, die das manuelle Einrichten einer Ausnahmeliste fast vollständig überflüssig macht. Wenn dieses Inventar erstellt ist, wird bei der Installation ein Pre-Scan durchgeführt, bei dem diese wichtigen Arbeitsvorgänge nicht den sonst üblichen Einschränkungen routinemäßiger Bedrohungs-Scans unterworfen werden, sodass sich die Produktionsanlage auf ihre Arbeitsprioritäten konzentrieren kann. Das ICS-Inventar kann auch Dateien so schützen, dass sie nur innerhalb eines vom Administrator festgelegten Zeitfensters geändert werden können. Die gewählte Sicherheitslösung kann dann die vielen Wege absichern, die Malware in das System nehmen kann. Zum Beispiel kann sie die nicht zur Inventarisierung freigegebenen Dateien des Systems auf bekannte Bedrohungen scannen und jedes ungewöhnliche Verhalten oder jeden ungewöhnlichen Prozess identifizieren – sodass unbekannte Cyberangriffe beim ersten Anzeichen einer Anomalie erkannt und gestoppt werden können. Diese Scans fangen bekannte Malware ab. Aber unbekannte Malware erfordert eine spezielle Technologie, z. B. eine Sicherheitslösung, die mit „maschinellem Lernen“ der nächsten Generation arbeitet. Dieses maschinelle Lernen kann die Routineabläufe des Systems bewerten, so abnormales Verhalten erkennen und unbekannte Angriffe stoppen. Schließlich müssen auch Insider-Bedrohungen kontrolliert werden – Malware-Angriffe, die Schäden in Millionenhöhe verursachen, beginnen oft mit einem infizierten USB-Stick, der an den Produktionsstandort gelangt. Dank Sicherheitslösungen mit einer USB-Vektor-Kontrolle kann kein Gerät eine Verbindung zu Produktionsanlagen herstellen, ohne dass der Administrator dies von Fall zu Fall genehmigt. Bei dieser Art von Cyberdefense-Anwendungen handelt es sich um traditionell getrennte Technologien, die verfeinert und miteinander verwoben werden, um patch-fähige Systeme zu schützen, während nur alle sechs Monate ein sogenanntes „Pattern-Update“ erforderlich ist.
Absicherung nicht patch-fähiger Endpunkte
Die ideale Methode zur vereinfachten Verwaltung und Verteidigung von Systemen mit fester Nutzung („Fix-Used“) ist eine verblüffend einfache Lockdown-basierte Lösung, die das System mit einer Vertrauensliste („Trust List“) absichert. Die Vertrauensliste kann das Aufspielen nicht zugelassener Anwendungen verbieten, Änderungen an Konfigurationen oder gesicherten Daten verhindern und USB-Geräte daran hindern, sich ohne Genehmigung des Administrators mit dem System zu verbinden. Diese Form der Sicherheit ist wenig aufwändig, da sie nicht mehr als 11 % der Systemressourcen beansprucht, und sie verhindert Cyber-Vorfälle, ohne auf Pattern-Dateien oder andere traditionelle Antivirus-Maßnahmen angewiesen zu sein. Selbst wenn Malware bereits irgendwie auf der Anlage vorhanden ist, kann sie nicht auf dem Gerät ausgeführt werden, sodass nicht patch-fähige Systeme gesichert und mit maximaler Integrität betriebsbereit sind.
Koordination einer umfassenden Endpunktsicherheit
Idealerweise werden die jeweiligen Sicherheitslösungen für gepatchte und nicht gepatchte Endpunkte von einer zentralen „Endpoint Security Management-Konsole“ verwaltet, die in der Lage ist, auch eine große Anzahl von Implementierungen zu bewältigen. Mit zunehmender Anzahl von IT-Geräten in den ICS-Netzwerken wird die Organisation und Wartung von Anmeldedaten und Geräten so anspruchsvoll, dass es fast unmöglich ist, sie ohne unterstützende Technologien innerhalb des Zeitrahmens durchzuführen. Eine zentrale Verwaltungskonsole kann eine Account-basierte Überwachung für gesicherte Geräte bieten, und das Haupt-Dashboard ist maßgeschneidert für einen detaillierten Überblick über die Sicherheitslage. Es gibt einen umfassenden, konsolidierten Überblick über Produktionsanlagen, Alarme und Ereignisse. Der Zeitaufwand für die Wartung gesicherter Anlagen wird erheblich reduziert, ebenso wie das Potenzial für „Alarmmüdigkeit“. Alle Wartungsaufgaben, einschließlich der Anzeige von Protokollen, können über die jeweilige Cybersecurity-Lösung aus der Ferne („Remote“) durchgeführt werden. Mit einer solchen zentral gesteuerten Sicherheitslösung können eine oder beide Arten des oben genannten Endpunktschutzes über eine einzige Managementkonsole optimiert und gewartet werden.
Weitere Informationen finden Sie in dem Whitepaper „Safeguarding Endpoints with Maximized Operational Integrity“ und unter www.txone-networks.com.
Autorin: Chiyi Lin, Product Manager „Stellar Series“ bei TXOne Networks
(1) Trend Micro, „A Constant State of Flux: Trend Micro 2020 Annual Cybersecurity Report“, Feb. 23 2021
(3) Trend Micro, „The State of Industrial Cybersecurity“, Mar. 2021
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