Sichere Datenübertragung in Produktionsumgebungen

Der Grad der Ver­net­zung und Di­gi­ta­li­sie­rung in der Pro­duk­ti­on hat in Deutsch­land ge­ra­de im KMU-Um­feld noch viel Po­ten­zi­al. Im Jahr 2018 lag die Di­gi­ta­li­sie­rungs­quo­te erst bei 30 % re­spek­ti­ve 20 % bei klei­ne­ren Un­ter­neh­men. Durch die kon­se­quen­te Di­gi­ta­li­sie­rung kann laut der Un­ter­neh­mens- und Stra­te­gie­be­ra­tung McK­in­sey & Com­pa­ny der Wirt­schafts­stand­ort Deutsch­land bis 2025 ins­ge­samt 126 Mil­li­ar­den Eu­ro zu­sätz­lich an Wert­schöp­fung er­rei­chen und Stand­ort­nach­tei­le ab­fe­dern. Im­mer­hin 25 % der Wert­schöp­fung ent­fal­len in Deutsch­land auf das pro­du­zie­ren­de Ge­wer­be. Das The­ma Cy­ber­se­cu­ri­ty ge­hört aber zu den Hemm­nis­sen, die Un­ter­neh­men da­von ab­hal­ten, Di­gi­ta­li­sie­rung und Ver­net­zung wei­ter vor­an­zu­trei­ben. Kein Wun­der, sind doch die „Hid­den Cham­pi­ons“ der deut­schen In­dus­trie Ex­per­ten auf ih­rem Ge­biet, aber längst nicht in je­dem Fall auch noch für den Be­reich Cy­ber­se­cu­ri­ty in der Ope­ra­tio­nal Tech­no­lo­gy (OT). Phy­sisch ge­trenn­te (air-gap­ped) Pro­duk­ti­ons­um­ge­bun­gen wer­den sel­te­ner, sind je­doch im­mer noch ein Ga­rant für ho­he Ver­füg­bar­keit und Schutz vor An­grif­fen und Ma­ni­pu­la­tio­nen. IT und OT nut­zen im­mer mehr die glei­chen Stan­dards und In­fra­struk­tu­ren. Trotz­dem hängt die OT bei der IT-Si­cher­heit all­ge­mein noch hin­ter­her. 

Defense-in-Depth Ansatz 

Eine Studie das SANS-Instituts aus 2018 (The State of Security in Control Systems Today) zeigt, dass 25 % der Angriffe auf Unternehmen auf Beschäftigte zurückzuführen sind. Weitere 16 % auf Service-Provider. Insgesamt passieren also 41 % aller Attacken innerhalb der Firewall.  Das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) empfiehlt mit dem amerikanischen Defense-in-Depth-Ansatz (Department of Homeland Security 2016. Improving Industrial Control Systems Cybersecurity with Defense-In- Depth Strategies: Recommended Practice) sowohl einen Perimeterschutz (Abschottung nach Außen) als auch eine interne Unterteilung in Bereichen durch Bildung von abgeschotteten Zonen in der Produktion. Gerade Innentätern und Service-Providern ist mit den üblichen Maßnahmen zur Cybersicherheit nicht beizukommen. Hier empfiehlt das BSI spezielle technische und organisatorische Maßnahmen (TOM). 

Malware kommt zu Fuß

Neben all den verfügbaren und möglichen Vektoren für Cyberangriffe darf man analoge Wege nicht unberücksichtigt lassen. Malware kann über infizierte USB-Sticks von Mitarbeitern, Servicetechnikern und Besuchern problemlos die Firewall umgehen. Auch isolierte Produktionsumgebungen werden aus verständlichen Gründen nicht gegen mobile Speichergeräte abgeschottet. Hier helfen, ähnlich wie bei den Security-Checks am Flughafen, sogenannte Datenschleusen, die auch Wechseldatenträgerschleusen genannt werden.

Datenschleusen 

Dabei handelt es sich um Kiosk-Systeme, die, am besten unter Aufsicht, die von Besuchern mitgebrachten Speichergeräte „durchleuchten“, d. h. auf Malware überprüfen. Hierbei verwenden alle wichtigen Hersteller von Datenschleusen sogenannte Anti-Malware-Multiscanner. In einem Malware-Multiscanner werden mehrere Anti-Viren-Engines gebündelt. Das bedeutet, dass ein mitgebrachtes Speichergerät nicht nur mit einer Anti-Viren-Engine überprüft wird, sondern je nach Hersteller mit mindestens zwei bis maximal rund 30 AV-Lösungen. Das ist notwendig, da laut BSI täglich über 300.000 neue Malware-Varianten entwickelt werden. Um die Wartezeit der Besucher während des Scan-Vorgangs mit dem Anti-Malware-Multiscanner so gering wie möglich zu halten, ist die parallele, also gleichzeitige Überprüfung mit allen integrierten Scannern sinnvoll, besonders wenn es sich um die Überprüfung mit bis zu 30 AV-Engines handelt. 

Besucher, die einen sensiblen IT- oder OT-Bereich betreten wollen, müssen also mitgebrachte Datenträger überprüfen lassen. Vor der Prüfung fragt das System nach den Daten des Besuchers und des Mitarbeiters im Unternehmen und protokolliert alle Angaben. Sind alle Daten auf dem Datenträger ohne Beanstandung, ist mit einer Wahrscheinlichkeit von über 99,5 % keine Malware mehr auf dem Datenträger.

Datei-Desinfektion

Die Restrisiken sind sogenannte Zero-Day Exploits. Darunter versteht man bisher unbekannte Sicherheitslücken, die von Angreifern bereits erfolgreich ausgenutzt werden. Erkennt die Heuristik in den Malware-Scannern nicht ausführbaren Programmcode oder Befehlsaufrufe, ist für die Zero-Day Exploits der Weg frei. Die Option Datei-Desinfektion in Datenschleusen schützt auch wirksam gegen diese Restrisiken. Eine Datei-Desinfektion arbeitet nach der Regel, dass alle Dateitypen, die Schadcode enthalten können, auch mit Schadcode infiziert sind. Riskante Dateitypen wie Audio- und Videodateien und Office-Dokumente, die eingebettete Malware enthalten können, werden deshalb ausnahmslos in harmlose Dateien umgewandelt und eventuelle Links wie sie auch in PDFs noch enthalten sein können, werden unschädlich gemacht.

Sichere Datenübertragung ins Produktionsnetzwerk  

Wurde ein mobiler Datenträger mit der Datenschleuse erfolgreich überprüft, kann der Besucher entweder sein Speichergerät mitnehmen oder auf einen vom besuchten Unternehmen zur Verfügung gestellten mobilen Datenträger kopieren und nur damit den sensiblen IT-Bereich betreten. Eine andere Option ist es, die Daten auf dem mitgebrachten Speichergerät nur in die Datenschleuse zu kopieren und dort auf Malware überprüfen zu lassen. Diese Funktion eröffnet auch die Möglichkeit, dass Besucher nicht auf das Scan-Ergebnis warten müssen. Die gescannten Dateien werden dann über Secure File Transfer in eine Art Tresor übertragen, der sich noch im IT-Netzwerk befindet und dort gespeichert. Dabei werden nur „virenfreie“ Daten über eine sichere Verbindung in den Datentresor transferiert. Alle Dateien im Datentresor werden immer wieder mit den neuesten Anti-Malware Signaturen überprüft. 

Da der Datentresor (Vault) sich außerhalb der OT befindet, bleibt ein isoliertes Produktionsnetzwerk weiterhin abgeschottet. Die über die Datenschleuse gescannten Dateien werden mithilfe von individuellen Codes aus dem Datentresor angefordert und sicher übertragen. Falls gewünscht, kann der Dateizugriff erst nach einem voreingestellten Zeitraum erlaubt werden. Damit verhält sich der Datentresor wie eine Art interne Sandbox, die ebenfalls neue Dateien über eine Zeitspanne testet.  Eine granulare Benutzerverwaltung legt die Art der Authentifizierung und der Dateitypen fest, auf die zugegriffen werden kann. Wichtig dabei ist, dass Gäste und Mitarbeiter immer nur auf ihre Dateien zugreifen können. Verlassen die Gäste das Unternehmen, werden auch Ihre Dateien gelöscht.

Fazit: Cybersecurity muss auch in Produktionsumgebungen zukünftig eine größere Bedeutung haben. Malware kann aber auch ins Unternehmen „eingeladen“ werden. Für Servicearbeiten und Produktpräsentationen kommen die Hersteller und Dienstleister ins Haus und bringen oftmals mobile Datenträger mit. Die Gefahr durch Innentäter ist nicht zu unterschätzen. Datenschleusen sind eine technisch- und organisatorische Maßnahme um sensible IT- und OT-Bereiche vor Cyberattacken über mobile Speichergeräte zu schützen.

Autor: Robert Korherr, Geschäftsführer der ProSoft GmbH