Entwicklung der ICS und neue Herausforderungen
Dieser Artikel untersucht die Herausforderungen und Entwicklungen im Bereich der ICS-Sicherheit und beleuchtet den Wandel von isolierten Systemen zu miteinander verbundenen Netzwerken, die anfällig für ausgeklügelte Cyberbedrohungen sind. Er unterstreicht die Notwendigkeit robuster Cybersicherheitsmaßnahmen, erörtert die Auswirkungen schwerwiegender Cybervorfälle und führt ein strategische Rahmenbedingungen und Kontrollen zielt darauf ab, die Widerstandsfähigkeit dieser grundlegenden Systeme zu verbessern.
Sichern und Unterstützen Industrielle Steuerungssysteme (ICS) ist seit langem und für viele Organisationen eine Herausforderung. In den Anfängen der ICS-Technologie waren Komponenten wie Programmierbare Logiksteuerungen (PLC), Sensoren und Geräte waren sich der IT-Infrastruktur glücklicherweise nicht bewusst und liefen auf proprietären Netzwerken und „Bussen“ wie Profibus oder Modbus oder Genius Bus oder DeviceNet und ControlNet (FactoryTalk) von Anbietern wie Siemens, GE, Rockwell und anderen. Ein Großteil der Logik war in der SPS enthalten, und frühe Fabrikmanagementsysteme wie Dextralog kamen in den 1970er Jahren auf den Markt.
In den 1980er Jahren war die Explosion des PC- und MicroServer-Marktes ein Wendepunkt. Dies führte zu einer grundlegenden Änderung der ICS mit der Umstellung auf PC-basierte Systeme Mensch-Maschine-Schnittstellen (HMIs) und serverbasiert Überwachung und Datenerfassung (SCADA) -Systeme und anschließend Fertigungsleitsysteme (MES), das Teil der wurde 4th industrielle Revolution.
Die SPS erhielt natürlich mehr CPU, und die Bustechnologie wurde um Ethernet-Gateways erweitert, trotzdem befolgte die bescheidene SPS immer noch einfach ihren grundlegenden Befehlssatz ohne Transaktionsauthentifizierung (nicht zu verwechseln mit der lokalen SPS-Anmeldung). Wir gerieten unwissentlich in einen perfekten Sturm, ähnlich den Epidemien, die die Menschheit sah, als der Mensch die Welt kolonisierte. Was in den frühen Tagen physische und logische natürliche Grenzen oder Haltepunkte für IT und OT waren, schützte uns jetzt nicht mehr. Denken Sie auch daran, dass der OT-Lebenszyklus mehr als zwanzig Jahre betrug, die IT höchstens fünf bis sieben Jahre, sodass Veränderungen unvermeidlich waren.
Technologischer Wandel und Auswirkungen auf die Sicherheit
Die Betriebstechnologie wurde von der IT-Technologie gesteuert, und vorgelagerte ERP-Systeme bestimmten die Fabrikplanung und Rezeptinformationen, und Finanzkontrolleure, Märkte, Abläufe und eine Vielzahl anderer wollten Daten aus diesen OT-Systemen visualisieren und verarbeiten. Hinzu kamen kabellose Handgeräte wie Funkdatenterminals und sogar Industrietablets, sodass auch die OT-Umgebung mobil geworden war.
Während all dies geschah, waren die Hersteller dieser Automatisierungssysteme extrem langsam dabei, ihr Produkt für neuere Technologien zu zertifizieren, da Open-Source-Betriebssysteme und kommerzielle Betriebssysteme sowohl in vollständigen als auch in Delta-Release-Zyklen schnell weiterentwickelt wurden. Anwender oder Verbraucher der Technologie sahen sich mit folgenden Problemen konfrontiert widersprüchliche Ziele; ihre Systeme wurden von den Aufsichtsbehörden validiert und lizenziert, sodass jede Änderung ohne erneute Validierung nahezu unmöglich war. Die Hersteller haben es einfach versäumt, Schritt zu halten und ihre Produkte nach Delta oder neuen Versionen der von ihnen unterstützten Plattformfamilien zu zertifizieren. Es überrascht nicht, dass sich die IT- und OT-Supportmitarbeiter mit diesem Dilemma auseinandersetzen mussten, was quasi bedeutete, dass Sicherheitslücken nicht gepatcht wurden und sich immer mehr auf die fragile Kontrolle von“Luftspalte„, d. h. die physische Trennung zwischen Enterprise und OT. Es war idealistisch, aber in Wahrheit ein Trugschluss. Die Herausforderungen betrafen nicht nur die Produktintegrität und kritische Kontrollpunkte, sondern auch die Sicherheitssysteme. Der erste und berühmteste staatlich geförderte Angriff, Stuxnet, zerstörte zahlreiche Zentrifugen in der iranischen Urananreicherungsanlage in Natanz, da sie sich selbst ausbrannten, weil die maximalen Drehzahlschwellen der Zentrifugen überschritten wurden.
Während Drehkreuze und Steckkarten ursprünglich als effektive physische Barrieren zur Absicherung sensibler Bereiche dienten, hat die schnelle Entwicklung der Technologie ihre Wirksamkeit erschwert. Die Raffinesse integrierter Systeme, insbesondere mit dem Aufkommen der Internet der Dinge (IoT) generiert jetzt riesige Mengen an Echtzeitdaten. Diese Komplexität, gepaart mit den logistischen und finanziellen Unpraktikabeln des Vor-Ort-Supports, bei dem es nicht mehr möglich ist, darauf zu warten, dass ein Techniker für Diagnosen und Reparaturen ins Ausland reist, hat viele Unternehmen dazu veranlasst, agilere, cloudbasierte Lösungen einzuführen. Darüber hinaus als Unternehmensressourcenplanung (ERP-) Systeme wurden in die Cloud migriert und mobile Geräte begannen, personalisierte Echtzeitdaten zu liefern. Traditionelle physische Sicherheitsmaßnahmen reichten nicht mehr aus. Diese Entwicklungen führten zu einer natürlichen, aber kritischen Veränderung in der Art und Weise, wie Unternehmen mit der Sicherheit ihrer Betriebstechnologien umgehen.
Als industrielle Systeme zunehmend digitalisiert wurden, verwandelte sich die traditionelle physische Trennung zwischen Netzwerken der Informationstechnologie (IT) und der Betriebstechnologie (OT) — bekannt als Air Gap — in ein virtuelles Konzept. Fortschrittliche Netzwerktechnologien wie Virtual Local Area Networks (VLANs), Virtual Routing and Forwarding (VRF) und Firewalls wurden implementiert, um einen segmentierten und kontrollierten Netzwerkzugriff zu ermöglichen. Darüber hinaus wurden Privilege Access Management-Tools, die Jumpbox-Technologie nutzen, zusammen mit APIs, Middleware und Message-Brokern wie MQ integriert, um die Sicherheitsprotokolle zu verbessern. Diese Maßnahmen gingen jedoch auch mit erhöhten Risiken einher, die von Insidern ausgingen, die mit tragbaren Geräten wie Smartphones, Tablets und Wearables ausgestattet waren, die über Verbindungsoptionen wie WLAN, Bluetooth und NFC verfügten — allesamt über USB-Anschlüsse zum Aufladen. Diese Mischung aus Komfort und Konnektivität führte zu neuen Sicherheitslücken, die die Sicherheitslandschaft erheblich verkomplizierten.
