Cyber-Sicherheit für Steuer- und Regelungsnetzwerke

Steuer- und Regelungsnetzwerke in Produktionsbetrieben vor unbefugten Zugriffen zu schützen, ist eine Herausforderung. Das gilt insbesondere im Hinblick auf das Konzept der Industrie 4.0, in dessen Zentrum die stärkere Vernetzung intelligenter Komponenten steht. Hier gewinnt der Schutz einzelner Bereiche an Wichtigkeit, denn mit deren Funktionstüchtigkeit steht oder fällt das Ergebnis am Ende der Wertschöpfungskette.

Bild: Moxa Europe

Obwohl die Netzwerke in der Fabrik teilweise dieselben Technologien und Geräte nutzen wie herkömmliche IT-Systeme, unterscheidet sich ihre Sicherheit doch in drei Aspekten: dem Schutz von Geräten, den zu filternden Inhalten und der Betriebsumgebung. Wer den Diebstahl oder Verlust von geistigem Eigentum oder allgemeine Fehlfunktionen durch Viren oder andere Verursacher verhindern und Cyber-Sicherheit sicherstellen will, kommt nicht um den Einsatz entsprechender Hard- und Software in Steuer- und Regelungsnetzwerken herum. Obwohl kein einzelnes Gerät vor den cleversten Hackern schützen kann, reduziert der Einsatz der richtigen Hardware in Kombination mit umfassenden Sicherheitsregeln das Risiko.

Eine auf die Bedürfnisse von Steuer- und Regelungsnetzwerken in der Automatisierung abgestimmte Lösung ist das ‚Cell Zone Site‘-Konzept. Es besagt nichts anderes, als eine abgestufte Kompartimentierung, ein Schottenkonzept. Dabei wird das Fabrik-Netzwerk in Unterbereiche aufgeteilt, die gemeinsam – Zellen in Zonen und Zonen in Sites – noch einmal geschützt werden. So wird es schwieriger, von einer Zelle in die andere zu gelangen oder gar in die gesamte Site. Das Cell Zone Site-Konzept bezieht sich auf den Schutz der verschiedenen Ebenen innerhalb eines Automatisierungsnetzwerkes:

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• Site: Auf Fabrikebene wird die gesamte lokale Site geschützt, und die Datenfernübertragung von den Leitstellen wird abgesichert.
• Zone: Innerhalb von Funktionszonen wird die Datenübertragung von verschiedenen Gerätezellen und von kritischen Geräten geschützt.
• Cell: In den Gerätezellen werden die Daten geschützt, die von verschiedenen Feldgeräten, wie E/As, Messgeräten oder IP-Kameras erfasst werden.

Auf jeder Ebene werden unterschiedliche Industrial Secure Router eingesetzt, um die entsprechenden Bereiche zu schützen. Moxa bietet hierfür mit dem Modell EDR-G903 Hochleistungs-Secure Router, kosteneffiziente Router-Lösungen mit der Hardware EDR-G902 sowie kombinierte Secure Router-/Switch-Geräte der Baureihe EDR-810 an. Durch den Schutz kritischer Geräte oder ‚Critical Device Protection‘ lassen sich zusätzlich zum Cell Zone Site-Konzept die Teilbereiche weiter vor absichtlicher oder unabsichtlicher Datenkorrumpierung schützen. Viele Ingenieure in der Industrie sind sich der Wichtigkeit von Netzwerksicherheit bisher jedoch nicht bewusst. Jüngste Ereignisse und Informationen über Regierungen, die Hacker sogar dabei unterstützen, in industrielle Steuer- und Regelungsnetzwerke einzudringen, zeigen jedoch, dass Cyber-Sicherheit und Netzwerksicherheit heutzutage absolut kritisch sind.

Bedrohungen für die Cyber-Sicherheit begegnen

Im Prinzip gibt es fünf wichtige Szenarien im Zusammenhang mit Cyber-Sicherheit:

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Wider Erwarten tritt Szenario Nummer drei am häufigsten ein: Der klassische Fall in der Fabrikautomation ist nicht ein bösartiger Angreifer, sondern es sind alltägliche Aufgaben wie das Aufspielen neuer Software, die ein Netzwerk lahmlegen können. Das kann ein simples Windows-Update sein, das sich bis auf Geräteebene ausbreitet und Konfigurationen überschreibt. Jeder, der am Netz arbeitet, ist daher permanent in der Gefahr, etwas falsch zu machen. Die meisten Menschen denken, dass die Mehrheit der Hacker unterwegs ist, um Chaos zu verbreiten oder Störungen hervorzurufen, wie zum Beispiel das Hacken von Verkehrsleitsystemen.

Solche Aktionen sind zwar höchst bedenklich; es gibt aber auch Daten in Industrienetzwerken, die wertvoll sind und geschützt werden müssen – nämlich das geistige Eigentum. Wenn Millionen auf dem Spiel stehen, wird das Thema schnell zur Regierungssache. In den USA hat Präsident Obama beispielsweise verfügt, dass Bundesbehörden Informationen über Cyberattacken mit den Unternehmen aus der Privatwirtschaft teilen müssen. Dies ist – zumindest im amerikanischen Markt – ein erster Schritt dahingehend, dass sich Privatunternehmen Gesetzen zur Cyber-Sicherheit fügen müssen.