Industrielle Automation 1/2016

INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION
IT als Vorlage ungeeignet
Welche Anforderungen die Automatisierungstechnik an ihre Sicherheitskonzepte stellt
Im Zuge von Industrie 4.0
verschmelzen Automatisierung und
Informationstechnik immer stärker.
Um jedoch eine global vernetzte
Produktion zu realisieren, ist die
Sicherstellung der Maschinen- und
Anlagenverfügbarkeit sowie des
Netzwerkes von hoher Relevanz.
Auf bewährte IT-Sicherheitskonzepte
zurückzugreifen, erscheint
zunächst naheliegend, bei genauer
Betrachtung zeigt sich aber, dass
sie für die Automatisierung nicht
geeignet sind. Doch warum ist das
so und wie könnte eine adäquate
Lösung aussehen?
Die als Sicherheitsinstanzen in der IT
etablierten Router und Firewalls sind
für automatisierte Netzwerke überflüssig.
Denn die Maschinen sind entweder gar
nicht ins Büronetzwerk eingebunden oder
die Verbindungsstelle zwischen Büro- und
Produktionsnetzwerk ist bereits durch die
IT-Abteilung des Unternehmens gegenüber
dem weltweiten Netz abgesichert. Eine weitere
Maßnahme sind aktive Scantools. Sie
identifizieren zwar unberechtigte Teilnehmer
im Netzwerk und ermitteln das Benutzerverhalten
sowie den Ressourcenverbrauch,
produzieren jedoch auch zusätzlichen
„Traffic“. Damit erhöhen sie die
Netzlast und behindern den wesentlichen
Datenverkehr, der für eine reibungslose
Maschinen-/Anlagenfunktion notwendig
ist. Auch die Verschlüsselungsverfahren
scheiden für die Automatisierer als Maßnahme
aus, da Codie-rung und Decodierung
den Anforderungen an Echtzeitkommunikation
moderner Netzwerke zuwider laufen.
Verfügbarkeit gewährleisten
Also: Schotten dicht? Wer trotz stumpfer
Waffen seine Festung schützen will, könnte
einen Grenzzaun ziehen. In der IT heißt
das, vor allem den Backbone – die Hauptverkehrsader
des Datenstromes – vor unbefugtem
Zugriff abzuriegeln. Würden Automatisierer
dies in ihren Netzwerken tun,
hätten allerdings auch die Mitarbeiter und
„Verbündeten“ keinen Zugriff. In den Anlagen
müssen jedoch Zugangspunkte zum
Netzwerk geschaffen und freigehalten werden,
da sie für die Programmierung, Diagnose
oder andere Servicedienstleistungen
durch Mitarbeiter oder Auftragnehmer
essentiell sind. Speziell im Fehlerfall, wenn
Gegenmaßnahmen zur Gewährleistung der
Maschinen-/Anlagenfunktion zu ergreifen
sind, schmerzt jeder Zeitverlust, der durch
Zugangsprobleme verursacht wird. Die
gängigen IT-Sicherheitsmaßnahmen behindern
also das Hauptziel der Automatisierungstechnik,
nämlich die Verfügbarkeit
des Netzwerks und damit letztlich die Anlagenfunktion
zu gewährleisten.
Direkte Identifizierung und
Meldung von Anomalien
Wer nicht von Funktionsstörungen oder
Anlagenstillständen überrascht werden
will, der setzt auf eine Permanente Netzwerküberwachung
(PNÜ). Diese Überwachungslösungen
sind in der Lage, eine
Plausibilitätserkennung durchzuführen.
Dabei wird analysiert, ob Telegramme bestimmte
Vorgaben wie Zeit und Inhalt einhalten;
Abweichungen werden sofort erkannt
und gemeldet. Somit wird es möglich,
eine Bandbreite von Szenarien zu detektieren:
von vergleichsweise banalen Zwischenfällen
wie dem unbedachten Aufstecken
eines Laptops auf die Anlage bis hin zu
technisch ausgefeilten Angriffen wie einer
Cyber-Attacke. Denn: Durch das Zwischenschalten
des „Angreifers“ entsteht ein zeitlicher
Verzug bei der Datenübertragung,
der sogenannte Jitter. Dadurch können Informationen
nicht in der vorgegebenen Zeit
verarbeitet werden. Von außen und ohne
permanente Überwachungslösung ist diese
Verspätung nicht zu erkennen. Und ist der
Angreifer erst einmal im Netzwerk, hat der
Betroffene seine Chance verpasst, ihn auf
frischer Tat zu ertappen. Im Gegensatz zur
IT, wo selbst modernste Sicherheitssysteme
getarnte Angriffe mitunter kaum erkennen
können, hinterlässt ein unbekannter Teil-