Dem Cyber Resilience Act und der IEC62443 begegnen

Smart industry robot arm digital factory production technology showing automation manufacturing process of the Industry. The concept of production by robots. Generative AI
Bild: ©AKA-RA /stock.adobe.com

2023 wurden die Cybersicherheitsvorschriften der EU durch die NIS2-Richtlinie aktualisiert, und auch das EU-Gesetz über Cyberresilienz, der Cyber Resilience Act (CRA), wurde vom Europäischen Parlament verabschiedet. Nach der Verabschiedung durch den Europäischen Rat – eine reine Formsache – haben Hersteller 36 Monate Zeit, die Vorgaben umzusetzen. Er gilt für Produkte, Software und Hardware, mit digitalen Elementen und damit ist auch die Industrie angesichts von vernetzter Fertigung im Industrial Internet of Things (IIoT) voll im Fokus: Geräte, Maschinen und Komponenten in der Produktion sammeln und erzeugen Daten mit Sensoren und Aktoren und tauschen sie aus, industrielle Steuerungssysteme (Industrial Control Systems, ICS) arbeiten damit. Sicherheitskritische Produkte mit digitalen Elementen werden im Anhang III des CRA sogar als kritische Hard- und Softwareprodukte gelistet: Dazu zählen u.a. Firewalls, Angriffserkennungs- und -präventionssysteme, Router, Modems und Switches, auch im industriellen Kontext.

Für all diese Produkte legt der CRA einen umfangreichen Anforderungskatalog fest. Demnach benötigen sie:

  • einen sicheren Produkt- und Entwicklungslebenszyklus (Security by Design), der Cybersicherheit im gesamten Lebenszyklus berücksichtigt.
  • ein kontinuierliches Schwachstellen-Management: Cybersicherheitsrisiken müssen dokumentiert werden und die Hersteller aktiv ausgenutzte Schwachstellen und Zwischenfälle melden.
  • ein sicheres Software-Update-Management: Die Hersteller müssen nach dem Verkauf weiterhin sicherstellen, dass für die Dauer des Supportzeitraums Schwachstellen ihrer Produkte wirksam behandelt werden. Außerdem sind Sicherheitsaktualisierungen und Patches für die voraussichtliche Nutzungsdauer des Produkts vorgeschrieben.
  • eine sicherheitsbezogene Dokumentation mit klaren und verständlichen Anweisungen.
  • Vorgaben zur Konformitätsbewertung bzw. der Produktkonformität und der Risikobewertung.

Die Anforderungen

Die konkreten Cybersicherheitsanforderungen stehen in Anhang I des CRA: Produkte mit digitalen Elementen benötigen auf Grundlage ihrer Risikobewertung geeignete Kontrollmechanismen, die Schutz vor unbefugtem Zugriff bieten. Genannt werden hier Authentifizierungs-, Identitäts- oder Zugangsverwaltungssysteme. Sie müssen die Integrität gespeicherter, übermittelter oder anderweitig verarbeiteter Daten, ob personenbezogener oder sonstiger Daten, Befehle, Programme und Konfigurationen vor einer Manipulation schützen. Ihre Beschädigung muss gemeldet werden. Außerdem muss sichergestellt werden, dass Schwachstellen durch (automatische) Sicherheitsaktualisierungen behoben werden können. Die normativen Anforderungen legt die IEC62443 fest, die wichtigste Sicherheitsnorm der Automatisierungsindustrie.

Die Sicherheitsanforderungen des CRA zu erfüllen und die IEC62443 umzusetzen, ist weder für Hersteller noch für Integratoren und Betreiber eine einfache Aufgabe. Nicht nur, dass die speziellen Anforderungen an die Vernetzung mit Routern und smarten Geräten oft nicht im Fokus liegen. Viele Unternehmen sind per se keine IT-Sicherheitsspezialisten und verfügen nur über limitierte IT-Sicherheitskapazitäten in einem allgemeinen Sicherheitsumfeld wie IT Security Management Systems (EN/ISO270001). Zudem sind Verantwortlichkeiten oft nicht klar definiert.

Public-Key-Infrastruktur

Mit elektronischen Zertifikaten können die wichtigsten Sicherheitsanforderungen des CRA realisiert werden: Sie werden über eine Public Key Infrastruktur (PKI) bereitgestellt. Eine PKI gilt bis dato als das sicherste Verfahren für die Vernetzung von IoT-Geräten und industriellen Steuerungssystemen. Sie ist eine asymmetrische Kryptographietechnologie, die mit öffentlichen und privaten Schlüsseln einen vertraulichen Datenaustausch ermöglicht. Die Daten werden dafür signiert und verschlüsselt. Digitale Zertifikate erzeugen einen Zertifizierungspfad und stellen die Authentizität der Schlüssel sicher.

Über die Zertifikate der PKI greifen vier Schutzmechanismen: Die initiale Geräteidentität in der Produktion beim Hersteller wird durch eine zertifikatsbasierte Authentifizierung im Netzwerk sichergestellt – ein Geburtszertifikat identifiziert und authentifiziert das jeweilige Gerät, so dass ein sicherer Kommunikationskanal ins Internet aufgebaut werden kann. Elektronische Zertifikate sichern auch das Update Management ab: Die PKI prüft darüber die Authentizität der Software, so dass keine Malware eingeschleust oder unerlaubte Änderungen vorgenommen werden können. Die Firmware-Updates durch den Hersteller sind signiert. Auch kann über Zertifikate die Autorisierung von Updates von Drittanbietern gesteuert werden. Dritter Anwendungsfall ist der sichere Gerätestart, das Secure Boot. Hierbei wird gewährleistet, dass die Firmware der Geräte vor jedem Start authentifiziert ist und sie über einen sicheren Integritätscode verfügen. Eine PKI sichert auch die Inbetriebnahme eines Geräts bei seinem Betreiber ab – nach einer Authentisierung wird eine lokale Geräteidentität generiert.

Secure Development Lifecycle

Bei der CRA-konformen Entwicklung von Steuergeräten und Systemen unter Berücksichtigung industrieller Sicherheitsstandards gemäß IEC62443 hilft ein Secure-Development-Lifecycle-Ansatz (SDL). Eine Bestandsaufnahme des Produkts mit Gap-Analyse zu CRA-Anforderungen macht hier den Anfang. Dem schließt sich im Rahmen von Security Requirements Engineering/TARA eine Bedrohungs- und Schwachstellenanalyse und Risikobewertung an, um Sicherheitsanforderungen spezifizieren zu können. Danach werden im Security Architecture Engineering Prozess Sicherheitskonzeption und -architektur entwickelt. Auch die Update- und Boot-Prozesse der ICS-Komponenten müssen sicher sein – hier greift das Embedded Security Engineering, bei dem kryptographische Funktionen implementiert werden. Unternehmen benötigen nun leistungsfähige Testwerkzeuge, um ihre ICS- Produkte herstellerunabhängig auf Sicherheit und Konformität mit der IEC62443 und individuellen Sicherheitsanforderungen zu testen – u.a. in Form von Robustheitstests, Code-Analysen oder Penetrationstests. Danach sind zudem Produkt-Evaluierungen nach IEC62443 sinnvoll.

Hilfe bei der Umsetzung

Bei der Umsetzung der Anforderungen des CRA und der IEC können externe Partner helfen. Unternehmen erhalten so Unterstützung bei der Systemplanung, der Bereitstellung und beim Betrieb. Das Systemhaus Achelos begleitet Unternehmen etwa beim Aufbau bzw. der Migration von PKI-Systemen. Nach der Risikoabschätzung wird definiert, welche Prozesse aufgesetzt werden müssen, und ein Betriebskonzept erstellt. Die Sicherheit der PKI wird konzeptioniert, bestimmt, welche Komponenten und welche Sicherheitsebenen notwendig sind und die geeignete Software ausgewählt. Audits werden integriert und Notfallpläne erstellt. Auch der Secure Development Lifecycle wird abgedeckt und der Entwicklungsprozess von Produkten unterstützt.

Für die Zukunft gerüstet

Industrieunternehmen müssen bei der Entwicklung ihrer Steuerungen den CRA berücksichtigen, einen sicheren Produktlebenszyklus, Konformität und Schwachstellenmanagement gewährleisten und dabei die Industrienorm IEC62443 umsetzen. Eine PKI mit Signatur-Services für Firm- und Software bzw. elektronischen Zertifikaten ermöglicht Datensicherheit in der Kommunikation der Infrastruktur und ein Secure-Development-Lifecycle-Ansatz die CRA konforme Entwicklung von Steuergeräten und Systemen.



  • Hesthaven neuer KIT-Präsident

    Hesthaven neuer KIT-Präsident

    Jan S. Hesthaven folgt auf Holger Hanselka Hesthaven neuer KIT-Präsident Prof. Jan S. Hesthaven wird neuer Präsident des Karlsruher Instituts für Technologie. Er folgt auf Prof. Holger Hanselka, der Mitte…

    mehr lesen: Hesthaven neuer KIT-Präsident

  • Nostradamus arbeitet an europäischer Quanten-Testinfrastruktur

    Nostradamus arbeitet an europäischer Quanten-Testinfrastruktur

    Kommunikationsnetz mit Quantenverschlüsselung Nostradamus arbeitet an europäischer Quanten-Testinfrastruktur Ein von der Telekom geführtes Konsortium verantwortet den Aufbau von Quanten-Testinfrastruktur für Europa. Die Europäische Union will damit die Sicherheit ihrer Kommunikationsnetze,…

    mehr lesen: Nostradamus arbeitet an europäischer Quanten-Testinfrastruktur

  • Unternehmen ziehen gemischte LkSG-Bilanz

    Unternehmen ziehen gemischte LkSG-Bilanz

    Blick oft nur auf direkte Zulieferer Trotz aller Bemühungen beschränken sich Einblicke in die Lieferkette bisher oft auf direkte Zulieferer. Der Überblick über die gesamte Lieferkette bliebe eine Herausforderung, da…

    mehr lesen: Unternehmen ziehen gemischte LkSG-Bilanz

  • Umati eröffnet Showroom in China

    Umati eröffnet Showroom in China

    Ab sofort können sich Interessierte auch in China live von den Vorteilen offener, standardisierter Schnittstellen auf Basis von OPC UA überzeugen und Umati besser kennenlernen. Die gemeinsame Konnektivitätsinitiative von VDW…

    mehr lesen: Umati eröffnet Showroom in China

  • Vagner Rego wird neuer Chef von Atlas Copco

    Vagner Rego wird neuer Chef von Atlas Copco

    Ab Mai in neuer Position Vagner Rego wird neuer Chef von Atlas Copco Zum 1. Mai übernimmt der Brasilianer Vagner Rego beim schwedischen Industriekonzern Atlas Copco die Position des Präsidenten…

    mehr lesen: Vagner Rego wird neuer Chef von Atlas Copco

  • Mehr Sicherheit für 5G/6G-Infrastrukturen

    Mehr Sicherheit für 5G/6G-Infrastrukturen

    Forschungsprojekt RealSec5G Mehr Sicherheit für 5G/6G-Infrastrukturen Im Projekt ’RealSec5G’ sollen die Anforderungen der Datensicherheit in Kommunikationsgeräten für 5G/6G-Infrastrukturen in einem deterministischen Time-Sensitive-Netzwerk (TSN) erprobt werden. Im Projekt konzipiert das Fraunhofer-Institut…

    mehr lesen: Mehr Sicherheit für 5G/6G-Infrastrukturen

  • Synostik stellt Geschäftsführer Maik Ekert vor

    Synostik stellt Geschäftsführer Maik Ekert vor

    Mit sofortiger Wirkung Synostik stellt Geschäftsführer Maik Ekert vor Der IT-Dienstleister Synostik gibt Veränderungen in der Führungsebene bekannt und hat Maik Ekert mit sofortiger Wirkung zum Geschäftsführer ernannt.

    mehr lesen: Synostik stellt Geschäftsführer Maik Ekert vor

  • Aleph Alpha erweitert Führungsteam

    Aleph Alpha erweitert Führungsteam

    Jan Hiesserich ist neuer Vice President of Strategy & Communications bei Aleph Alpha. Er kommt vom US-Datenanalyse-Spezialisten Palantir Technologies zum Heidelberger KI-Startup.

    mehr lesen: Aleph Alpha erweitert Führungsteam

  • Fabian Kuttenkeuler leitet Vertrieb

    Fabian Kuttenkeuler leitet Vertrieb

    Wechsel bei Kontron Electronics Fabian Kuttenkeuler leitet Vertrieb Kontron Electronics hat einen neuen Vertriebsleiter. Fabian Kuttenkeuler übernimmt das Amt von Franz Ott, der neuer Business Development Manager des Unternehmens wird.

    mehr lesen: Fabian Kuttenkeuler leitet Vertrieb

  • KI und Hochleistungscomputer beschleunigen Forschung

    KI und Hochleistungscomputer beschleunigen Forschung

    Materialwissenschaft KI und Hochleistungscomputer beschleunigen Forschung Forschende gehen davon aus, ihre Arbeit mit einer Kombination aus künstlicher Intelligenz (KI) und Cloud Computing auf ein Tempo beschleunigen zu können, das bis…

    mehr lesen: KI und Hochleistungscomputer beschleunigen Forschung

  • Antrieb 4.0: Forschung für zukunftsfähige Antriebslösungen

    Antrieb 4.0: Forschung für zukunftsfähige Antriebslösungen

    Antriebe der Zukunft entwickeln Antrieb 4.0: Forschung für zukunftsfähige Antriebslösungen Im Forschungsprojekt Antrieb 4.0 sollen Ansätze für mehr Effizienz und Nachhaltigkeit in Antriebssystemen entwickelt werden. Ein Use Case zielt darauf…

    mehr lesen: Antrieb 4.0: Forschung für zukunftsfähige Antriebslösungen

  • Die industrielle Bildverarbeitung in der Automobilbranche

    Die industrielle Bildverarbeitung in der Automobilbranche

    Vergleich zwischen Deutschland und Großbritannien Die industrielle Bildverarbeitung in der Automobilbranche 43 Prozent der deutschen Automotive-Unternehmen setzen KI in der Bildverarbeitung ein. In Großbritannien sind es mehr als die Hälfte.…

    mehr lesen: Die industrielle Bildverarbeitung in der Automobilbranche