Mehr Sicherheit durch künstliche Intelligenz

image 4
(Bild: ©Blue Planet Studio/stock.adobe.com)

Der Einsatz von künstlicher Intelligenz (KI) verspricht Potenziale für die industrielle Fertigung – sie kann zur Steigerung der Produktivität beitragen, eine flexiblere Produktionssteuerung ermöglichen und einen aktiven Beitrag zur Nachhaltigkeit im Unternehmen leisten. Voraussetzung dafür ist allerdings die Konvergenz von operationalen Technologien (OT) in der Produktion mit der Informationstechnologie (IT). Kurz gesagt: Eine umfassende Vernetzung der Produktionsanlagen ist unabdingbar für die erfolgreiche Anwendung von KI.

Diese Vernetzung gestaltet sich für Industrieunternehmen oft schwer, denn die Vernetzung birgt gleichzeitig erhebliche Sicherheitsrisiken und die Gefahr von Cyberattacken. Erst wenn die Sicherheitsarchitektur im OT-Bereich ein robustes Level erreicht hat, kann die digitale Transformation wirklich starten. Oder anders gesagt: Cybersicherheit ist die Basis für Vernetzung und damit die vollständige Digitalisierung der Produktion.

Das in den 90er Jahren entwickelte und weit verbreitete Referenzmodell, das Purdue Model, kann die Sicherheit der Produktionsprozesse in der ursprünglichen Form nur bedingt gewährleisten, da Datenflüsse durch die vorgesehenen Netzwerkschichten behindert werden. Das Purdue Model ist vielleicht nicht gänzlich hinfällig, wie manchmal behauptet wird, aber mit der Konvergenz von OT und IT braucht es zusätzliche, neue Mechanismen. Die Normreihe IEC 62443, die die Sicherheitsanforderungen industrieller Automatisierungs- und Steuerungssysteme beschreibt, bietet in dem Zusammenhang hilfreiche Ansätze, bleibt aber schwer umzusetzen.

Viele Maschinen für moderne Vernetzung nicht geeignet

Die Grundproblematik besteht darin, dass industrielle Steuerungssysteme für Maschinen dafür gebaut sind, Jahrzehnte lang zu halten, und nicht dafür, sich kontinuierlich zu verändern. Das steht im Widerspruch zu den Sicherheitsprinzipien im IT-Bereich, die laufende Updates mit Sicherheitspatches erfordern. Konsequente Patchstrategien sind im OT-Bereich selten vorzufinden und auch im Anforderungskatalog für neue Maschinen noch immer die Ausnahme. Daher entscheiden sich einige Unternehmen aktuell oft dazu, in Punkto Vernetzung eher den Rückwärtsgang einzulegen. Sie werden zum Beispiel beim Thema ‚Remote Support‘ von Maschinen wieder vorsichtiger, seitdem Ransomware-Angriffe weltweit ansteigen und angreifbare Produktionsmaschinen ein gewaltiges Potenzial für Cyberkriminelle darstellen.

Schadensminimierung durch Zero-Trust

Sind Angreifer ins Netzwerk eingedrungen, haben sie oft leichtes Spiel. Sie können sich dann unkontrolliert innerhalb des Netzwerks bewegen (Lateral Movement) und die darin befindlichen Systeme angreifen, mit erheblichen Konsequenzen für die Produktion. Hilfe verspricht eine Zero-Trust-Architektur, die nur die Verbindungen zulässt, die wirklich benötigt werden. Angreifer können dann nur einzelne Systeme attackieren, Angriffsziele (Attack Surface) werden auf ein Minimum reduziert. Künstliche Intelligenz verspricht zusätzliche Effekte für Zero Trust im OT-Bereich: Eine selbstlernende und automatisierte Mikrosegmentierung vereinfacht die Einführung und vermeidet hohe Implementierungskosten.

KI als Sicherheitsstandard in der Produktion

Die OT-Systeme selbst stellen eine weitere Schwachstelle dar. Da Updates aufwändig und teuer sind, laufen sie oft mit veralteten Betriebssystemen, um mögliche Leistungseinbußen zu vermeiden, operieren sie ohne Sicherheitssoftware. Selbst, wenn Betreiber zukünftig ein größeres Augenmerk auf die Maschinensicherheit legen, stellen die Altsysteme vor diesem Hintergrund immer noch eine Herausforderung dar.

Es gilt, Angriffe schnell aufzuspüren (Detect) und zu bekämpfen (Respond). Dabei kann KI entscheidend sein. Viele IT-Sicherheitssysteme lernen automatisch dazu, um beispielsweise Phishing-Kampagnen zu blocken oder verdächtiges Verhalten von Geräten (Endpoint Detection and Response – EDR) zu erkennen..

Im OT-Bereich bieten sich netzwerkbasierte Lösungen (Network Detection and Response – NDR) an, die auf ähnlichen Prinzipien basieren. KI kann den Datenverkehr in Produktionsnetzen in Echtzeit analysieren und ‚außergewöhnliche‘ Datenverbindungen als Folge eines Hackerangriffes an die Sicherheitsorganisation weiterleiten. Dabei unterstützen diese Lösungen die Transparenz über vernetzte Produktionssysteme (Asset Management) und zeigen sicherheitstechnische Schwachstellen auf (Vulnerability Management). Beides sind bereits Mindestanforderungen an ein aktives Sicherheitsmanagement.

Fazit: Die digitale Transformation erfordert eine robuste Sicherheitsarchitektur und KI kann dabei helfen, die derzeitigen Hindernisse in der OT-Sicherheit zu überwinden.



  • Maschinenbau rechnet 2020 mit Produktionsrückgang von 17 Prozent

    Maschinenbau rechnet 2020 mit Produktionsrückgang von 17 Prozent

    Der Maschinen- und Anlagenbau kämpft gegen die Folgen der globalen Corona-Pandemie, aber auch gegen einen nach wie vor belastenden Protektionismus im internationalen Handel. Hinzu kommt ein industrieller Wandel, der sich…

    mehr lesen: Maschinenbau rechnet 2020 mit Produktionsrückgang von 17 Prozent

  • Fraunhofer IFF baut Forschungsstandort aus

    Fraunhofer IFF baut Forschungsstandort aus

    Das Fraunhofer IFF baut eine neue Forschungsfabrik im Magdeburger Wissenschaftshafen. Diese soll im Herbst 2021 fertig sein und neue Forschungsschwerpunkte beheimaten.

    mehr lesen: Fraunhofer IFF baut Forschungsstandort aus

  • KIT forscht an 6G-Technologien

    KIT forscht an 6G-Technologien

    Ein am KIT in Karlsruhe entwickeltes Konzept soll hohe Datenübertragungsraten bei niedrigen Kosten ermöglichen — für die sechste Generation des Mobilfunks. Dabei haben die Forscher die bislang höchste Datenrate in…

    mehr lesen: KIT forscht an 6G-Technologien

  • Industrie erwartet Produktionsplus

    Industrie erwartet Produktionsplus

    Die Produktionserwartungen der deutschen Industrie haben sich laut aktuellen Zahlen des Ifo-Instituts leicht verbessert. Im Maschinenbau kletterten die Erwartungen, nach minus 12 Punkten im Juli, wieder in den positiven Bereich.

    mehr lesen: Industrie erwartet Produktionsplus

  • Expleo bezieht neues Technologiezentrum

    Expleo bezieht neues Technologiezentrum

    Anfang August hat Expleo sein neues Technologiezentrum bezogen. Dort sollen zukünftig Software- und Elektroniksysteme für automobile Anwendungen entwickelt werden.

    mehr lesen: Expleo bezieht neues Technologiezentrum

  • Neues Vorstandsmitglied beim VDMA Robotik + Automation

    Neues Vorstandsmitglied beim VDMA Robotik + Automation

    Der VDMA Fachverband Robotik + Automation hat mit Ralf Winkelmann ein neues Vorstandsmitglied berufen.

    mehr lesen: Neues Vorstandsmitglied beim VDMA Robotik + Automation

  • Unternehmen erwarten exponentielles Datenwachstum

    Unternehmen erwarten exponentielles Datenwachstum

    Die Menge an Daten wird in den nächsten Jahren weiter zunehmen. Wie gut Unternehmen darauf vorbereitet sind und welche Hindernisse durch Dark Data entstehen, zeigt eine aktuelle Studie von Splunk.

    mehr lesen: Unternehmen erwarten exponentielles Datenwachstum

  • Auftragsrückgang schwächt sich ab

    Auftragsrückgang schwächt sich ab

    Die Auftragseingänge im Maschinen- und Anlagenbau sind auch im Juli prozentual zweistellig gesunken, allerdings hat sich der Rückgang im Vergleich zu den Vormonaten abgeschwächt.

    mehr lesen: Auftragsrückgang schwächt sich ab

  • Arbeitsmarktbarometer legt erneut zu

    Arbeitsmarktbarometer legt erneut zu

    Mit einem Anstieg von 0,6 Punkten im Vergleich zum Juli liegt das IAB-Arbeitsmarktbarometer im August weiter auf Erholungskurs. Die Beschäftigungskomponente des Frühindikators sank jedoch leicht.

    mehr lesen: Arbeitsmarktbarometer legt erneut zu

  • Neue Technologie am Arbeitsplatz bietet Karrierechancen

    Neue Technologie am Arbeitsplatz bietet Karrierechancen

    Grundsätzlich stehen Arbeitnehmer der Einführung neuer Technologie am Arbeitsplatz positiv gegenüber. Entsprechende Modernisierungen sehen viele Arbeitstätige unter anderem als Chance, ihre Karriere voranzubringen. Das geht aus einer Studie des Payroll-…

    mehr lesen: Neue Technologie am Arbeitsplatz bietet Karrierechancen

  • Allianz kombiniert KI und IoT

    Allianz kombiniert KI und IoT

    Device Insight, Anbieter von IoT- und IIoT-Lösungen, und Sentian, schwedischer Spezialist für industrielle KI, bündeln ihre Expertise, um Unternehmen dabei zu unterstützen, ihre Produktionsprozesse im Sinne einer Smart Factory zu…

    mehr lesen: Allianz kombiniert KI und IoT

  • Gerhard Knoch wechselt von Infor zu Procad

    Gerhard Knoch wechselt von Infor zu Procad

    Gerhard Knoch, bisher Vice President bei Infor, stößt als neuer Geschäftsführer zum PLM-Anbieter Procad.

    mehr lesen: Gerhard Knoch wechselt von Infor zu Procad