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.



  • Corona bremst Robotik und Automation stärker als erwartet

    Corona bremst Robotik und Automation stärker als erwartet

    VDMA Robotik+Automation rechnet für das laufende Jahr mit einem Umsatzrückgang von mindestens 20 Prozent. Vor Ausbruch der Pandemie ging der Verband von einem Rückgang von 10 Prozent aus.

    mehr lesen: Corona bremst Robotik und Automation stärker als erwartet

  • Schmersal-Gruppe nach Cyberangriff wieder handlungsfähig

    Schmersal-Gruppe nach Cyberangriff wieder handlungsfähig

    Der Anruf kam am 20. Mai um 16.45 Uhr: Die Schmersal-Gruppe wurde von offizieller Seite informiert, dass Cyberkriminelle einen gezielten Angriff auf das Firmennetzwerk planen. Nach einer Verifikation des Anrufs…

    mehr lesen: Schmersal-Gruppe nach Cyberangriff wieder handlungsfähig

  • Gemeinsamer Standard für unterschiedliche Ortungslösungen

    Gemeinsamer Standard für unterschiedliche Ortungslösungen

    Ein Zusammenschluss von rund 60 Unternehmen aus Europa, Amerika und Asien hat mit ‘Omlox‘ einen Ortungsstandard für die Industrie eingeführt. Die weltweie Koordination wird durch die Profibus Nutzerorganisation übernommen.

    mehr lesen: Gemeinsamer Standard für unterschiedliche Ortungslösungen

  • Kleinserienproduktion für die Elektromobilität

    Kleinserienproduktion für die Elektromobilität

    Im Forschungsprojekt ‘ProeK‘ haben die Projektpartner untersucht, wie sich die Produktion von Kleinserien bei Elektrofahrzeugen verbessern lässt. Beteiligt waren u.a. Elektrofahrzeughersteller und Forschungspartner wie das WZL der RWTH Aachen.

    mehr lesen: Kleinserienproduktion für die Elektromobilität

  • Erwartungen an Konjunktur im Juni steigen

    Erwartungen an Konjunktur im Juni steigen

    Insgesamt steigen die Erwartungen an die Konjunktur für den Monat Juni 2020, haben die Volkswirte beim ZEW ermittelt. Viele exportorientierte wie der Maschinen- und Fahrzeugbau teilen diese positive Einschätzung noch…

    mehr lesen: Erwartungen an Konjunktur im Juni steigen

  • PSI übernimmt Prognosesoftwareanbieter Prognos Energy

    PSI übernimmt Prognosesoftwareanbieter Prognos Energy

    Der Softwareanbieter PSI hat Prognos Energy übernommen. Das Unternehmen aus Potsdam ist auf Einspeisungsprognosen aus erneuerbaren Energien spezialisiert.

    mehr lesen: PSI übernimmt Prognosesoftwareanbieter Prognos Energy

  • Maschinenbau will trotz Corona weiter ausbilden

    Maschinenbau will trotz Corona weiter ausbilden

    Laut einer aktuellen Umfrage des VDMA unter 600 Mitgliedsfirmen gehen 68 Prozent davon aus, dass sie künftig genauso viele gewerblich-technische Ausbildungsplätze anbieten können, wie vor der Corona-Pandemie.

    mehr lesen: Maschinenbau will trotz Corona weiter ausbilden

  • Industrie 4.0 im Maschinenbau im Trend

    Industrie 4.0 im Maschinenbau im Trend

    Im Rahmen der Marktstudie ‚Industrielle Kommunikation/Industrie 4.0 2020‘ gaben im Januar/Februar 2020 mehr als 300 Maschinenbauunternehmen Auskunft über das Einsatzverhalten und über zukünftige Entwicklungen in den Bereichen Kommunikationstechnologien und Industrie…

    mehr lesen: Industrie 4.0 im Maschinenbau im Trend

  • Cyberattacken oft zu spät entdeckt

    Cyberattacken oft zu spät entdeckt

    Mangelnde Reaktionsgeschwindigkeit ist für den Mittelstand die größte Herausforderung bei Cyberangriffen. Dabei stehen laut einer Studie von Deloitte Mitarbeiter bei der Abwehr von Risiken im Brennpunkt. Phishing-Mails, Betrugs-Websites und Erpressungssoftware…

    mehr lesen: Cyberattacken oft zu spät entdeckt

  • KI ist wichtig, die Umsetzung läuft noch schleppend

    KI ist wichtig, die Umsetzung läuft noch schleppend

    Die Unternehmen sprechen der künstlichen Intelligenz eine herausragende Bedeutung zu, tun sich aber schwer damit, die Technologie praktisch einzusetzen. Dies geht aus einer branchenübergreifenden Umfrage des Digitalverbands Bitkom unter 603…

    mehr lesen: KI ist wichtig, die Umsetzung läuft noch schleppend

  • Hilpert vertreibt Critical Manufacturing-MES in der Schweiz

    Hilpert vertreibt Critical Manufacturing-MES in der Schweiz

    Das MES von Critical Manufacturing können Schweizer Unternehmen künftig auch von Hilpert Electronic beziehen. Der Spezialist für Applikationen rund um die Mikroelektronikfertigung ist neuer Vertriebspartner des weltweit agierenden MES-Herstellers mit…

    mehr lesen: Hilpert vertreibt Critical Manufacturing-MES in der Schweiz

  • Algorithmen automatisiert trainieren

    Algorithmen automatisiert trainieren

    Durch künstliche Intelligenz (KI) können Maschinen Objekte erkennen. Dafür werden Algorithmen mit Bilddaten manuell trainiert. Das am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entstandene Start-up Kimoknow hat eine Technologie entwickelt, um…

    mehr lesen: Algorithmen automatisiert trainieren