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.



  • Wie kann ein passendes Produkt-Service-System aussehen?

    Wie kann ein passendes Produkt-Service-System aussehen?

    Die Grenze zwischen Produkt und ergänzender Dienstleistung verschwimmen zunehmend und produzierende Unternehmen vollziehen den Wandel vom Produkt- zum Service- bzw. Lösungsanbieter. Wie sich solche sogenannten Produkt-Service-Systeme (PSS) entwickeln und damit…

    mehr lesen: Wie kann ein passendes Produkt-Service-System aussehen?

  • Sinkendes Vertrauen unter Cyberkriminellen

    Sinkendes Vertrauen unter Cyberkriminellen

    Der IT-Security-Anbieter Trend Micro hat Erkenntnisse zu cyberkriminellen Aktivitäten sowie dem Handel mit Produkten und Dienstleistungen im Cyberuntergrund veröffentlicht.

    mehr lesen: Sinkendes Vertrauen unter Cyberkriminellen

  • Unternehmen mit steigenden Erwartungen

    Unternehmen mit steigenden Erwartungen

    Nach dem Rückgang im vergangenen Monat legt der Ifo-Geschäftsklimaindex im Mai wieder zu. Dabei haben sich vor allem die Erwartungen für die kommenden Monate verbessert.

    mehr lesen: Unternehmen mit steigenden Erwartungen

  • PLM-Lösungen im Vergleich

    PLM-Lösungen im Vergleich

    Im Marktspiegel ‘Business Software PLM/PDM 2020/2021‘ werden mehr als 40 PLM-Lösungen hinsichtlich ihrer Funktionen untersucht.

    mehr lesen: PLM-Lösungen im Vergleich

  • „Das hohe Maß an Flexibilität und Kreativität sollte uns positiv in die Zukunft blicken lassen“

    „Das hohe Maß an Flexibilität und Kreativität sollte uns positiv in die Zukunft blicken lassen“

    Die Corona-Krise stellt die Globalisierung auf den Prüfstand. Für VDI-Präsident Volker Kefer ist die Situation Herausforderung und Chance zugleich. Im Interview spricht er über die Lage des Technikstandorts Deutschland heute…

    mehr lesen: „Das hohe Maß an Flexibilität und Kreativität sollte uns positiv in die Zukunft blicken lassen“

  • Die digitale Version der XR Expo geht online

    Die digitale Version der XR Expo geht online

    Ab sofort können sich Aussteller und Besucher auf einer digitalen Plattform für die XR Expo Virtual 2020 am 25. und 26. Juni registrieren.

    mehr lesen: Die digitale Version der XR Expo geht online

  • Vernetzte Systeme im Vorfeld testen

    Vernetzte Systeme im Vorfeld testen

    Wechselnde Umgebungsbedingungen durch Ad-hoc-Vernetzung, ständige Rekonfigurationen bedingt durch kleine Losgrößen und Softwareupdates im Feld sind Indikatoren dafür, dass das Testen von Systemen im laufenden Betrieb zunehmend an Bedeutung gewinnt. Um…

    mehr lesen: Vernetzte Systeme im Vorfeld testen

  • Unternehmen gewichten Technologie und Qualifizierung gleich

    Unternehmen gewichten Technologie und Qualifizierung gleich

    Unternehmen mit KI-Projekten sind dann am erfolgreichsten, wenn die Qualifizierung der eigenen Mitarbeiter den gleichen Stellenwert wie Investitionen in intelligente Technologien hat. Dazu gehört auch das Schaffen einer Lernkultur, die…

    mehr lesen: Unternehmen gewichten Technologie und Qualifizierung gleich

  • Wie ist der Stand der Industrie 4.0?

    Wie ist der Stand der Industrie 4.0?

    Von Februar bis April befragte der Digitalverband Bitkom Industrieunternehmen nach dem Stand der Digitalisierung. Im Vergleich zur Studie von vor zwei Jahren zeigt sich eine positive Entwicklung.

    mehr lesen: Wie ist der Stand der Industrie 4.0?

  • Weniger Ausfuhren, Entspannungstendenzen aus China

    Weniger Ausfuhren, Entspannungstendenzen aus China

    Aufgrund der Corona-Pandemie sind die Exporte der deutschen Maschinenbauer im ersten Quartal gesunken — im Vergleich zum Vorjahr um 6,6 Prozent.

    mehr lesen: Weniger Ausfuhren, Entspannungstendenzen aus China

  • Unternehmen wollen nach Corona digitaler werden

    Unternehmen wollen nach Corona digitaler werden

    63 Prozent der KMU rechnen laut einer McKinsey-Befragung mit einem Umsatzrückgang im aktuellen Quartal. Dennoch blicken 77 Prozent nach wie vor positiv in die Zukunft.

    mehr lesen: Unternehmen wollen nach Corona digitaler werden

  • SmartFactory-KL präsentiert Production Level 4 Demonstrator

    SmartFactory-KL präsentiert Production Level 4 Demonstrator

    Im Production Level 4 Demonstrator stellt die SmartFactoty-KL neue Produktionstechniken vor — ein Update der Industrie 4.0.

    mehr lesen: SmartFactory-KL präsentiert Production Level 4 Demonstrator