Industrielle IT

Einleitung

Prozessleit- und Automatisierungstechnik (Operational Technology, OT) ist Hard- und Software, die physische Geräte, Prozesse und Ereignisse in der Institution überwacht und steuert.

In der Industrie, zu der unter anderem auch die Kritischen Infrastrukturen gehören, zählen dazu insbesondere industrielle Steuerungssysteme (Industrial Control Systems, ICS) und Automationslösungen, die dort Steuerungs- und Regelfunktionen aller Art übernehmen. Weitere Beispiele sind Laborgeräte, z. B. automatisierte Mikroskope oder Analysewerkzeuge, Logistiksysteme, wie Barcodescanner mit Kleinrechner, oder Gebäudeleittechnik.

Die in der Vergangenheit übliche physische Trennung der OT von anderen IT-Systemen und Datennetzen in Büroanwendungen ist heute aufgrund zunehmender Integrationsanforderungen nur in Ausnahmefällen bei erhöhtem Schutzbedarf anwendbar. Mehrstufige Produktionsschritte und deren übergreifende Steuerung sowie regulatorische Anforderungen machen es zunehmend notwendig, die OT auch über Organisationsgrenzen hinweg zu öffnen. Diese Entwicklung wird durch den Trend zur Optimierung von Fertigungsprozessen noch beschleunigt, vor allem im Rahmen der Industrie 4.0.

Da in der OT zunehmend auch IT-Komponenten aus der Office-IT eingesetzt werden, ist diese inzwischen ähnlich gefährdet. Gleichzeitig weist die OT gegenüber der klassischen IT aber wesentliche Unterschiede auf, die es erschweren, dort etablierte Sicherheitsverfahren anzuwenden. So kann es aufgrund von Vorgaben der herstellenden Unternehmen oder gesetzlichen Anforderungen Beschränkungen geben, die Veränderungen an Komponenten verhindern oder erschweren, wie zum Beispiel das Einspielen von Sicherheitsupdates oder nachträgliche Härtungsmaßnahmen. Die OT unterliegt zudem in der Regel deutlich längeren Lebenszyklen, auch über die Unterstützung der herstellenden Unternehmen hinaus, sodass Sicherheitsupdates nicht durchgängig verfügbar sind.

Ein wesentlicher Unterschied ergibt sich für die OT auch aus den oft hohen Verfügbarkeits- und Integritätsanforderungen. Denn im Vergleich dazu ist bei der Office-IT die Verfügbarkeit häufig von nachrangiger Bedeutung. Störungen von OT-Systemen können dagegen Gefährdungen von Leib, Leben und Umwelt nach sich ziehen und sind zumeist nicht durch einen Neustart zu beheben.

Zielsetzung

Ziel dieses Bausteins ist es, geeignete Anforderungen an die Informationssicherheit der OT aufzuzeigen. Er enthält komponentenübergreifende, konzeptionelle und architektonische Sicherheitsanforderungen.

Abgrenzung und Modellierung

Der Baustein IND.1 Prozessleit- und Automatisierungstechnik ist auf jedes IT-System mit Prozessleit- und Automatisierungstechnik innerhalb des Informationsverbunds mindestens einmal anzuwenden.

Der Baustein ist übergreifend umzusetzen. Bestehen in den einzelnen Bereichen mit Prozessleit- und Automatisierungstechnik unterschiedliche Sicherheitsanforderungen an die Informationssicherheit, sollte der Baustein auf jedes IT-System getrennt angewandt werden.

Die Ausgestaltung der OT kann je nach Zweck, Branche, den eingesetzten IT-Systemen und der Technik sowie aufgrund des langen Einsatzzeitraums selbst bei vergleichbaren Anwendungsfällen stark variieren. Werden die Sicherheitsmaßnahmen auf Basis der Anforderungen aus diesem Baustein ausgewählt, sind diese Besonderheiten dabei zu berücksichtigen. Sie können wesentlichen Einfluss auf die Ausgestaltung des Sicherheitskonzepts nehmen. Auch der Risikoanalyse kann aus diesem Grund bereits bei der Erstellung eines Sicherheitskonzepts für den normalen Schutzbedarf eine hohe Bedeutung zukommen.

Das Betriebspersonal sollte in Bezug auf relevante Bedrohungen und Gefährdungen geschult und sensibilisiert werden. Hierfür ist der Baustein ORP.3 Sensibilisierung und Schulung zur Informationssicherheit umzusetzen.

Zusätzlich zu diesem Baustein ist die umgebende Infrastruktur der OT, also Standorte, Anlagen, Gebäude oder Räume, durch möglichst spezifische Bausteine zu modellieren, um die Schutzwirkung dieses Bausteins zu ergänzen.

Für eine geeignete Protokollierung im Bereich der Prozessleit- und Steuerungstechnik ist der Baustein OPS.1.1.5 Protokollierung umzusetzen.

ICS-Systeme sollten grundsätzlich mit berücksichtigt werden, wenn der Baustein ORP.4 Identitäts- und Berechtigungsmanagement umgesetzt wird.

Wissenswertes

Das BSI hat mit dem Dokument „Empfehlungen für Fortbildungs- und Qualifizierungsmaßnahmen im ICS-Umfeld“ entsprechende Hilfestellungen zur Absicherung im ICS-Umfeld veröffentlicht.

Mit dem „ICS Security Kompendium“ gibt das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) Hilfestellungen für den Test der Komponenten und Maßnahmen für die IT-Sicherheit in ICS für Herstellende und Integratoren von ICS.

Die International Organization for Standardization (ISO) macht in der Norm ISO/IEC 27019 „Information technology - Security techniques - Information security controls for the energy utility industry Vorgaben für die Absicherung von Energieversorgern".

Der Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e. V. (BDEW) und Oesterreichs E-Wirtschaft bietet mit dem Dokument „Whitepaper: Anforderungen an sichere Steuerungs- und Telekommunikationssysteme“ eine Hilfestellung zum sicheren Betrieb von Steuerungs- und Telekommunikationssystemen.

Die internationale Norm IEC 62443-2-1:2010 „Industrial communication networks - Network and system security: Part 2-1: Establishing an industrial automation and control system security program, International Electrotechnical Commission (IEC)", 2010, legt fest, was zur Einrichtung von IT-Sicherheit in Netzen und Systemen notwendig ist.

Einleitung

Eine ICS-Komponente ist eine elektronische Komponente, die eine Maschine oder Anlage steuert oder regelt. Sie ist damit Bestandteil eines industriellen Steuerungssystems (englisch Industrial Control System, ICS) oder allgemeiner einer Betriebstechnik (englisch Operational Technology, OT). Diese Komponenten können Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) (englisch Programmable Logic Controller, PLC), Sensoren, Aktoren, eine Maschine oder andere Teile eines ICS sein.

Aufgrund der im OT-Umfeld typischen hohen Verfügbarkeitsanforderungen und der oft extremen Umgebungsbedingungen wie Hitze oder Kälte, Staub, Vibration oder Korrosion wurden ICS-Komponenten schon immer als robuste Geräte mit hoher Zuverlässigkeit und langer Lebensdauer konstruiert.

ICS-Komponenten werden normalerweise über Spezialsoftware des jeweiligen herstellenden Unternehmens konfiguriert bzw. programmiert. Das wird entweder über sogenannte Programmiergeräte z. B. als Anwendung unter Windows oder Linux oder über eine Engineering-Station durchgeführt, welche die Anwendungsprogramme in die Speicherprogrammierbaren Steuerungen lädt.

Die Rolle des oder der Informationssicherheitsbeauftragten für den Bereich der industriellen Automatisierung wird je nach Art und Ausrichtung der Institution anders genannt. Eine weitere Bezeichnung neben ICS-Informationssicherheitsbeauftragte (ICS-ISB) ist auch Industrial Security Officer.

Zielsetzung

Ziel dieses Bausteins ist die Absicherung aller Arten von ICS-Komponenten, unabhängig von herstellenden Unternehmen, Bauart, Einsatzzweck und -ort. Er kann für ein einzelnes Gerät oder ein aus mehreren Komponenten aufgebautes modulares Gerät verwendet werden.

Abgrenzung und Modellierung

Der Baustein IND.2.1 Allgemeine ICS-Komponente ist auf jede im Informationsverbund eingesetzte ICS-Komponente anzuwenden.

Die Anforderungen sind für eine allgemeine ICS-Komponente erarbeitet. Für spezifischere ICS-Komponenten, z. B. Sensoren und Aktoren oder Maschinen, sind zusätzliche Bausteine wie IND.2.3 Sensoren und Aktoren bzw. IND.2.4 Maschine verfügbar. Dort sind Anforderungen beschrieben, die über die allgemeinen Anforderungen dieses Bausteins hinausgehen und zusätzlich umgesetzt werden müssen.

Der Baustein enthält keine organisatorischen Anforderungen zur Absicherung einer ICS-Komponente. Dafür müssen die Anforderungen des Bausteins IND.1 Prozessleit- und Automatisierungstechnik umgesetzt werden.

Wissenswertes

Mit dem „ICS Security Kompendium“ gibt das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) Hilfestellungen für den Test der Komponenten und Maßnahmen für die IT-Sicherheit in ICS für herstellende Unternehmen und Integratoren von ICS.

Der Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e. V. (BDEW) und Österreichs E-Wirtschaft bietet mit dem Dokument „Whitepaper: Anforderungen an sichere Steuerungs- und Telekommunikationssysteme“ eine Hilfestellung zum sicheren Betrieb von Steuerungs- und Telekommunikationssystemen.

In der NIST Special Publication 800-82 - „Guide to Industrial Control Systems (ICS) Security“ ist beschrieben, wie IT-Sicherheit für Industrial Control Systems umgesetzt werden kann.

Einleitung

Eine Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS, englisch Programmable Logic Controller, PLC) ist eine ICS-Komponente. Sie übernimmt Steuerungs- und Regelaufgaben in der Betriebstechnik (englisch Operational Technology, OT). Die Grenzen zwischen verschiedenen Geräteklassen und Bauformen sind fließend, so kann z. B. auch ein Fernwirkgerät (englisch Remote Terminal Unit, RTU) die Funktionen einer SPS übernehmen oder ein Programmable Automation Controller (PAC) kann versuchen, die Vorteile einer SPS und eines Industrie-PCs zu vereinen. Jedoch ist die SPS immer noch das klassische Automatisierungsgerät, sodass in diesem Baustein die Begriffe SPS, RTU und PAC synonym verwendet werden.

Eine SPS verfügt über digitale Ein- und Ausgänge, ein Echtzeitbetriebssystem (Firmware) sowie weitere Schnittstellen für Ethernet oder Feldbusse. Die Verbindung zu Sensoren und Aktoren erfolgt über die analogen oder digitalen Ein- bzw. Ausgänge oder über einen Feldbus. Die Kommunikation mit Prozessleitsystemen erfolgt meist über die Ethernet-Schnittstelle und IP-basierte Netze.

Die möglichen Realisierungen sind vielfältig, eine Speicherprogrammierbare Steuerung kann als Baugruppe, Einzelgerät, PC-Einsteckkarte (Slot-SPS) oder als Software-Emulation (Soft-SPS) eingesetzt werden. Am häufigsten anzutreffen sind modulare Speicherprogrammierbare Steuerungen, die aus verschiedenen funktionalen Steckmodulen zusammengesetzt werden. Zunehmend werden auch weitere Funktionen wie das Visualisieren, Alarmieren und Protokollieren durch die SPS übernommen.

Aufgrund der im OT-Umfeld typischen hohen Verfügbarkeitsanforderungen und der oft extremen Umgebungsbedingungen wie Hitze oder Kälte, Staub, Vibration oder Korrosion wurden ICS-Komponenten schon immer als robuste Geräte mit hoher Zuverlässigkeit und langer Lebensdauer konstruiert.

Eine SPS wird normalerweise über Spezialsoftware des jeweiligen herstellenden Unternehmens konfiguriert bzw. programmiert. Das wird entweder über sogenannte Programmiergeräte, z. B. als Anwendung unter Windows oder Linux, oder über eine Engineering-Station durchgeführt, welche die Daten über ein Netz verteilt.

Zielsetzung

Ziel dieses Bausteins ist es, alle Arten von Speicherprogrammierbaren Steuerungen abzusichern, unabhängig von herstellenden Unternehmen, Bauart, Einsatzzweck und -ort.

Abgrenzung und Modellierung

Der Baustein IND.2.2 Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) ist auf jede SPS-Komponente einmal anzuwenden.

Der vorliegende Baustein ist anzuwenden, um alle Arten von Speicherprogrammierbaren Steuerungen und Geräten mit ähnlicher Funktion abzusichern. Er ergänzt den Baustein IND.2.1 Allgemeine ICS-Komponente. Dieser ist bei der Anwendung ebenfalls zu berücksichtigen.

Der Baustein enthält keine organisatorischen Anforderungen zur Absicherung einer ICS-Komponente. Dafür müssen die Anforderungen des Bausteins IND.1 Prozessleit- und Automatisierungstechnik umgesetzt werden. Ebenso wird der Bereich funktionale Sicherheit nicht behandelt. Hierfür ist der Baustein IND.2.7 Safety Instrumented Systems anzuwenden.

Wissenswertes

Zum Baustein IND.2.2 Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) liegen keine weiteren Informationen vor.

Einleitung

Sensoren sind als elektronische Komponente mit Mikroprozessor und Software ausgeführte Messumformer, die eine physikalische Größe in einen elektrischen Ausgabewert wandeln. Dieser wird als normiertes Einheitssignal (häufig 4 bis 20mA, 0 bis 10V) an einer seriellen Schnittstelle oder als digitale Informationen, die über einen Feldbus oder Ethernet-Protokolle übertragen werden, bereitgestellt. Messumformer stellen neben den Messwerten häufig noch Schnittstellen bereit, über die eine Diagnose und Parametrierung erfolgt. So kann ein Sensor neben einem elektronischen Ausgabewert auch noch über weitere Schnittstellen verfügen, z. B. WLAN-, Bluetooth- oder Wireless-HART-Schnittstellen für Parametrierung und Diagnose.

Auf dem Markt gibt es viele unterschiedliche Sensoren, z. B. um physikalische Größen zu messen. Je nach Aufgabe variieren der Funktionsumfang und die Leistungsfähigkeit eines Sensors stark. Die Bandbreite umfasst einerseits Sensoren, die lediglich Messwerte liefern und nicht konfiguriert werden müssen. Es gibt aber auch solche, die eine Kalibrierung, Konfiguration oder Vorverarbeitung von Daten bis hin zur vollständigen Signalverarbeitung ermöglichen (intelligente Sensoren, smart sensors).

Zielsetzung

Ziel dieses Bausteins ist es, alle Arten von Sensoren abzusichern, unabhängig von herstellenden Unternehmen, Bauart, Einsatzzweck und -ort. Er kann für einen einzelnen Sensor oder eine zusammenhängende Sensor-Baugruppe angewendet werden.

Abgrenzung und Modellierung

Der Baustein IND.2.3 Sensoren und Aktoren ist auf Sensoren und Aktoren einmal anzuwenden.

Der vorliegende Baustein ist anzuwenden, um Sensoren abzusichern. Er ergänzt den übergeordneten Baustein IND.2.1 Allgemeine ICS-Komponente und setzt diesen voraus.

Einfache Sensoren ohne Konfigurationsschnittstellen oder komplexere Verarbeitungslogik werden durch den Baustein nicht erfasst. Denn bei diesen beschränken sich die möglichen Schutzmaßnahmen lediglich darauf, den Zugang zum Sensor abzusichern und zu überwachen, ob er aktiv ist.

Auch behandelt der Baustein nicht den Schutz komplexer drahtloser Sensornetze. Er beschreibt lediglich, wie sich einzelne Sensoren absichern lassen. Weiterhin werden keine Sicherheitsanforderungen für Prozessleit- und Automatisierungstechnik beschrieben. Dafür muss der Baustein IND.1 Prozessleit- und Automatisierungstechnik umgesetzt werden.

Wissenswertes

Zum Baustein IND.2.3 Sensoren und Aktoren liegen keine weiteren Informationen vor.

Einleitung

Eine Maschine ist eine technische Vorrichtung, die automatisierte Aufgaben durchführt. Ein typisches Beispiel dafür ist eine Werkzeugmaschine, die Werkstücke auf eine vorgegebene Art bearbeitet. Dabei wird sie von einem IT-System gesteuert, das die entsprechenden Arbeitsanweisungen und -schritte vorgibt. Solche Maschinen werden auch als Automaten bezeichnet.

Meistens werden Maschinen von Maschinenbauende konstruiert und mit bestimmten vordefinierten Funktionen ausgestattet. Der oder die Betreibende der Maschine kann allerdings auch die Parameter bestimmen, nach denen sie arbeiten soll. So lassen sich beispielsweise Formen, die gefräst werden sollen, oder Kalibrierungen für bestimmte Materialien einstellen. Damit die Betreibenden die Parameter verändern können, verfügen Maschinen über verschiedene Schnittstellen, z. B. für Wechseldatenträger, spezialisierte Programmiergeräte oder Netzzugriffe.

Häufig werden von Maschinenbauenden auch Fernwartungsdienstleistungen angeboten, um frühzeitigen Verschleiß zu erkennen oder in Problemsituationen schnell reagieren zu können.

Zielsetzung

Dieser Baustein beschreibt, wie elektronisch gesteuerte, halb- oder vollautomatische Maschinen (z. B. CNC-Maschinen) unabhängig von herstellenden Unternehmen, Bauart, speziellem Einsatzzweck und -ort abgesichert werden können.

Abgrenzung und Modellierung

Der Baustein IND.2.4 Maschine ist auf jede Maschine einmal anzuwenden.

Der vorliegende Baustein ergänzt den übergeordneten Baustein IND.2.1 Allgemeine ICS-Komponente und setzt voraus, dass dieser umgesetzt wurde. Darüber hinaus werden nur Anforderungen für Maschinen definiert, auf deren interne Strukturen eine Institution nicht zugreifen kann.

Auch werden keine Sicherheitsanforderungen für Prozessleit- und Automatisierungstechnik beschrieben. Dafür muss der Baustein IND.1 Prozessleit- und Automatisierungstechnik umgesetzt werden. Ebenso wird der Bereich der funktionalen Sicherheit nicht behandelt. Näheres dazu findet sich im Baustein IND.2.7 Safety Instrumented Systems.

Wissenswertes

Zum Baustein IND.2.4 Maschine liegen keine weiterführenden Informationen vor.

Einleitung

Safety Instrumented Systems (SIS) bilden eine Untergruppe der Industrial Control Systems (ICS). SIS werden eingesetzt, um Gefahren für technische Anlagen, die Umwelt und Personen abzuwehren. Der prinzipielle Aufbau von SIS unterscheidet sich kaum von den konventionellen Automatisierungssystemen. Der wesentliche Unterschied liegt in den erhöhten Anforderungen an die Zuverlässigkeit, mit der die von einem SIS auszuführenden Sicherheitsfunktionen (SIF) vollzogen werden. Das Maß an Zuverlässigkeit wird mit Hilfe des vierstufigen Sicherheits-Integritätslevels (SIL) ausgedrückt, diese werden in der IEC 61508 definiert. SIL1 ist hierbei die geringste und SIL4 die höchste Anforderung an die Zuverlässigkeit. Abhängig von der SIL-Stufe gelten unterschiedliche Anforderungen an die zulässige Ausfallrate von Komponenten, die Hardware-Fehlertoleranz der Architektur, die Unabhängigkeit von Prüfenden sowie weitere sicherheitsrelevante Punkte. Der gesamte Lebenszyklus eines SIS ist organisatorisch in ein Functional Safety Management (FSM) eingebettet.

Dieser Baustein ist unabhängig von der jeweiligen SIL-Stufe eines SIS umzusetzen. Die Informationssicherheit ist in jeder Lebensphase zu berücksichtigen, von der Entwicklung der Komponenten bis hin zu deren Anwendung, Betrieb und Außerbetriebnahme. Dabei ist zu beachten, dass die Sicherstellung der Integrität der SIS die höchste Priorität hat.

Ein weiteres wesentliches Merkmal von SIS ist die Unabhängigkeit und die Trennung von umgebenden IT-Systemen und von der Betriebstechnik (Operational Technology, OT). Das bedeutet, dass die Verfügbarkeit und Integrität des SIS nicht von ihnen beeinflusst werden dürfen.

Zielsetzung

Das Ziel dieses Bausteins besteht darin, geeignete Anforderungen an SIS zu formulieren, die beim Aufbau eines Managementsystems für Informationssicherheit (ISMS) erfüllt werden müssen.

Der Begriff „SIS“ umfasst im Sinne dieses Bausteins die Komponenten Sensor, Aktor, die sicherheitsgerichtete speicherprogrammierbare Steuerung (SSPS), auch als Logiksystem bezeichnet, das Anwendungsprogramm sowie auch insbesondere die dazugehörigen Programmiergeräte (Engineering Station, Handhelds für die Sensor-/Aktor-Konfiguration) und Visualisierungseinrichtungen.

Abgrenzung und Modellierung

Der Baustein IND.2.7 Safety Instrumented Systems ist auf jede SIS-Komponente einmal anzuwenden.

Der vorliegende Baustein ergänzt die übergeordneten Bausteine IND.1 Prozessleit- und Automatisierungstechnik und IND.2.1 Allgemeine ICS-Komponente und setzt voraus, dass diese umgesetzt wurden.

Wissenswertes

Mit dem „ICS Security Kompendium“ gibt das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) Hilfestellungen für den Test der Komponenten und bietet Maßnahmen für die IT-Sicherheit in ICS für Hersteller und Integratoren von ICS.

Die International Organization for Standardization (ISO) gibt in der Norm ISO/IEC 27019 „Information technology - Security techniques - Information security controls for the energy utility industry“ Vorgaben für die Absicherung von Energieversorgern.

Der Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e. V. (BDEW) und Österreichs E-Wirtschaft bietet mit dem Dokument „Whitepaper: Anforderungen an sichere Steuerungs- und Telekommunikationssysteme“ eine Hilfestellung zum sicheren Betrieb von Steuerungs- und Telekommunikationssystemen.

Die internationalen Normen

• IEC 61508-1:2010 „Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems, Part 1: General requirements", International Electrotechnical Commission (IEC)
• IEC 61511-1:2016 „Functional safety - Safety instrumented systems for the process industry sector", International Electrotechnical Commission (IEC)
• IEC 62443-2-1:2010 „Industrial communication networks - Network and system security, Part 2-1: Establishing an industrial automation and control system security program", International Electrotechnical Commission (IEC)
• IEC 62443-2-4:2015 „Security for industrial automation and control systems, Part 2-4: Security program requirements for IACS service providers", International Electrotechnical Commission (IEC)
• IEC 62443-4-1: ENTWURF „Security for industrial automation and control systems - Technical security requirements for IACS components, Part 4-1: Secure product development life-cycle requirements", International Electrotechnical Commission (IEC)
• IEC 62443-4-2: ENTWURF „Technical security requirements for IACS components, Part 4-2: Technical security requirements for IACS components", International Electrotechnical Commission (IEC)

stellen weitere Hilfsmittel zur Einrichtung von IT-Sicherheit in Safety Instrumented Systems zur Verfügung.

Der Internationale Verband der Anwender von Automatisierungstechnik der Prozessindustrie Namur hat zur Risikobeurteilung das Dokument „IT-Risikobeurteilung von PLT-Sicherheitseinrichtungen“ veröffentlicht.

Im „Guide to Industrial Control Systems (ICS) Security“: NIST Special Publication 800-81 wird beschrieben, wie IT-Sicherheit im ICS-Umfeld eingeführt werden kann.

Zur Sicherung von Anlagen der Verfahrenstechnik mit Mitteln der Prozessleittechnik (PLT) wurde die Richtlinie VDI/VDE 2180 veröffentlicht.

Die Richtlinie VDI/VDE 2182

• Blatt 2.3 „Informationssicherheit in der industriellen Automatisierung - Anwendungsbeispiel des Vorgehensmodells in der Fabrikautomation für Betreiber - Presswerk“ sowie
• Blatt 3.3 „Informationssicherheit in der industriellen Automatisierung - Anwendungsbeispiel des Vorgehensmodells in der Prozessautomation für Betreiber - LDPE-Anlage“

bietet ein Vorgehensmodell und Anwendungsbeispiele für Informationssicherheit im ICS-Umfeld.

Einleitung

Die Betriebstechnik (OT) einer Institution besitzt häufig eine dezentrale Infrastruktur. Verschiedene Bereiche der OT können räumlich weit auseinanderliegen. Zudem bestehen Industrial-Control-Systeme (ICS) meist aus einer Vielzahl von Produkten verschiedener herstellenden Unternehmen, d. h. aus unterschiedlichen ICS-Komponenten und IT-Systemen für OT-Anwendungen. Daher benötigt die Betriebstechnik einer Institution in der Regel zahlreiche Fernwartungszugänge.

Diese Fernwartungszugänge sind häufig Einzellösungen in Form individuell zusammengestellter Hard- und Softwarekomponenten. Infolgedessen wird eine Vielzahl unterschiedlicher Techniken für die OT-Fernwartung eingesetzt. Die Lebenszyklen der Fernwartungslösungen entsprechen dabei meist denjenigen der Produkte, auf die zugegriffen wird, d. h. die Fernwartungslösungen für OT werden unter Umständen wesentlich länger eingesetzt als dies in der IT üblich ist. Verschiedenste Zugänge, Dienste und Schnittstellen sind parallel vorhanden. Die Schnittstellen kommunizieren mittels unterschiedlichster Protokolle.

Manche Anlagenteile in der OT werden auch als geschlossene Einheit von den herstellenden Unternehmen realisiert (sogenannte Package Units). Diese Anlagenteile enthalten häufig mehrere dezentrale Zugänge für die Fernwartung, die die herstellenden Unternehmen von vornherein für ihren eigenen Zugriff betriebsbereit integriert haben.

Fernwartungszugänge im industriellen Umfeld werden in der Regel vom OT-Betrieb und Wartungspersonal genutzt, um OT-Komponenten zu konfigurieren, zu kontrollieren, zu warten und zu reparieren. Nur in Ausnahmefällen, z. B. bei Störungen, nutzen auch weitere Mitarbeitende OT-Fernwartungszugänge.

Auf OT-Komponenten wird via Fernwartung von verschiedenen Institutionen aus zugegriffen. Nicht nur das interne Personal des Betreibenden, sondern auch externes Personal von herstellenden Unternehmen, Integratoren und Dienstleistenden nutzt Fernwartungszugänge.

Grundsätzlich erfolgt ein Fernwartungszugriff in dasjenige Sicherheitssegment eines OT-Netzes, in dem der Fernwartungsdienst bereitgestellt wird. Der Fernwartungsdienst kommuniziert dann aus diesem Segment heraus mit dem zu wartenden Zielsystem, z. B. mit einer ICS-Komponente.

Zielsetzung

Ziel dieses Bausteins ist es, die Informationssicherheit der Fernwartung im industriellen Umfeld zu gewährleisten.

Abgrenzung und Modellierung

Der Baustein IND.3.2 Fernwartung im industriellen Umfeld ist einmal auf die gesamte OT einer Institution anzuwenden, sobald diese Möglichkeiten zur Fernwartung enthält. Von den jeweiligen Einsatzgebieten der ICS ist abhängig, ob weitere Anforderungen an die Fernwartung im industriellen Umfeld definiert werden müssen, die in diesem Baustein nicht allgemeingültig aufgeführt werden können. Je nach Einsatzgebiet können auch die Maßnahmen unterschiedlich sein, die umgesetzt werden sollten, um die Anforderungen zu erfüllen.

Um ein IT-Grundschutz-Modell für einen konkreten Informationsverbund zu erstellen, muss grundsätzlich die Gesamtheit aller Bausteine betrachtet werden. In der Regel sind mehrere Bausteine auf das Thema bzw. Zielobjekt anzuwenden.

Dieser Baustein behandelt

• die spezifischen Aspekte der OT-Fernwartung, die über die allgemeine Verwaltung von Netzkomponenten und IT-Systemen per Fernwartung hinausgehen sowie
• die spezifischen Aspekte der OT-Fernwartung, die von der allgemeinen Verwaltung von Netzkomponenten und IT-Systemen per Fernwartung abweichen.

Folgende Inhalte sind ebenfalls von Bedeutung und werden an anderer Stelle behandelt:

• die allgemeine Verwaltung von Netzkomponenten und IT-Systemen per Fernwartung durch den IT-Betrieb in der Büro- und Gebäude-IT (siehe OPS.1.2.5 Fernwartung) (Die diesbezüglichen Anforderungen sind grundsätzlich auch in der OT zu erfüllen.)
• die allgemeinen Aspekte zu Netzarchitektur und -design, sowie zu der Segmentierung (siehe NET.1.1 Netzarchitektur und -design)
• die individuellen Aspekte der Hard- und Software-Komponenten, aus denen die jeweilige Fernwartungslösung besteht, z. B. Netzkomponenten, Server- und Clientsysteme, OT-Anwendungen (Hier sind die jeweils zutreffenden Bausteine zu modellieren.)
• die allgemeinen Aspekte der Protokollierung (siehe OPS.1.1.5 Protokollierung)
• die allgemeinen Aspekte des Outsourcings (siehe OPS.2.3 Nutzung von Outsourcing)
• die allgemeinen Aspekte cloudbasierter Fernwartungslösungen (siehe OPS.2.2 Cloud-Nutzung)
• die allgemeinen Aspekte webbasierter Fernwartungslösungen (siehe APP.3.1 Webanwendungen und Webservices)
• die allgemeinen Aspekte der Absicherung von ICS auf Bedienebene (siehe IND.1 Prozessleit- und Automatisierungstechnik und IND.2.7 Safety Instrumented Systems)

Dieser Baustein behandelt nicht

• die Beobachtung und Bedienung von ICS auf Prozessebene sowie
• steuernde Zugriffe per Fernwartung auf ICS, z. B. Anlaufen oder Stoppen von Anlagen. Solche Zugriffe können grundsätzlich Personen- und Sachschäden vor Ort verursachen!

Wissenswertes

Das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik beschreibt in seiner Veröffentlichung „Fernwartung im industriellen Umfeld“ im Überblick, wie Fernwartungszugänge im Industrieumfeld sicher betrieben werden können.

Das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik beschreibt in seiner Veröffentlichung „ICS Security Kompendium” die Absicherung von industriellen Systemen (ICS, Industrial Control Systems).