{"id":92390,"date":"2020-08-26T19:42:10","date_gmt":"2020-08-26T17:42:10","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/administrirovanie\/kak-my-postroili-virtualnuyu-infrastrukturu-dlya-kiberuchenij-promyshlennyh-predpriyatij"},"modified":"2020-08-26T19:42:10","modified_gmt":"2020-08-26T17:42:10","slug":"kak-my-postroili-virtualnuyu-infrastrukturu-dlya-kiberuchenij-promyshlennyh-predpriyatij","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/administrirovanie\/kak-my-postroili-virtualnuyu-infrastrukturu-dlya-kiberuchenij-promyshlennyh-predpriyatij","title":{"rendered":"Wie wir eine virtuelle Infrastruktur f\u00fcr Cyber\u00fcbungen in Industrieunternehmen aufgebaut haben.","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

\"Wie
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\nIn diesem Jahr haben wir ein gro\u00dfes Projekt zur Schaffung eines Cyberpolygons gestartet \u2013 eine Plattform f\u00fcr Cyber\u00fcbungen verschiedener Branchen. Dazu m\u00fcssen virtuelle Infrastrukturen erstellt werden, die \"nat\u00fcrlichen\" entsprechen \u2013 um das typische interne Setup einer Bank, eines Energieunternehmens usw. nachzubilden, und das nicht nur im Bereich des Unternehmenssegments. Bald werden wir \u00fcber die Infrastrukturen des Cyberpolygons, insbesondere im Bankensektor, berichten, aber heute m\u00f6chten wir erl\u00e4utern, wie wir diese Aufgabe f\u00fcr den Technologiesektor eines Industrieunternehmens gel\u00f6st haben.
\n<\/a><\/noindex>
\nNat\u00fcrlich ist das Thema Cyber\u00fcbungen und Cyber-Polygone nicht neu. Im Westen hat sich schon seit einiger Zeit ein Wettbewerb von Angeboten, verschiedenen Ans\u00e4tzen zu Cyber\u00fcbungen sowie Best Practices etabliert. Ein \"guter Ton\" im Bereich der Informationssicherheit ist es, regelm\u00e4\u00dfig die Bereitschaft zur Abwehr von Cyberangriffen in der Praxis zu \u00fcben. F\u00fcr Russland ist dies hingegen noch ein neues Thema: Ja, es gibt ein kleines Angebot, das vor einigen Jahren entstanden ist, doch die Nachfrage, insbesondere in den Industriebranchen, beginnt sich erst jetzt allm\u00e4hlich zu entwickeln. Wir sehen daf\u00fcr drei Hauptgr\u00fcnde \u2013 das sind die Probleme, die mittlerweile sehr offensichtlich geworden sind.<\/p>\n

Die Welt ver\u00e4ndert sich zu schnell.<\/b><\/p>\n

Vor 10 Jahren richteten Hacker ihre Angriffe haupts\u00e4chlich gegen Organisationen, von denen sie schnell Geld entwenden konnten. F\u00fcr die Industrie war diese Bedrohung weniger relevant. Heute beobachten wir, dass auch die Infrastrukturen staatlicher Organisationen sowie Energie- und Industriebetriebe ins Visier geraten. Hier haben wir es h\u00e4ufig mit Spionageversuchen, Datenstehlungen aus verschiedenen Gr\u00fcnden (Wettbewerbsanalyse, Erpressung) sowie dem Erlangen von Zugangspunkten in der Infrastruktur zu tun, die dann an interessierte Parteien weiterverkauft werden. Selbst die banalen Ransomware-Angriffe wie WannaCry haben zahlreiche solcher Objekte weltweit betroffen. Deshalb fordern die modernen Gegebenheiten von Sicherheitsexperten, diese Risiken zu ber\u00fccksichtigen und neue Informationssicherheitsprozesse zu entwickeln. Insbesondere m\u00fcssen regelm\u00e4\u00dfig Qualifikationen erh\u00f6ht und praktische F\u00e4higkeiten trainiert werden. Das Personal auf allen Ebenen des operativen Managements in Industrieanlagen muss ein klares Verst\u00e4ndnis daf\u00fcr haben, welche Ma\u00dfnahmen im Falle eines Cyberangriffs zu ergreifen sind. Cyber\u00fcbungen auf der eigenen Infrastruktur durchzuf\u00fchren ist jedoch riskant; die Risiken \u00fcberwiegen eindeutig den m\u00f6glichen Nutzen. <\/p>\n

Das Missverst\u00e4ndnis \u00fcber die tats\u00e4chlichen M\u00f6glichkeiten von Angreifern beim Hacken von SPS- und IIoT-Systemen<\/b><\/p>\n

Dieses Problem besteht auf allen Ebenen der Organisationen: Nicht einmal alle Fachleute verstehen, was mit ihrem System tats\u00e4chlich passieren kann und welche Angriffsvektoren es gibt. Was sollen wir da von der Unternehmensf\u00fchrung sagen.<\/p>\n

Sicherheitsfachleute verweisen h\u00e4ufig auf die \"Luftspalt\", der angeblich verhindern soll, dass Angreifer \u00fcber das Unternehmensnetz hinauskommen, aber die Praxis zeigt, dass 90% der Organisationen eine Verbindung zwischen dem Unternehmens- und dem Technologiebereich haben. Zudem weisen die Elemente zum Aufbau und zur Verwaltung technischer Netzwerke ebenfalls h\u00e4ufig Schwachstellen auf, was insbesondere bei der Untersuchung von Ger\u00e4ten sichtbar wurde. MOXA<\/a><\/noindex> und Schneider Electric<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

Es ist schwierig, ein ad\u00e4quates Bedrohungsmodell zu erstellen.<\/b><\/p>\n

In den letzten Jahren hat sich der Prozess der Komplexit\u00e4t von Informations- und Automatisierungssystemen kontinuierlich verst\u00e4rkt. Dies umfasst auch den \u00dcbergang zu cyber-physischen Systemen, die eine Integration von Rechenressourcen und physischer Hardware erfordern. Die Systeme werden so komplex, dass es mit analytischen Methoden unm\u00f6glich ist, alle Folgen von Cyberangriffen vorherzusagen. Es geht nicht nur um wirtschaftliche Sch\u00e4den f\u00fcr die Organisation, sondern auch um die Bewertung der Folgen, die f\u00fcr Technologen und die Branche nachvollziehbar sind \u2013 wie beispielsweise ungenutzte Energie oder andere Produktarten, wenn wir \u00fcber \u00d6l- und Gasindustrie oder Petrochemie sprechen. Wie stellt man in einer solchen Situation Priorit\u00e4ten auf? <\/p>\n

Das alles sind, unserer Meinung nach, die Voraussetzungen f\u00fcr die Entstehung der Konzepte von Cyber\u00fcbungen und Cyberpolygongen in Russland. <\/p>\n

Wie der technologische Bereich des Cyberpolygons aufgebaut ist<\/h3>\n

\nEin Cyber-Poll ist ein Komplex virtueller Infrastrukturen, die typische Infrastrukturen von Unternehmen aus verschiedenen Branchen nachbilden. Er erm\u00f6glicht es, an Beispielen zu \u00fcben \u2013 praktische F\u00e4higkeiten von Fachleuten zu trainieren, ohne das Risiko, dass etwas schiefgeht und die Cyber-\u00dcbungen die Aktivit\u00e4ten eines echten Unternehmens beeintr\u00e4chtigen. Gro\u00dfe IT-Sicherheitsunternehmen beginnen, dieses Segment zu entwickeln, und man kann solche Cyber-\u00dcbungen beispielsweise im spielerischen Format bei den Positive Hack Days beobachten. <\/p>\n

Ein typisches Schema der Netzwerk-Infrastruktur eines hypothetischen gro\u00dfen Unternehmens oder einer Corporation besteht aus einemStandardset von Servern, Arbeitsstationen und verschiedenen Netzwerkger\u00e4ten, erg\u00e4nzt durch eine standardisierte Auswahl an Unternehmenssoftware und Informationssicherheitssystemen. Ein branchenspezifischer Cyber-Poll ist dasselbe, jedoch mit einer anspruchsvollen Spezialisierung, die das virtuelle Modell erheblich kompliziert. <\/p>\n

Wie wir den Cyber-Poll der Realit\u00e4t n\u00e4her bringen <\/h3>\n

\nKonzeptionell h\u00e4ngt das Erscheinungsbild des industriellen Teils des Cyber-Polls von der gew\u00e4hlten Methode zur Modellierung eines komplexen cyber-physikalischen Systems ab. Es gibt drei Hauptans\u00e4tze zur Modellierung: <\/p>\n

\"Wie
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\nJeder dieser Ans\u00e4tze hat seine eigenen Vor- und Nachteile. Je nach Zielsetzung und vorhandenen Einschr\u00e4nkungen k\u00f6nnen alle drei zuvor genannten Modellierungsarten zur Anwendung kommen. Um die Auswahl dieser Methoden zu formalisieren, haben wir den folgenden Algorithmus erstellt: <\/p>\n

\"Wie
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\nDie Vorteile und Nachteile verschiedener Modellierungsmethoden k\u00f6nnen in einem Diagramm dargestellt werden, wobei die y-Achse den Umfang der Forschungsbereiche (d.h. die Flexibilit\u00e4t des angebotenen Modellierungsinstruments) und die x-Achse die Genauigkeit der Modellierung (den Grad der \u00dcbereinstimmung mit dem realen System) darstellt. Dadurch entsteht praktisch ein Gartner-Quadrat:<\/p>\n

\"Wie
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\nDas optimale Verh\u00e4ltnis von Genauigkeit und Flexibilit\u00e4t in der Modellierung wird durch die sogenannte hardware-in-the-loop (HIL) Simulation erreicht. Bei diesem Ansatz wird das cyber-physische System teilweise mit echtem Equipment und teilweise mit mathematischen Modellen modelliert. Zum Beispiel kann ein elektrisches Umspannwerk durch reale Mikroprozessorger\u00e4te (Leitsystem-Terminals), Server f\u00fcr automatisierte Steuerungssysteme und andere Nebenanlagen dargestellt werden, w\u00e4hrend die physikalischen Prozesse, die im Stromnetz ablaufen, durch ein Computermodell implementiert werden. Jetzt, da wir die Modellierungsmethode festgelegt haben, muss die Architektur des Cyber-Polygons entwickelt werden. Damit die Cyber-\u00dcbungen tats\u00e4chlich n\u00fctzlich sind, m\u00fcssen alle Wechselbeziehungen des realen komplexen cyber-physischen Systems so genau wie m\u00f6glich im Polygon nachgebildet werden. Daher besteht der technologische Teil des Cyber-Polygons, wie im echten Leben, aus mehreren miteinander interagierenden Ebenen. Ich erinnere daran, dass die typische Infrastruktur industrieller Netzwerke die unterste Ebene umfasst, die so genannte \"prim\u00e4re Ausr\u00fcstung\" \u2014 das ist die Glasfaser, das Stromnetz oder etwas anderes \u2014 abh\u00e4ngig von der Branche. Diese tauscht Daten aus und wird von spezialisierten Industriecontrollern verwaltet, die ihrerseits von SCADA-Systemen gesteuert werden. <\/p>\n

Wir haben mit der Entwicklung des industriellen Teils des Cyberpolygons im Energiesektor begonnen, der f\u00fcr uns derzeit Priorit\u00e4t hat (geplant sind die \u00d6l- und Gasindustrie sowie die chemische Industrie).<\/p>\n

Es ist offensichtlich, dass das Niveau der Prim\u00e4rausr\u00fcstung nicht durch physikalische Modellierung mit realen Objekten realisiert werden kann. Daher haben wir im ersten Schritt ein mathematisches Modell des Energiesystems und des angrenzenden Bereichs entwickelt. Dieses Modell umfasst die gesamte Ausstattung der Umspannwerke \u2013 \u00dcbertragungsleitungen, Transformatoren und so weiter, und wird in der speziellen Software RSCAD umgesetzt. Das auf diese Weise entstandene Modell kann von einem Echtzeit-Berechnungssystem verarbeitet werden \u2013 dessen Hauptmerkmal besteht darin, dass die Prozesszeit im realen System und die Prozesszeit im Modell absolut identisch sind \u2013 das hei\u00dft, wenn ein Kurzschluss im realen Netz zwei Sekunden dauert, wird er genau so lange im RSCAD modelliert. Damit erhalten wir einen \u201elebendigen\u201c Abschnitt des Energiesystems, der nach allen physikalischen Gesetzen funktioniert und sogar auf externe Einfl\u00fcsse reagiert (zum Beispiel auf das Ausl\u00f6sen von Relais- und Automatisierungsschutz, die Ausschaltung von Schaltern usw.). Die Interaktion mit externen Ger\u00e4ten wurde durch spezialisierte anpassbare Kommunikationsschnittstellen erreicht, die es dem mathematischen Modell erm\u00f6glichen, mit der Ebene der Steuerungen und der automatisierten Systeme zu interagieren.<\/p>\n

Die verschiedenen Ebenen der Controller und automatisierten Energiemanagementsysteme k\u00f6nnen mit echtem Industrieequipment erstellt werden (obwohl wir bei Bedarf auch virtuelle Modelle verwenden k\u00f6nnen). Auf diesen beiden Ebenen befinden sich entsprechend die Controller und Automatisierungsmittel (Schutz- und Automatisierungseinrichtungen, PMU, USPD, Z\u00e4hler) sowie die automatisierten Managementsysteme (SCADA, OIK, AII SKUW). Die naturgetreue Modellierung erh\u00f6ht die Realit\u00e4tsn\u00e4he des Modells und damit auch die der Cyber\u00fcbung, da die Teams mit echtem Industrieequipment interagieren, das eigene Besonderheiten, Bugs und Schwachstellen aufweist. <\/p>\n

In der dritten Phase haben wir die Interaktion der mathematischen und physikalischen Teile des Modells mithilfe spezialisierter Hardware- und Software-Schnittstellen sowie Signalverst\u00e4rkern umgesetzt. <\/p>\n

Die Infrastruktur sieht in etwa so aus:<\/p>\n

\"Wie
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\nDie gesamte Ausr\u00fcstung des Testgel\u00e4ndes interagiert untereinander wie in einem realen cyber-physikalischen System. Konkret haben wir bei der Erstellung dieses Modells die folgende Hardware und Rechenressourcen verwendet: <\/p>\n