Internet of Things, Industrie 4.0, Big Data, Cloud, Vernetzung und so weiter und so fort. Die Digitalisierung schreitet voran und mit ihr kommen Trends und Buzzwords und gehen wieder. Eines bleibt jedoch: Die Sicherheitsanforderungen an die IT.

1. Prof. Claudia Eckert
Fraunhofer-Institut für Angewandte und Integrierte Sicherheit (AISEC)
Hamburger IT-Strategie-Tage, Februar 2015
Internet of (Every)thing

2. Gliederung
1. IoT: Daten-zentrierte Wertschöpfung
2. Bedrohungslage
3. Lösungen jenseits von Firewalls, VPN, PKI, …
4. Take Home Message

3. Digitalisierung ist nicht neu, aber
 Vernetzung
 Internet der Dinge und Dienste
 Vernetzung von Industrial IT und Business IT
 Unternehmensübergreifend
 Vom Sensor in die Cloud

4. It‘s all about Data
Vielzahl von Daten:
 Produktions-, Produktdaten,
 Wartungs-, Logistik-, Kundendaten
Digitalisierung
 Horizontale und vertikale Integration
der Wertschöpfungsprozesse
„Who owns the data wins the war“

5. BigData und Vernetzung:
Neue Geschäftsmodelle
COPYRIGHT beachten!
Bilder und Grafiken nur für internen Gebrauch!
Data-driven Innovations

6. Gliederung
1. Daten-zentrierte Wertschöpfung
2. Bedrohungslage
3. Lösungen jenseits von Firewalls, VPN, PKI, …
4. Take Home Message

7. 2. Bedrohungslage
Zunehmende Verwundbarkeit
 Manipulation
 Datendiebstahl
 Wirtschaftsspionage
 Sabotage
 Produktpiraterie
Safety-Probleme durch IT-Security-Incidents!

8.  > 37 % der Sicherheitsvorfälle
2014 wird Schwachstellen in
Anwendungen oder deren
Konfiguration zugeordnet
 > 50 % der Organisationen
verwenden keinen sicheren
Softwarelebenszyklus
 Größte Hürden zur Verbesserung
der Softwaresicherheit:
 Geringe Kenntnisse
 Fehlende Werkzeuge
 Unpassende Methoden
96%der untersuchten Anwendungen
hat Sicherheitsschwachstellen.
14Sicherheitsschwachstellen pro
Anwendung identifiziert.
Dabei wurden im Mittel
Quellen:Cenzic(2014),DataLossDB(2014),Ponemon(2013),SANS(2014)u.a.
2. Bedrohungslage: Unsichere Software

9. Attack Scenarios
 Reverse Engineering
 Product Counterfeiting
 Intellectual Property Theft
 Unauthorized Spare Parts
 Espionage / Hardware
Trojan
2. Bedrohungen: Unsichere smarte Produkte
Attack Scenarios
 Altering / Tampering
 Hardware Trojan
Attack Scenarios
 Reverse Engineering
 Product Counterfeiting
 Intellectual Property Theft
Attack Scenarios
 Firmware Manipulation
 Software Piracy
Attack Scenarios
 Reverse Engineering
 Cloning (Example in 2008: UFS912)
 Circumventing of Copy Protection
 Firmware Manipulation
Attack Scenarios
 Reverse Engineering
 Product Counterfeiting
 IP Theft
 Cloning (N97: Nokia vs Nokla)
 Firmware Manipulation
 Software Piracy
Attack Scenarios
 Firmware Reverse Engineering
 Circumventing of Copy Protection
 Manipulation (firmware, hardware)
 Software / iracy
Scale
Set-top box
Game
Console
Mobile Phone /
PDA
Satnav
EC Terminal
Industrial Automation &
Equipment

10. Quellen:Cenzic(2014),DataLossDB(2014),Ponemon(2013),SANS(2014)u.a.
2. Bedrohungslage: Ungeschützte Anlagen
Zugriff auf Steuergeräten in Industrieanlagen
Beispiel:
Fernwärmekraftwerke:
Versorgung mit Mausklick
manipulierbar

11. Standard-IT Security nicht direkt übertragbar:
Sicherheits-Management ist notwendig!
Office ITIndustrial IT
Application of patches
Availability requirement
Security testing / audit
Physical Security
Security Awareness
Anti-virus
Component Lifetime
Real time requirement
Security Standards
Regular / scheduled
Medium, delays accepted
Scheduled and mandated
High (for critical IT)
High
Common / widely used
3-5 years
Delays accepted
Existing
Slow
Very high
Occasional
Very much varying
Increasing
Uncommon / hard to deploy
Up to 20 years
Critical
Under development

12. 2. Bedrohungslage: IoT
Unsichere Produkte (Hardware)
Unsichere (eingebettete) Software,
Unsichere Anlagen (Produktion...)
 Unsichere Fernwartung,
 Unsichere mobile Geräte,
 Gefährdung der Betriebssicherheit
 Unsicherer Einsatz von Standard-IT

13. Gliederung
1. Daten-zentrierte Wertschöpfung
2. Bedrohungslage
3. Lösungen jenseits von Firewalls, VPN, PKI, …
4. Take Home Message

14. 1. Software-Sicherheit über Lebenszyklus
2. Sicherheits-Analysen
3. App-Sicherheit
4. Mobile Device-Sicherheit
3. Lösungsansätze

15. 3.1 Software-Sicherheit
 Vorschläge sind heterogen, isoliert und (die Werkzeuge) unreif
 Integration, Konkretisierung und Parametrisierung erforderlich

16. Integration konsolidierter Maßnahmen für
 Konstruktion,
 Analyse und Überwachung
 Werkzeugunterstützung im gesamten
Lebenszyklus
Iterativ inkrementelle Optimierung über
 Audit, Zielbestimmung, Umsetzung und Überwachung des
Lebenszyklus
Nutzen: Messbare Verbesserung gemäß individuellem Risikoprofil,
einheitliche Bewertungs-Standards
3.1 Software-Sicherheit
Lebenszyklus

17. 3.2 Sicherheitsanalyse
Beispiel: Hardware/Sensorik/Produkte
Fragestellungen: u.a.
 Krypto-Schlüssel extrahierbar?
 Verhalten gezielt beeinflussbar?
 Hardware-Trojaner implantiert?
Analyse-Techniken: u.a.
 Hochauflösende Magnetfeldmessungen
 Multisonden-Messungen
 Fehler-Injektion: Mehrfach-Laser-Aufbau

18. 3.2 Beispiel:
Sicherheitsanalyse eines Industrie-Roboters
Fernzugriff auf Roboter-Controller via Netzverbindung
 Controller akzeptiert Befehle über die Netzwerkverbindung
z.B. Auslesen von Benutzerinformationen: Name, Passwort
 Unsichere Firmwareupdate über FTP (Klartext, ohne Auth)
 Fehlende Überprüfung von FTP-Benutzer und Passwort!
 Aktivierung der Debug-Schnittstelle von VxWorks (WDB)
 volle Kontrolle über das Betriebssystem!
Engineering
Station im
Büronetz

19. 3.2 Beispiel: Sicherheitsanalyse eines Industrie-Roboters
Hacking: Fernzugriff auf Roboter-Controller via Netzverbindung
Rechner des
Angreifers
im Internet
Firewall des
Firmennetzes
Engineering
Station im
Büronetz

20. Konkreter Angriff
Rechner des
Angreifers im
Internet
Firewall des
Firmennetzes
Engineering
Station im
Büronetz
Angreifer schickt Phishing E-Mail mit Link

21. Konkreter Angriff
Rechner des
Angreifers im
Internet
Firewall des
Firmennetzes
Engineering
Station im
Büronetz
Mitarbeiter öffnet Link in Browser

22. Konkreter Angriff
Rechner des
Angreifers im
Internet
Firewall des
Firmennetzes
Engineering
Station im
Büronetz
Browser-Exploit ermöglicht
Laden einer Payload des
Angreifers in den Arbeitsspeicher

23. Konkreter Angriff
Rechner des
Angreifers im
Internet
Firewall des
Firmennetzes
Engineering
Station im
Büronetz
Die Payload baut ausgehend vom internen Netz
eine Verbindung zum Server des Angreifers auf

24. Konkreter Angriff
Rechner des
Angreifers im
Internet
Firewall des
Firmennetzes
Engineering
Station im
Büronetz
Der Angreifer kann nun über den infizierten Rechner
sämtliche genannten Schwachstellen des Roboters ausnutzen

25. 3.3 App-Sicherheit
Trusted-App-Store: unternehmensintern
Probleme:
 Informationslecks? Compliance?
 Speichern von Zugangsdaten?
für Amazon, Twitter, Facebook
Analyse-Framework AppRay:
 Informationsflussanalysen
 Verhaltensanalyse in simulierter Umgebung
 Code-Instrumentierung, u.a. Überwachen von zur
Laufzeit konstruierten Zugangs-Tokens

26. Check von 10.000 Android Apps
(aus Google PlayStore)
 Untersuchung von 10.000 Android Apps
im 1. Quartal 2014
 69% der Apps kommunizieren
unverschlüsselt
 26% nutzen SSL-Verbindungen, sind
jedoch nicht sicher umgesetzt
 49% der Apps ermitteln den genauen
Standort des Geräts
 448 Apps versenden eine eindeutige
Gerätekennung (u.a. IMEI)
 Noch vor der Vergabe von Privilegien
funken zahlreiche Apps bereits
Informationen ins Internet
Quelle: http://www.aisec.fraunhofer.de/de/medien-und-presse/pressemitteilungen/2014/20140403_10000_apps.html

27. Nutzen: Betrieb eines Trusted-AppStores
Kontroll- und Datenflussanalysen, Compliance-Check
Telefonnummer
des Nutzers
Weiterleitung
an App

28. Unverschlüsselten Dateizugriffe durch verschlüsselte ersetzen:
Originale App speichert Notizen im Klartext:
Instrumentierte App speichert verschlüsselt:
Weitere Beispiele:
 Kopierschutz, Internet Proxy einfügen
 bekannte Schwachstellen, Werbung, … entfernen
Unternehmens-interner Trusted-AppStore
Automatisierte App Härtung, Bsp SimpleNotepad
Dies ist eine Testnotiz
MI70qE/MbXvaPYvSycClcBaTy9R0BC9QF8/ay47IB/P2yiYN1BwGeMIO2Ad1v3ruLElE/A
q5Av73LBsm
6r1SAE/O2uRv0jFP3wNiH/FL0G+MbO4BiNt3RwUDXMUq1Iw5

29. 3.4 Mobile Sicherheit
Sichere Android-Plattformen: CeBIT2015
Problem:
 Datenlecks durch unsichere mobile Geräte: Smartphone,
Tablet, …
Ursachen:
 Fehlende Isolation, fehlende Kontrollen
Lösung: trust|x
 Android-basiert + Secure Element
 Kontexte: Business, Produktion, HR, privat, …: einfach,
flexibel, isoliert

30. Sicherer Speicher für Schlüssel, PINs
 Sicherer Speicher durch secure Element, z.B.
sichere microSD Karte
 Sicheres Speichern von kryptographischen
Schlüsseln, PINs, Passworten, Zertifikaten,
Prüfwerten, z.B. Schlüssel für VPN, Mail
Transparentes VPN
 kein direkter ´Internet Zugriff,
 Vollständig kontrollierte Netzanbindung
für Sicherheits-Container
3.4 Mobile Sicherheit
Sichere Android-Plattformen

31. 3.4 Mobile Sicherheit
Sichere Android-Plattformen
Sicheres Geräte-Management
 Remote Verwaltung der Geräte durch IT-Abteilung
 Durchsetzen von vorgegebenen Sicherheitsrichtlinien auf den mobilen
Endgeräten;
 Zentralisiertes Einspielen von
Software-Updates
 Sichere Verbindung zum Backend
U.a. remote Wipe für Sicherheits-
Container, nicht für private Umgebungen
(Datenschutz)

32. Kontextverwaltung: Szenario: Auslandsaufenthalt
(1) Isolierter Container
auf trust|x Gerät erzeugt
(2) Kontext-Transfer
(3) Nutzen
(4) Synchronisieren
(5) Bei Bedarf: Recovery
3.4 Mobile Sicherheit
Sichere Android-Plattform
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)

33. 4. Take Home Message
IoT: Erweiterte Anforderungen an das Sicherheits-
Management:
 Produktion, Produkt, Business-Security:
Wechselwirkungen, Safety!
Kritische Handlungsfelder:
 Sichere Software über Lebenszyklus
 Schwachstellen-Analysen (Systemsicht)
 Mobile Sicherheit: kontrollierbar, managed

34. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Claudia Eckert
Fraunhofer-Institut AISEC, München
TU München, Lehrstuhl für Sicherheit in der Informatik
E-Mail: info@aisec.fraunhofer.de
Internet: http://www.sec.in.tum.de
http://www.aisec.fraunhofer.de
Twitter: @FraunhoferAISEC