industrie 4.0 und industrial security

INDUSTRIE 4.0 UND INDUSTRIAL SECURITY
Industrie 4.0 @ Mittelstand
9. November 2016
Prof. Dr. Andreas Aßmuth
Notizen
Über mich
Prof. Dr. Andreas Aßmuth
Professor für Rechnernetze und Mathematik
Ostbayerische Technische Hochschule (OTH) Amberg-Weiden
Sprecher des Forschungsverbundes LaS³
Studiengangsbeauftragter Applied Research in Engineering Sciences
Mitglied des Fakultätsrates der Fakultät EMI
Mitgliedschaften: IACR, IEEE, VDE
Email:
Public Key:
Web:
[email protected]
oder [email protected]
0xE9D2229D
B4CF DEA8 1A23 57DB 9CAF D17A D69F 6A05 E9D2 229D
https://www.andreas-assmuth.de
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Notizen
Cybercrime in Deutschland ist lukrativ
1,6
0,64
0,63
0,32
0,41
0,16
0,11
Verlust durch Cybercrime bezogen auf BIP (in %)
Quelle: Center f. Strategic and Internat. Studies (Intel Security McAfee), ”Net Losses: Estimating the Global Cost of Cybercrime. Economic impact of cybercrime II.”, 2014.
Notizen
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Stuxnet 2010
Absicht des Angreifers: Sabotage
zielgerichtete Malware (Gerät, Nationalität)
Kombination mehrerer Sicherheitslücken
bekanntes, nicht veränderbares Passwort
vier Zero Day Exploits
Ausnutzung besonderer Prozesse von AV-Programmen, um sich in geschützte Bereiche
einzuschleusen
Umgehung verschiedener IDS-Methoden
Tarnung der Infektion mittels Rootkit (Betriebssystem und SPS)
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Notizen
Verwundbare Industrieanlagen, Beispiel: Steuerung einer Brauerei
Quelle: c’t, „Verwundbare Industrieanlagen: Fernsteuerbares Gotteshaus”, Ausgabe 15/2013 und http://heise.de/-1902245.
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Notizen
Eigene Untersuchungen zum Status quo
Kein Hacking!
Keine Verwendung von Portscans oder anderer offensiver Aufklärungstechniken
Ausschließlich Auswertung der Ergebnisse von Suchmaschinen
Keine Umgehung von Sicherheitsmechanismen
Keine Manipulation der Systeme / Geräte
Unsere Absicht
Auf Probleme aufmerksam machen
Bewusstsein schärfen (Awareness)
NICHT: Bloßstellung oder Verursachung von Schäden!!
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Notizen
Distributed Denial of Service
Angriffsziel
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Notizen
Beispiel: Wasserver-/-entsorgung
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Notizen
Beispiel: Kraftwerk
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Notizen
Beispiel: Anlagensteuerung per SPS
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Notizen
Beispiel: Bedienung einer Anlage über ein HMI
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Notizen
Vernetze Produktionsanlagen (Schema)
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Notizen
Beispiel: Netzwerkinfrastruktur (Router)
13
Notizen
Beispiel: Netzwerkinfrastruktur (Switch)
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Notizen
Physical Uncloneable Functions (PUFs)
Physical:
physikalische, gegen Manipulation geschützte Entität
Unclonable:
(mathematisch & physikalisch) nicht klonbar
Function:
Eingabe erzeugt feste Ausgabe
A. Aßmuth, P. Cockshott, J. Kipke, K. Renaud, L. Mackenzie, W. Vanderbauwhede, M. Söllner, T. Fischer & G. Weir: Improving Resilience by Deploying Permuted Code onto
Physically Unclonable Unique Processors, Cybersecurity & Cyberforensics Conference 2016, Proc., 2016.
Notizen
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Controlled Physically Obfuscated Key
PUF
Challenge
(Eingabe)
k
AES
Response
(verschlüsselte Eingabe)
Fehlerkorrektur zwischen PUF und kryptographischem Primitiv erforderlich
Verhindert das Erraten von Challenge-Response-Paaren
Verhindert das Erraten des geheimen Schlüssels k
Praktisch unendlich viele Challenge-Response-Paare
A. Aßmuth, P. Cockshott, J. Kipke, K. Renaud, L. Mackenzie, W. Vanderbauwhede, M. Söllner, T. Fischer & G. Weir: Improving Resilience by Deploying Permuted Code onto
Physically Unclonable Unique Processors, Cybersecurity & Cyberforensics Conference 2016, Proc., 2016.
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Notizen
Beispiel: Herkömmliches Laden eines Programms
fetch instruction at address X
SEQ
check cache tags for X
if X present return cache[tail(X)]
else
SEQ
temp = mem[X]
PAR
cache[tail(x)] = temp
return temp
A. Aßmuth, P. Cockshott, J. Kipke, K. Renaud, L. Mackenzie, W. Vanderbauwhede, M. Söllner, T. Fischer & G. Weir: Improving Resilience by Deploying Permuted Code onto
Physically Unclonable Unique Processors, Cybersecurity & Cyberforensics Conference 2016, Proc., 2016.
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Notizen
Beispiel: Modifiziertes Laden eines Programms
fetch instruction at address X
SEQ
check cache tags for X
if X present return cache[tail(X)]
else
SEQ
temp1 = mem[X]
temp2 = permtab[temp1]
PAR
cache[tail(x)] = temp2
return temp2
A. Aßmuth, P. Cockshott, J. Kipke, K. Renaud, L. Mackenzie, W. Vanderbauwhede, M. Söllner, T. Fischer & G. Weir: Improving Resilience by Deploying Permuted Code onto
Physically Unclonable Unique Processors, Cybersecurity & Cyberforensics Conference 2016, Proc., 2016.
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Notizen
Struktur des "Permuted Code"-Prozessors
CPU
PUF
Arithmetic and Registers
Data Cache
Control and Instruction
Decode
Instruction Cache
Permute Machine
Inverse Permutation
Unit
Flash Memory
DRAM
A. Aßmuth, P. Cockshott, J. Kipke, K. Renaud, L. Mackenzie, W. Vanderbauwhede, M. Söllner, T. Fischer & G. Weir: Improving Resilience by Deploying Permuted Code onto
Physically Unclonable Unique Processors, Cybersecurity & Cyberforensics Conference 2016, Proc., 2016.
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Notizen
Fazit
Gewährleistung der Cyber-Sicherheit nicht trivial
Keine Universallösung verfügbar
Vorhandene Sicherheitsmaßnahmen aktivieren
(Technische) Dokumentation und Notfallmanagement
Cyber-Sicherheit als kontinuierlicher Prozess
Security by Design
Für Security ausgebildetes Personal
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Notizen
Lernlabor Cybersicherheit: Embedded Systems, Mobile Security & Internet of Things
Fraunhofer-Institut für Angewandte und
Integrierte Sicherheit (AISEC)
Garching
Ostbayerische Technische Hochschule
Amberg-Weiden
Weiden
Lernlabor
Cybersicherheit
Fraunhofer-Institut für
Integrierte Schaltungen (IIS)
Erlangen und Nürnberg
Hochschule Aalen
Technik und Wirtschaft
Aalen
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Notizen
2016
IT-Sicherheit im Unternehmen (Executive)
Softwaresicherheit im Entwicklungsprozess (Executive)
Hacking: Binary Exploitation (Expert)
2017
Lernlabor Cybersicherheit: Embedded Systems, Mobile Security & Internet of Things
Bedrohungen und Angriffe auf eingebettete Systeme (Basic)
Bedrohungen und Angriffe auf drahtlose Kommunikationssysteme (Basic)
Grundlagen der Kryptographie (Basic)
Risikoanalyse (Advanced)
Trusted Computing: TPM 2.0 (Basic)
Virtualisierungstechnologien (Basic)
… weitere Weiterbildungsmodule ab 2018…
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Notizen
Vielen Dank für Ihr Interesse!
Prof. Dr. Andreas Aßmuth
OTH Amberg-Weiden
Kaiser-Wilhelm-Ring 23
92224 Amberg
Tel.: +49 (9621) 482 - 3604
Email: [email protected]
Web: https://www.andreas-assmuth.de
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Notizen