IT-Sicherheit Hackerangriffe in der Industrie 4.0 abwehren

Durch einen visuellen Security-Leitstand will IUNO eine kontinuierliche Sicherheitsüberwachung in der vernetzten Fertigungswelt der Zukunft ermöglichen. In Echtzeit informiere das System über ungewollte Kommunikationsstrecken, Manipulationen oder Anomalien.

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IUNO-Koordinierungsstelle Technische Universität Darmstadt

Die Vision der Industrie 4.0 sieht moderne Produktionsstätten vor, die sich aus vernetzten, automatisierten und kommunizierenden Komponenten zusammensetzen. Produktionsaufträge werden in der Industrie 4.0 selbstständig und über ganze Wertschöpfungsketten hinweg gesteuert. Beispielweise fährt ein Türrohling solange autonom durch die Produktionsanlage bis er sich schließlich als fertige Tür zur richtigen Autoserie in das Hochregallager einsortiert. Damit sich dieses Szenario schon bald in der Realität durchsetzen kann, sind an die IT-Sicherheit vielfältige Anforderungen gestellt.

Sichere Vernetzung in der Smart Factory

In IUNO, dem Nationalen Referenzprojekt zur IT-Sicherheit in Industrie 4.0, wird ein visueller Security-Leitstand für eine kontinuierliche Sicherheitsüberwachung entwickelt. Der Leitstand soll in der Lage sein, Fehlkommandos oder fremde Eindringlinge im Unternehmensnetz zu erkennen – bevor der Produktionsprozess zum Stehen kommt. Auf der Hannover Messe 2017 präsentiert IUNO einen Demonstrator, der die Möglichkeiten einer sicheren Vernetzung aufzeigt. Eine Produktionsminiaturanlage verdeutlicht dabei, wie eine sichere virtuelle Fabrik von morgen aussehen kann. Der Prototyp des visuellen Security-Leitstandes bewertet zeitgleich Datenströme in der Produktion und demonstriert, wie die Informationen der Produktion in Echtzeit dargestellt und bewertet werden können.

Beispiel: Produktion von Autotüren

Am Beispiel der Produktion von Autotüren veranschaulichen die IUNO-Partner die mögliche Fertigungswelt der Zukunft. Im Szenario befinden sich Türrohlinge verschiedener Autoserien in einem Hochregallager für die Produktion. Über ein Regalbediengerät gelangt einer der Rohlinge auf das Förderband und fährt solange durch die Wertschöpfungskette bis eine fertige Tür nach den geforderten Qualitätsstandards entsteht. Eine Sortieranlage übernimmt am Ende die Zuordnung der Tür zur richtigen Autoserie. Nach der automatisierten Einlagerung des Werkstücks in das Hochregalsystem ist der Produktionsdurchlauf abgeschlossen.

Graphische Oberfläche für aktuellen Überblick

Wie der visuelle Security-Leitstand in der Praxis funktionieren kann, veranschaulicht der für die Hannover Messe entwickelte Prototyp. Die graphische Oberfläche gibt während des Produktionsdurchlaufs durch die Miniaturanlage zu jeder Zeit einen aktuellen Überblick über den Stand der Informationssicherheit. Gelangt beispielsweise ein falscher Türrohling in die Produktionskette, sendet der Leitstand in Echtzeit eine Meldung an den zuständigen Mitarbeiter. Dieser kann sofort reagieren und das fehlerhafte Werkstück aus der Produktionsanlage entfernen – ohne den Wertschöpfungsprozess zu stoppen. Der Leitstand reagiert also auf jede Änderung in der Produktion und identifiziert alle Identitäten im Produktionsnetz. Die graphische Oberfläche zeigt Störeinflüsse an und übermittelt Abweichungen automatisch in Form von Alerts oder Messages auf verschiedene Endgeräte der zuständigen Mitarbeiter.

Hackerangriffe frühzeitig verhindern

Leitstände, die im Produktionsprozess Signale abgeben, wenn das Werkstück sich fehlerhaft durch die Anlage steuert, sind nicht neu. Die Produktion kann in diesem Fall gestoppt und das mangelhafte Teil aus der Produktion entfernt werden. Der visuelle Security-Leitstand setze aber bereits einen Schritt früher an. Er sende bereits Signale, sobald sich falsche Identitäten oder fremde Notebooks im Kommunikationsnetz befinden. Unternehmen erhielten so in Echtzeit Informationen über ungewollte Kommunikationsstrecken, Manipulationen oder Anomalien. Die in IUNO erforschten und eingesetzten Werkzeuge könnten Hackerangriffe von außen verhindern, bevor es den Kriminellen gelingt, in den eigentlichen Produktionslauf einzudringen.

IT-Forensiker gefragt

Der Rolle des Menschen kommt laut IUNO trotz der vielen automatisierten Prozesse eine tragende Rolle zu. Während eine Basisüberwachung der Systeme auch dezentral möglich ist, sind komplexere IT-Angriffe oder Vorfälle nur mit entsprechend qualifiziertem Personal erkennbar und behebbar. Um die digitalen Spuren der Cyberkriminellen lesen zu können, seien vor allem IT-Forensiker gefragt. Der Security-Leitstand unterstütze die Mitarbeiter bei der Übermittlung von Informationen in Form von Kommunikationsprotokollen. Am Ende sei es die Aufgabe des Menschen, die Protokolle richtig zu deuten, um schnell in den Prozess eingreifen zu können.

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