IEC 62443 4-2: Technische Sicherheitsanforderungen für InVeKoS-Komponenten

Cyberkriminelle haben kritische Industrien ins Visier genommen und zielen auf den Energiesektor und die verarbeitende Industrie. Untersuchungen von Experten haben gezeigt dass insbesondere das Energienetz anfällig für verschiedene Formen von Cyberangriffen ist, da es unter einer veralteten Infrastruktur, komplexen Abläufen und einer zunehmenden Überschneidung von Betriebstechnologie (OT) und Informationstechnologie (IT) leidet.

Ein ähnliches Risiko besteht im verarbeitenden Gewerbe, wo fast 25 % aller Cyberangriffe gegen große Industrien. Angriffe auf das verarbeitende Gewerbe können zu erheblichen Unterbrechungen der Produktionsabläufe führen, sensible Daten gefährden und erhebliche finanzielle Verluste nach sich ziehen.

Energie- und Produktionsbetriebe stützen sich auf vernetzte und automatisierte Systeme, die sie besonders anfällig für Cyber-Bedrohungen machen, die sich über die gesamte Lieferkette ausbreiten und nicht nur das betroffene Unternehmen, sondern auch seine Partner und Kunden betreffen können.

Da sich die Bedrohungslandschaft immer weiter ausbreitet, benötigen Unternehmen, die sich auf industrielle Automatisierungs- und Steuerungssysteme (IACS) verlassen, eine Anleitung, wie sie sich schützen können. Die IEC 62443 Normenreihe wurde speziell für Sicherheitsverantwortliche entwickelt, die für den Schutz automatisierter Komponenten in industriellen Umgebungen zuständig sind.

In diesem Artikel werfen wir einen genaueren Blick auf die IEC 62443-4-2, Technische Sicherheitsanforderungen für IACS-Komponenten.

Was bedeutet IEC 62443-4-2?

Die Internationale Elektrotechnische Kommission (International Electrotechnical Commission, IEC) veröffentlicht Normen für praktisch alle elektrischen und elektronischen Dinge, einschließlich der Geräte und Systeme, die den industriellen Betrieb unterstützen. 

Die Normenreihe 62443 enthält Leitlinien für die Sicherung von InVeKoS. Jeder Teil der Reihe behandelt einen bestimmten Aspekt der InVeKoS-Sicherheit.

• Teil 1 konzentriert sich auf die allgemeinen Cybersicherheitskonzepte und -methoden für das InVeKoS. Er umreißt die grundlegenden Sicherheitsanforderungen und Risikomanagementprozesse.
• Teil 2 behandelt die Anforderungen an die Systemsicherheit des InVeKoS. Dazu gehören die physische Sicherheit, technische Sicherheitsmaßnahmen für Kommunikationsnetze und die sichere Systemintegration.
• Teil 3 behandelt die Betriebssicherheit des InVeKoS. In diesem Teil werden Verfahren und Praktiken für einen sicheren Betrieb beschrieben, einschließlich Benutzerverwaltung, Reaktion auf Zwischenfälle und Schwachstellenmanagement.
• Teil 4 befasst sich eingehend mit den Sicherheitsanforderungen für Komponenten und bietet detaillierte und präskriptive Leitlinien für Sicherheitsverantwortliche. IEC 62443-4-2 konzentriert sich auf die technischen Sicherheitsanforderungen für einzelne IACS-Komponenten, einschließlich eingebetteter Geräte, Netzwerkkomponenten, software Anwendungen und Host-Geräte.

Warum ist die IEC 62443-4-2 wichtig?

Die zunehmende Häufigkeit und Raffinesse von Cyberangriffen auf wichtige Infrastrukturen wie Stromnetze, Produktionsanlagen und Wasseraufbereitungsanlagen unterstreicht die Notwendigkeit der IEC 62443-4-2. Kritische Infrastrukturen wurden weltweit etwa alle 13 Sekunden im Jahr 2023. Mit der IEC 62443-4-2 haben die Sicherheitsverantwortlichen einen Rahmen, um ihre Bemühungen zu lenken und sich gegen drohende Gefahren zu schützen.

Die IEC 62443-4-2 hat einen erheblichen Einfluss auf die Produktentwicklung und den Lebenszyklus, da sie das Management von InVeKoS-Komponenten während ihres gesamten Lebenszyklus regelt. Dies umfasst kritische Aspekte wie software Updates, Patch-Management und End-of-Life-Prozesse. Um kontinuierliche Cybersicherheit zu gewährleisten, schreibt die Norm einen Sicherheitslebenszyklus vor, der regelmäßige Sicherheitsaudits und Risikobewertungen umfasst.

Die IEC 62443-4-2 spielt eine wichtige Rolle bei der Einhaltung von Gesetzen und Vorschriften in verschiedenen kritischen Sektoren. Hier erfahren Sie, wie sie diesen Sektoren nützt:

• Energie und Versorgungsunternehmen: Sichert die Kontrollsysteme, verhindert Ausfälle und gewährleistet eine kontinuierliche Stromversorgung.
• Wasser- und Abwassermanagement: Gewährleistet die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Aufbereitungs- und Verteilungssysteme.
• Fertigung: Schützt Automatisierungsprozesse, insbesondere in kritischen Branchen wie der Automobil- und Pharmaindustrie.
• Öl und Gas: Erhöht die Sicherheit der Betriebstechnologie.
• Transportwesen (Bahn und Flugzeug): Verbessert die Sicherheit und Effizienz von Kontrollsystemen.
• Gesundheitswesen: Sichert die Herstellung medizinischer Geräte und die Infrastruktur im Gesundheitswesen.

Darüber hinaus erleichtert die IEC 62443-4-2 die sichere Integration von neuen Technologien wie IoT und KI in industrielle Automatisierungssysteme. Dies ist entscheidend für den Schutz kritischer Infrastrukturen in den Bereichen Gesundheitswesen, Transport und Wasserwirtschaft.

Neben der Einhaltung der Vorschriften verbessert die Übernahme dieser Norm die Marktfähigkeit von Produkten, indem sie das Vertrauen der Verbraucher stärkt und einen Wettbewerbsvorteil schafft. Da das Bewusstsein für Cybersicherheit wächst, demonstriert die Einhaltung der Norm eine proaktive Sicherheitshaltung, die für Branchen, die Zuverlässigkeit und Sicherheit in den Vordergrund stellen, unerlässlich ist.

Was verlangt die IEC 62443-4-2?

IEC 62443-4-2 legt einen umfassenden Sicherheitsrahmen für industrielle Automatisierungs- und Steuerungssysteme (IACS) fest. Sie schreibt eine breite Palette von Kontrollen in verschiedenen Bereichen vor, die den gesamten Lebenszyklus von InVeKoS-Komponenten und -Betrieben umfassen.

• Sicherer Entwicklungslebenszyklus: Die Norm betont die sichere Entwicklung von Anfang an. Durch die Integration der Sicherheit in alle Phasen der Produktentwicklung wird ein sicherer Entwicklungszyklus (Secure Development Lifecycle, SDL) geschaffen. Strenge Sicherheitstests und -validierungen in verschiedenen Phasen gewährleisten, dass die Sicherheitskontrollen funktionieren und die Integrität des Produkts von der Konzeption bis zur Bereitstellung gestärkt wird.
• Patch-Verwaltung: Regelmäßige Sicherheitsupdates werden durch einen effizienten Patch-Management-Prozess vorgeschrieben, der es Unternehmen ermöglicht, kritische software Schwachstellen schnell zu beheben.
• Operative Sicherheit:
  • Zugangskontrolle und Authentifizierung: IEC 62443-4-2 legt großen Wert auf robuste Authentifizierungs- und Autorisierungsmechanismen. Dadurch wird sichergestellt, dass nur verifizierte und autorisierte Benutzer Zugang zu den InVeKoS-Komponenten haben, wobei das Prinzip des geringsten Privilegs eingehalten wird, bei dem der Zugang nur so weit gewährt wird, wie es für die Aufgaben der Benutzer erforderlich ist.
  • Physische Sicherheit: Im Gegensatz zu vielen anderen Cybersicherheitsvorschriften integriert die IEC 62443-4-2 physische Sicherheitsmaßnahmen, um unbefugten physischen Zugang zu verhindern und Angriffe auf luftgekoppelte Systeme abzuwehren.
• Datenschutz:
  • Verschlüsselung: Die Datenschutzbestimmungen konzentrieren sich auf die Verschlüsselung, um die Vertraulichkeit und Integrität der Daten zu gewährleisten. Dadurch wird sichergestellt, dass sensible Informationen vor unbefugtem Zugriff oder Abfangen geschützt bleiben.
  • Systemintegrität: Es werden Kontrollen implementiert, um die Systemintegrität aufrechtzuerhalten und vor nicht autorisierten Änderungen und Malware zu schützen. Dies kann einen robusten Virenschutz (AV) zur Erkennung von Malware oder eine Endpunkt-Erkennung und -Reaktion (EDR) umfassen, um Administratoren vor nicht autorisierten Änderungen zu warnen.
• Widerstandsfähigkeit und Störungsmanagement:
  • Widerstandsfähigkeit des Systems: Die Systemkomponenten sind so konzipiert, dass sie gegen Cyberangriffe gewappnet sind und auch bei Bedrohungen einen sicheren Betrieb aufrechterhalten können.
  • Erkennung und Reaktion auf Zwischenfälle: Robuste Funktionen zur Erkennung von und Reaktion auf Vorfälle sind erforderlich, um Sicherheitsvorfälle schnell zu erkennen und wirksame Strategien zur Eindämmung möglicher Schäden oder Störungen umzusetzen.
• Operative Exzellenz:
  • Konfigurationsmanagement: Strenge Konfigurationsmanagement-Kontrollen stellen sicher, dass alle Änderungen an InVeKoS-Komponenten beabsichtigt und nachvollziehbar sind, wodurch das Risiko unbeabsichtigter Sicherheitslücken minimiert wird.
  • Dokumentation und Schulung: Umfassende Sicherheitsdokumentation und -schulungen geben den für das InVeKoS Verantwortlichen das Wissen und die Werkzeuge an die Hand, die für die Aufrechterhaltung sicherer Konfigurationen und die effektive Verwaltung des Betriebs erforderlich sind.

Durch die Implementierung dieser umfassenden Sicherheitskontrollen befähigt die IEC 62443-4-2 Organisationen, robuste und widerstandsfähige IACS-Umgebungen aufzubauen.

Herausforderungen bei der Erfüllung der IEC 62443-4-2

Die Umsetzung der IEC 62443-4-2 stellt eine große technische Herausforderung dar, insbesondere für Unternehmen, die über keine umfassenden Kenntnisse im Bereich der Cybersicherheit verfügen. Diese Komplexität ergibt sich aus der Notwendigkeit, fortschrittliche Sicherheitsmerkmale wie Verschlüsselung, Authentifizierung und Ausfallsicherheit in bestehende Systeme zu integrieren.

Die Einhaltung der IEC 62443-4-2 stellt vor allem für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) eine große Herausforderung dar. Die Anforderungen an die Konformität erfordern Investitionen in Zeit, Fachwissen und finanzielle Mittel.

• Ressourcenbeschränkungen für KMU: Die Zuweisung ausreichender Ressourcen kann für KMU besonders schwierig sein. Die Einstellung zusätzlicher Mitarbeiter im Bereich der Cybersicherheit könnte auf Dauer zu teuer sein, und auch die Kosten für Auftragnehmer oder Berater können das Budget belasten.
• Ältere Systeme: Die Integration von Sicherheitsmerkmalen in ältere Systeme, die nicht mit Blick auf moderne Cybersecurity-Bedrohungen entwickelt wurden, bringt technische Schwierigkeiten und finanzielle Belastungen mit sich, da Upgrades oder Nachrüstungen erforderlich sind, um die IEC 62443-4-2-Normen zu erfüllen.
• Fachwissen der Arbeitskräfte: Das begrenzte Angebot an Cybersicherheitsexperten führt zu einer erheblichen Talentlücke. Schätzungen zufolge können die derzeitigen Arbeitskräfte nur 74 % des Cybersicherheitsbedarfs abdecken, wobei die Lücke bei spezialisiertem IACS-Fachwissen noch größer ist.

Die Schulung der derzeitigen Mitarbeiter im Verständnis und in der Umsetzung der Grundsätze der IEC 62443-4-2 kann diese Lücke schließen, erfordert jedoch erhebliche Investitionen. Diese Strategie ist jedoch nicht immer durchführbar, da den Mitarbeitern möglicherweise die grundlegenden Fähigkeiten fehlen, um dieses Spezialwissen effektiv zu nutzen.

Strategien zur Einhaltung der IEC 62443-4-2

Ohne einen klaren Fahrplan kann das Erreichen der IEC 62443-4-2-Konformität entmutigend sein. Durch die Implementierung dieser strategischen Lösungen kann der Prozess jedoch rationalisiert werden:

• Sicherer Entwicklungslebenszyklus (SDL): Entwicklung und Umsetzung eines robusten SDL für IACS-Komponenten. Dadurch werden Überlegungen zur Cybersicherheit in den gesamten Entwicklungsprozess integriert, vom Entwurf und den Tests bis zur Validierung und Wartung. Die resultierenden Komponenten profitieren von starken Sicherheitsmaßnahmen, die von Anfang an eingebettet sind.
• Fachwissen aufbauen: Stellen Sie ein sachkundiges Team zusammen oder arbeiten Sie mit einem vertrauenswürdigen Anbieter zusammen, der Erfahrung mit IEC 62443-4-2 hat. Fortlaufende Schulungen zu bewährten Verfahren der Cybersicherheit sind unerlässlich, wobei der Schwerpunkt auf der Implementierung und Verwaltung sicherer Zugangskontrollen innerhalb dieser Normen liegt. Vertrauenswürdige Partner können wertvolles Fachwissen zur Verfügung stellen, insbesondere in Bereichen, in denen eine interne Entwicklung unpraktisch oder kostspielig sein könnte.
• Operative Sicherheit: Robuste Zugriffskontrolle und Ereignisverwaltung sind entscheidend für die Einhaltung von Vorschriften im Betrieb. Starke Authentifizierungs- und Autorisierungsmechanismen sind unverzichtbar, wobei Verschlüsselung zum Schutz vor unbefugtem Zugriff eingesetzt wird. Die Entwicklung eines umfassenden Plans zur Reaktion auf Vorfälle gewährleistet eine schnelle Reaktion auf Sicherheitsverletzungen und minimiert Schäden und Serviceunterbrechungen.
• Proaktives Sicherheitskonzept: Behalten Sie einen proaktiven Sicherheitsansatz bei, indem Sie regelmäßige Systemaktualisierungen, Patch-Management und gründliche Risikobewertungen durchführen. Auf diese Weise können Sie Schwachstellen beseitigen und sich an die sich entwickelnden Bedrohungen anpassen. Die Integration der PKI-Zertifikatsverwaltung in Ihre Risikomanagementstrategie ist von entscheidender Bedeutung. Regelmäßig aktualisierte und erneuerte Zertifikate gewährleisten die Integrität und Vertraulichkeit der Kommunikation innerhalb der InVeKoS-Umgebung.
• Zusammenarbeit und Sicherheit in der Lieferkette: Arbeiten Sie eng mit Lieferanten und Partnern zusammen, um eine konforme digitale Lieferkette zu gewährleisten. Regelmäßige Sicherheitsprüfungen sind für die konsequente Einhaltung dieser Standards unerlässlich. Diese Zusammenarbeit sollte die Einhaltung von PKI-Standards und die Durchführung von Audits zur Bestätigung der PKI-Implementierung in der gesamten Lieferkette umfassen. Dadurch wird sichergestellt, dass der gesamte Code und die Bibliotheken aus vertrauenswürdigen Quellen stammen und während des Transports nicht manipuliert wurden, so dass die Sicherheit und Integrität des Systems insgesamt gewahrt bleibt.

Durch die Umsetzung dieser Strategien können Unternehmen den Weg zur Konformität mit IEC 62443-4-2 beschreiten und ihre IACS-Sicherheitslage erheblich verbessern.

Umfassender Einsatz der IEC 62443-4-2

Die Einbindung von PKI im Rahmen der IEC 62443-4-2 ist für die Festigung der Sicherheit im InVeKoS unerlässlich. Durch die Integration von PKI wird eine grundlegende Schutzschicht geschaffen, die Schlüsselprozesse wie Authentifizierung, Verschlüsselung und digitale Signaturen verbessert. Diese Integration ist über verschiedene Sicherheitsstufen und Implementierungsphasen hinweg unerlässlich, um ein strukturell solides Sicherheitsprogramm innerhalb der IACS-Umgebung zu gewährleisten.

Die Automatisierung der PKI in IACS-Umgebungen ist für die Rationalisierung des Sicherheitsmanagements unerlässlich. Diese Automatisierung vereinfacht die Ausstellung, Erneuerung und den Entzug von Zertifikaten, wodurch die Sicherheitsmaßnahmen gestärkt und der Verwaltungsaufwand erheblich reduziert wird. Eine solche Rationalisierung unterstützt Unternehmen bei der Aufrechterhaltung eines robusten und effizienten IACS-Betriebs.

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