Die Rolle der PKI in der IEC 62443

Es kann eine Herausforderung sein, modernste Sicherheitskontrollen in industrielle Umgebungen zu integrieren, die auf Betriebstechnologie (OT) angewiesen sind. OT-Netzwerke sind oft isoliert und verfügen von vornherein über keine Konnektivität. Viele industrielle Geräte sind für den korrekten Betrieb auf die alte software angewiesen, und es ist üblich, dass industrielle Systeme auf flache Netzwerke mit wenig oder gar keiner Segmentierung angewiesen sind.

Luckily, cybersecurity professionals and subject matter experts from around the world have collaborated to produce guidance for securing OT environments, published in the IEC 62443 series of standards.  

PKI spielt eine wichtige Rolle bei der Modernisierung von Industrieumgebungen. Weniger Technologien bieten effektivere und anpassungsfähigere Sicherheitsfunktionen, von der Authentifizierung bis zur Zugangskontrolle. Lesen Sie weiter, um zu erfahren, wie PKI und IEC 62443 Ihre Sicherheit verbessern können.

Was bewirkt die IEC 62443?

Die IEC 62443 bietet einen Leitfaden für die Implementierung und Wartung sicherer industrieller Automatisierungs- und Steuerungssysteme (IACS). Da die Bedürfnisse und Anforderungen von einer OT-Umgebung zur nächsten stark variieren können, schreibt die IEC 62443 vier verschiedene Sicherheitsstufen vor, um den Bedürfnissen jeder Organisation gerecht zu werden, unabhängig von ihrem Entwicklungsstand oder ihrer Reife.

• Security Level 1: Protection against casual or accidental breach
• Security Level 2: Defense against intentional violations with simple means
• Security Level 3: Safeguarding against sophisticated threats
• Security Level 4: Defense against APTs and nation-state level threats

Viele Organisationen und Umgebungen werden sich bei der Absicherung ihrer Systeme auf die Anleitungen der Stufen 2 und 3 verlassen, aber es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass jede Sicherheitsstufe bei Bedarf teilweise angewendet werden kann. OT-Manager sollten eine gründliche Risikoanalyse durchführen, bevor sie einen Plan zur Anwendung von 62443 in ihrer Umgebung erstellen.

Die IEC 62443 empfiehlt keine speziellen Produkte für die Sicherung von InVeKoS, aber sie schlägt grundlegende Sicherheitspraktiken vor, die von Konzepten wie Benutzerauthentifizierung und physischer Zugangskontrolle bis hin zu fortgeschrittenen Überwachungssystemen und regelmäßigen Audits reichen. Anstatt sich ausschließlich an eine Sicherheitsstufe zu halten, werden Organisationen ermutigt, Anleitungen von jeder Stufe zu übernehmen, wenn dies ihren Sicherheitsanforderungen am besten entspricht.

Die Rolle der PKI in der IEC 62443

Die Public-Key-Kryptographie, d.h. die Verwendung von asymmetrischen Schlüsselpaaren, Zertifikaten und digitalen Signaturen, bietet eine universelle Lösung für viele der Vorschläge in IEC 62443, insbesondere in Bereichen wie:

• Benutzerauthentifizierung
• Zugangskontrolle
• Software Validierung
• Verschlüsselte Kommunikation

For example, Part 4-2 of IEC 62443 (which focuses on fortifying each element of IACS against cyber threats) emphasizes robust authentication mechanisms for both devices and users. It also stresses the need for confidential communications and data integrity, two tenets of security that PKI is perfect for achieving.   

For example, code signing verifies the authenticity of software, firmware, and updates. Because many IACS devices may be running unsupported software, organizations are advised to minimize the software in the environment and only allow authorized packages.

PKI kann auch verwendet werden, um Geräteidentitäten zuzuweisen und zu überprüfen und die Autorisierung zwischen ihnen zu vermitteln, wodurch die Notwendigkeit einer auf Anmeldeinformationen basierenden Zugriffskontrolle entfällt. Darüber hinaus ist das Ausstellen, Erneuern und Widerrufen der Zertifikate, die diese Funktionen ermöglichen, mit der richtigen PKI-Lösung ein Kinderspiel.

Ganz gleich, ob Sie Geräte authentifizieren, den Ressourcenzugriff zwischen ihnen kontrollieren, autorisierte Updates signieren oder Daten mit hochmodernen Cipher-Suites verschlüsseln, eine PKI-Lösung von robut kann einen enormen Einfluss auf Ihre OT-Sicherheitslage haben.

Industrie 4.0

Industry 4.0 represents the digital transformation of the industrial sector. It holds the lofty aim of creating an interconnected network of devices and systems with real-time data and advanced analytics. This transformation promises improved efficiency, productivity and decision-making speed.

Die Sicherheit in der Industrie 4.0 hängt von Vertrauen und Identität ab. Vertrauen stellt sicher, dass an jeder Interaktion innerhalb des Netzes authentifizierte und autorisierte Entitäten beteiligt sind, während Identität die Mittel bereitstellt, um diese vertrauenswürdigen Beziehungen herzustellen, zu überprüfen und aufrechtzuerhalten.

Implementing these controls comes with a number of challenges due to compatibility between legacy systems and highly variable environments. Each industrial setup has unique requirements and constraints, complicating the deployment of standardized security measures.

Technische Komplexität

Um eine umfassende Abdeckung des Unternehmens zu erreichen, ist das Fachwissen erfahrener Sicherheitsarchitekten erforderlich. Die Fachleute müssen alle potenziellen Aspekte berücksichtigen und ein tiefes Verständnis für die spezifische Betriebstechnik und die verwendeten Prozesse haben.

Jede industrielle Einrichtung ist einzigartig, was die Implementierung standardisierter Sicherheitsmaßnahmen unrealistisch macht. Die Herausforderung besteht darin, einen Sicherheitsrahmen zu entwerfen, der sowohl umfassend als auch an unterschiedliche industrielle Abläufe anpassbar ist.

Verwaltung von Zertifikatsvolumen

Die Einführung von PKI in OT-gesteuerten Organisationen bringt eine Reihe neuer Managementherausforderungen mit sich, wie z. B. die Verwaltung von Zertifikaten. 

Implementing certificate management uniformly is difficult due to diverse and often outdated devices. Untracked certificates can cause outages and add complexity. Whatever tool you choose should centralize certificate management into a universal hub delivering more reliable security and consistency.

Außerdem sind PKIaaS-Lösungen möglicherweise nicht mit allen OT-Geräten und -Systemen kompatibel. Um die Kompatibilität zu gewährleisten, benötigen Unternehmen maßgeschneiderte Ansätze und eine umfassende Zusammenarbeit mit den Anbietern für eine nahtlose Integration und einen reibungslosen Betrieb.

PKI-Fachwissen

Die effektive Verwaltung von PKI erfordert mehr als nur operatives Know-how, sondern eine umfassende Vision, eine strategische Konzeption und eine langfristige Planung.

Partnerships and services can help bridge the expertise gap as experts in PKI are expensive and hard to find. Strategic partners can help you create a roadmap and your internal team can follow the playbook. You can also hand off PKI altogether to a managed PKI service. 

Die Grundlage für ICS-Cybersecurity schaffen

Mit der Einführung von PKI in der industriellen Welt wird eine grundlegende Vertrauens- und Sicherheitsebene geschaffen. Wenn Organisationen versuchen, den Rahmen der IEC 62443-4-2 anzuwenden, ist ein schrittweiser Ansatz praktisch und notwendig für eine effektive Implementierung.

Hier finden Sie einen Überblick über die einzelnen Phasen:

1. Focus on High-Risk Systems and Users: Begin by identifying and securing the highest-risk systems and users within the Industrial Control Systems (ICS) environment. By protecting the most vulnerable parts of the network first, the overall risk of cyber threats is significantly reduced.
2. Implement a Phased Approach: Start by assessing current security measures and identifying gaps. Then, implement PKI solutions tailored to specific needs. This incremental improvement strategy makes it easier to manage and adapt to new challenges as they arise. As each phase is completed, the organization can build on its successes.
3. Integrate PKI and Align with IEC 62443-4-2: Aligning with the best practices in IEC 62443-4-2 helps organizations meet regulatory requirements and ensures that cybersecurity measures are up-to-date with industry standards.

Setting the foundation for ICS cybersecurity with PKI is a substantial undertaking. If you’re ready to learn how Keyfactor can help you navigate PKI automation and align your ICS operations with IEC 62443, get in touch — our team is ready to help.