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Cyber Security Internet-Sicherheit im Feld trotz benutzerfreundlicher Passwortlängen

Redakteur: Dr. Jörg Kempf

Im Zeitalter von Industrie 4.0 rückt die Frage immer mehr in den Vordergrund: Wie lassen sich Feldgeräte und Prozessanlagen bestmöglich vor Cyber-Angriffen schützen? Für den Einsatz von Bluetooth-Kommunikation haben die Security-Experten von Endress+Hauser eine Lösung entworfen, die jetzt von der IETF (Internet Engineering Task Force) als empfohlenes Verfahren ausgewählt wurde.

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Moderne Anlagen erhalten oft Hunderte bis Tausende Mess-, Steuer- und Regelgeräte. Der sichere, passwortbasierte Zugang zu den Geräten wird daher immer wichtiger.
Moderne Anlagen erhalten oft Hunderte bis Tausende Mess-, Steuer- und Regelgeräte. Der sichere, passwortbasierte Zugang zu den Geräten wird daher immer wichtiger.
(Bild: Endress+Hauser)

Reinach/Schweiz – Der sichere Zugriff auf Feldgeräte hat bei Betreibern in allen Zweigen der Prozessindustrie höchste Priorität. Moderne Anlagen enthalten Hunderte bis Tausende Mess-, Steuer- und Regelgeräte, auf die immer häufiger aus der Ferne zugegriffen werden muss. Zudem müssen Feldgeräte regelmäßig installiert, kontrolliert oder gewartet werden. Die sichere passwortbasierte Authentifizierung der Nutzer, vor allem bei Geräten mit digitalen Datenschnittstellen, spielt dabei heutzutage eine besondere Rolle.

Für den Einsatz von Bluetooth-Kommunikation im Industrieumfeld identifizierten die Security-Experten von Endress+Hauser den Bedarf für einen zusätzlichen Schutz und entwarfen hierzu eine Lösung namens CPace. CPace gehört zur Klasse der PAKE-Verfahren (Password-authenticated key exchange, siehe Glossar). Sie kommt u.a. auch im deutschen Personalausweis zum Einsatz, um das kryptographische Sicherheitsniveau weitgehend von der Passwortlänge zu entkoppeln.

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Die Kryptographie-Arbeitsgruppe der Internet Standardisierungs-Organisation IETF (Internet Engineering Task Force) hat das von Endress+Hauser entwickelte CPace-Protokoll jetzt als empfohlenes Verfahren für den Einsatz in Internet-Standards ausgewählt. Das Protokoll CPace ging nach umfangreichen Sicherheitsanalysen als Sieger aus einem Wettbewerb mit Einreichungen von Mitarbeitenden namhafter Firmen hervor.

CPace bietet dabei den Vorteil, dass die Leistung selbst kleinster Feldgeräte ausreicht, um die Geräte und damit die Industrieanlagen bestmöglich vor Cyber-Angriffen zu schützen. Gleichzeitig stößt die Lösung auf hohe Akzeptanz bei Anwendern, da das Sicherheitsniveau auch ohne lange Passwörter erreicht wird.

„Wir haben nach einer eigenen Lösung gesucht, um einen sicheren Verbindungsaufbau mit den Geräten zu schaffen, weil bisherige Verfahren mit adäquatem Security-Niveau für Industrieanwendungen aufgrund der beschränkten Ressourcen ausschieden. Eine Passwort-Überprüfung hätte eine Login-Verzögerung von zwei Minuten und mehr bedeutet“, sagt Endress+Hauser-Projektleiter Dr. Björn Haase.

Die Sicherheit der PAKE-basierten Lösung mit Bluetooth-Technologie von Endress+Hauser, wurde bereits 2016 durch ein Review des Fraunhofer-Instituts für Angewandte und Integrierte Sicherheit (AISEC) bestätigt. Das Schutzniveau des Endress+Hauser-Sicherheitslayers, dessen Kernkomponente jetzt für den Einsatz im Internet-Umfeld ausgewählt ist, wurde als „hoch“ eingestuft.

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Glossar

PAKE: Password-authenticated key exchange bezeichnet eine Gruppe von Protokollen, die ein Passwort zur Zugangsberechtigung verifizieren, ohne dabei einem Angreifer mit Hacker-Werkzeugen Offline-Angriffe auf das Passwort zu ermöglichen.

PACE: Das PAKE-Protokoll PACE (Password-authenticated connection establishment) ist ein passwortbasiertes Authentisierungs- und Schlüsseleinigungsverfahren, welches vom deutschen Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) für den Einsatz im neuen Personalausweis entwickelt wurde.

CPace: Composable password-authenticated connection establishment ist die Weiterentwicklung des PACE-Verfahrens des BSI durch Endress+Hauser und passt dieses auf die begrenzten Rechenressourcen von kleinen Feldgeräten an.

IETF: Die Internet Engineering Task Force (Internettechnik-Arbeitsgruppe) ist eine offene, internationale Freiwilligenvereinigung von Netzwerktechnikern, Herstellern, Netzbetreibern, Forschern und Anwendern, welche die Standardisierung des Internets organisiert und sich mit der technischen Weiterentwicklung des Internets befasst. Die Mitglieder erstellen technische Dokumente, die Nutzung, Weiterentwicklung und Verwaltung des Internets beeinflussen. Insbesondere kümmert sich die IETF um die Standardisierung der im Internet eingesetzten Kommunikationsprotokolle und Kryptographieverfahren.

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