Willkommen bei Industrie 4.0
Mit dem IIoT und dem Konzept der intelligenten Maschinen hat eine neue Form der industriellen Revolution begonnen. Experten nennen sie Industrie 4.0. Die dritte industrielle Revolution begann in den 1950er Jahren, als wir begannen, Elektronik in Maschinen zu integrieren. Nach den 1990er Jahren integrierten wir Computer in Maschinen, um Daten zu erfassen und eine bessere Steuerung zu erreichen.
Bei der vierten industriellen Revolution oder Industrie 4.0 geht es darum, diese computergesteuerten Maschinen intelligent zu machen. Diese Integration führt zu intelligenteren Fabriken, in denen Maschinen miteinander kommunizieren und ihre Leistung selbst überwachen. IIoT ist der Grundstein für Industrie 4.0, da diese Art der Kommunikation vor der Einleitung intelligenter digitaler Geräte nicht möglich war.
Heute kann ein Bediener die Maschine von einem Smartphone, Tablet oder Laptop aus überwachen und ist über jedes einzelne Detail informiert, ohne im selben Raum anwesend zu sein. Wenn die Maschine etwas wahrnimmt, das außerhalb ihrer Betriebsgrenzen liegt, alarmiert sie das Überwachungssystem einschließlich des Bedienpersonals.
Durch die Integration von Kommunikation und Vernetzung zwischen Maschinen bringt Industrie 4.0 einen kohärenten Ansatz in die Fertigung/Produktion und ermöglicht so eine höhere Produktivität und Rentabilität.
Herausforderungen und Cybersicherheit im IIoT
Derzeit steht das IIoT vor zwei großen Herausforderungen: dem Mangel an Sicherheit und unterschiedlichen älteren Kommunikationsprotokollen sowie der Inkompatibilität mit neueren Internet-Kommunikationsprotokollen.
Das IIoT mit einem internetbasierten Protokoll verfügt über bestimmte integrierte Sicherheitsfunktionen, die von einem einfachen Schutz vor Netzwerkvirusangriffen bis hin zu einer sehr robusten Zugriffsverhinderung zum Schutz vor böswilligen Angriffen von innerhalb und außerhalb eines Unternehmens reichen können. Die Herausforderung bestand schon immer in den älteren und unterschiedlichen Protokollen, die bei der Einführung einer IIoT-Implementierung nicht direkt in die neuen internetbasierten Protokolle übersetzt werden können. Glücklicherweise lassen sich diese Risiken durch eine hybride Implementierung sowohl der alten als auch der neueren Geräte mindern. Die physische Sicherheit älterer Geräte vor Ort durch gesperrten Zugang und der sichere Fernzugriff auf neuere Geräte mit fortschrittlicher, robuster Sicherheit sind eine hervorragende Möglichkeit, um in eine digitale Welt überzugehen und jederzeit und überall auf Maschineninformationen zuzugreifen wie nie zuvor.
Die Digitalisierung mit IIoT und Fernzugriff mag zunächst beängstigend klingen, aber Tatsache ist, dass eine digitale Welt auch eine Welt ist, die sich schnell an Veränderungen und Aktualisierungen anpassen kann, um die Sicherheit zu erhöhen und die Bedienbarkeit zu verbessern. Der Verbleib bei älteren, bestehenden Geräten, die nicht ohne Weiteres aktualisiert werden können, führt letztendlich zu höheren Betriebskosten für die Wartung und zu einer Beeinträchtigung der Sicherheit, was zu schwerwiegenden Ausfallzeiten der Geräte und finanziellen Verlusten führen kann. Heutzutage kann ein Cyberangriff eine Fabrik oder Organisation in Geiselhaft nehmen und den Betrieb zum Stillstand bringen, um Geld zu erpressen.
Einleitung in die IIoT-Sicherheit
IIoT-Lösungen müssen vertrauenswürdig sein, um Daten und Informationen mit Integrität bereitzustellen, da sie geschäftskritische Systeme und Umgebungen überwachen und messen. Dieses Vertrauen wird durch die Gewährleistung der Sicherheit des Systems gegen Bedrohungen bestätigt. Die Bedrohungsmodellierung ist der beste Ansatz für die Entwicklung von Sicherheitskonzepten. Anhand einer typischen IIoT-Lösungskonfiguration lassen sich mehrere Zonen identifizieren (Abbildung 1.0). Die Grenzen dieser Zonen sind die Stellen, an denen Daten und Informationen von einem Lösungselement zu einem anderen übertragen werden. Bedrohungen richten sich gegen die Grenzen dieser Zonen.
Für die Bedrohungsanalyse verwenden wir das STRIDE-Modell, das Bedrohungen anhand der Kategorien in der folgenden Tabelle definiert.
Durch Anwendung des STRIDE-Modells auf die oben identifizierten Sicherheitszonen können wir eine Tabelle erstellen, die der untenstehenden ähnelt. Dies ist eine vereinfachte Version einer viel längeren Tabelle, die die Sicherheitszone, die Art der Bedrohung und Möglichkeiten zur Minderung dieser Bedrohung zeigt.
Was sind Schrittmotoren und Steuerungen? – Omega Engineering Einleitung zu Schrittmotoren
