Best Practices für die Segmentierung von OT-Netzwerken und die Sicherung industrieller Zonen

In der heutigen schnelllebigen Industrie ist die industrielle Cybersicherheit entscheidend, nicht nur für die Einhaltung von Vorschriften, sondern auch für die Geschäftskontinuität, Sicherheit und Vertrauen. Die Verschmelzung von IT- und OT-Systemen, kombiniert mit der Explosion von IoT-Geräten, hat enorme neue Bedrohungsflächen geschaffen. Und während viele Organisationen sich auf Erkennung und Reaktion konzentrieren, bleibt die Prävention eines der mächtigsten Werkzeuge in Ihrem Arsenal.

Für Werksleiter, OT-Ingenieure und CISOs ist die Segmentierung von OT-Netzwerken und die ordnungsgemäße Zonation industrieller Systeme unerlässlich. Richtigt durchgeführt, verhindert es laterale Bewegungen, isoliert kritische Vermögenswerte und reduziert drastisch den Sprengradius eines Angriffs.

In diesem Artikel werden wir die Bedrohungen aufschlüsseln, den Wert von Segmentierung und Zonierung erklären und Ihnen praktische Schritte geben, um eine robuste Verteidigung kritischer Infrastrukturen aufzubauen. Egal, ob Sie eine einzelne Einrichtung oder einen globalen Betrieb überwachen, dieser Leitfaden wird Ihnen helfen, sicherere, intelligentere OT-Umgebungen mit Shieldworkz als Ihrem strategischen Partner aufzubauen.

Die neue Bedrohungslandschaft in der OT-Sicherheit

OT-Netzwerke waren einst isoliert und luftdicht abgetrennt. Nicht mehr. Da industrielle Operationen die Digitalisierung annehmen, ist Konnektivität jetzt ein zweischneidiges Schwert.

Die wichtigsten Bedrohungen von heute umfassen:

Ransomware-Angriffe: Diese haben sich von IT zu OT verlagert. Produktionsstopps können Millionen kosten.

Lieferkettenangriffe: Kompromittierte Software oder Geräte von Drittanbietern können Hintertüren in Ihre Umgebung öffnen.

IoT-Geräteausnutzungen: Unsichere oder falsch konfigurierte IoT-Sensoren und -Steuerungen können Angreifern einen Fuß in die Tür geben.

Insider-Bedrohungen: Mitarbeiter oder Auftragnehmer können versehentlich oder absichtlich Wege zwischen Zonen schaffen.

Staatliche Akteure und APT-Akteure: Diese Gegner sind geduldig, gut finanziert und auf langfristige Störungen fokussiert.

„Über 60 % der Industrieorganisationen sahen sich 2024 mindestens einem Cybervorfall gegenüber, der OT-Systeme beeinträchtigte.“

Deshalb sind proaktive Sicherheitsmaßnahmen wie die Netzwerksegmentierung entscheidend. Sie verlassen sich nicht darauf, jede Bedrohung zu identifizieren, sie stoppen Angreifer daran, sich ausbreiten zu können, wenn sie hinein gelangen.

Verstehen der OT-Netzwerksegmentierung und -Zonierung

Was ist OT-Netzwerksegmentierung?

Segmentierung unterteilt Ihr Netzwerk in kleinere, kontrollierte Abschnitte. Man könnte es als den Bau von Firewalls in Ihrer digitalen Umgebung betrachten. Wenn eine Zone kompromittiert wird, bleiben andere unberührt.

Was sind industrielle Zonen?

Zonen sind logische Gruppierungen von Systemen basierend auf Funktion, Risiko und Kontrollniveau. Der IEC 62443 Standard definiert Zonen und Leitungen:

• Zonen: Gruppen von Vermögenswerten mit ähnlichen Sicherheitsanforderungen

• Leitungen: Kontrollierte Kommunikationspfade zwischen Zonen

Zum Beispiel könnten Sie haben:

• Eine Unternehmens-IT-Zone für Bürosysteme

• Eine DMZ für gemeinsam genutzte Dienste wie Historiker

• Eine Überwachungszone für SCADA-Systeme

• Eine Steuerungszone für PLCs und Aktuatoren

Vorteile der Segmentierung für die industrielle Cybersicherheit

• Begrenzung der Angriffsverbreitung: Verhindert laterale Bewegungen zwischen Systemen

• Schutz von Altanlagen: Ältere Geräte können ohne Upgrades isoliert werden

• Vereinfachung der Vorfallreaktion: Verletzungen sind leichter einzudämmen und zu untersuchen

• Unterstützung der Einhaltung: Erfüllt NERC CIP, IEC 62443 und andere Rahmenwerke

• Verbesserung der Sichtbarkeit: Netzwerkpläne helfen, kritische Zonen zu überwachen

Wenn man Segmentierung mit Zonierung kombiniert, erhält man sowohl Struktur als auch Kontrolle, zwei Säulen einer widerstandsfähigen OT-Sicherheit.

Schritt-für-Schritt-Leitfaden zu bewährten Praktiken der Segmentierung

Lassen Sie uns aufschlüsseln, wie Sie Segmentierung und Zonierung effektiv anwenden können.

1. Entdecken und Inventarisieren Sie alle Vermögenswerte

Bevor Sie segmentieren, sollten Sie wissen, was Sie haben:

• Passive Netzwerkentdeckungswerkzeuge (Operationen nicht stören)

• Identifizieren Sie alle Vermögenswerte: PLCs, RTUs, HMIs, IoT-Sensoren

• Taggen Sie jeden mit Metadaten: Standort, Funktion, Anbieter, OS

Ein sauberes Vermögenswertinventar ermöglicht kluge Entscheidungen.

2. Kartieren Sie Datenflüsse und Datenwege

Verstehen Sie, wie Systeme kommunizieren:

• Wer spricht mit wem?

• Welche Protokolle werden verwendet (Modbus, OPC UA usw.)?

• Welche Flüsse sind wesentlich und welche riskant?

Verwenden Sie Tools wie Flussanalysatoren oder Tap-Mirroring, um Sichtbarkeit zu gewinnen.

3. Definieren Sie Zonen basierend auf Risiko und Funktion

Unterteilen Sie das Netzwerk in Zonen wie:

• IT-Zone

• OT-DMZ

• Operations/SCADA-Zone

• Engineering-Arbeitsplatz-Zone

• Safety Instrumented Systems (SIS) Zone

Jede Zone sollte klar definierte Sicherheitsniveaus haben.

4. Erstellen Sie Leitungen zwischen Zonen

Verwenden Sie Firewalls, Gateways oder Proxys, um den Verkehr zu steuern:

• Erlauben Sie nur genehmigte Protokolle

• Überprüfen Sie den Inhalt, wo möglich

• Protokollieren Sie alle Interaktionen

Vermeiden Sie direkte Kommunikation über Zonen hinweg ohne Inspektion.

5. Wenden Sie das Prinzip der geringsten Privilegien an

Begrenzen Sie, wer und was die Zonenübergänge überschreiten kann:

• Durchsetzen von rollenbasiertem Zugriff

• Erfordern Sie MFA für sensiblen Zugriff

• Implementieren Sie Benutzer- und Geräteauthentifizierung pro Zone

6. Setzen Sie OT-bewusste Firewalls ein

Standard-IT-Firewalls versagen oft in OT. Verwenden Sie Firewalls, die für Folgendes gebaut sind:

• ICS-Protokolle

• Niedrige Latenz und deterministischer Verkehr

• Industrielle DPI (Deep Packet Inspection)

Sie ermöglichen Protokoll-Whitelisting und Anomalieerkennung.

7. Sichern Sie den Fernzugriff

Anbieter und Fern-Ingenieure benötigen Zugriff, aber er muss sicher sein:

• Verwenden Sie VPNs mit Sitzungssteuerung 

• Fügen Sie Jump-Hosts hinzu und protokollieren Sie Sitzungen

• Beschränken Sie den Zugriff nach Zeit, Rolle und Endpunkt

8. Segmentieren Sie veraltete und an Anbieter gebundene Systeme

Einige Systeme können nicht gepatcht oder aktualisiert werden:

• Platzieren Sie sie in eng kontrollierten Zonen

• Beschränken Sie ihre Kommunikation auf bekannte Leitungen

• Verwenden Sie einseitige Gateways, wenn nötig

9. Überwachen und alarmieren Sie den Verkehr über Zonen hinweg

Verwenden Sie netzwerkbasierte Intrusion-Detection-Systeme (NIDS) mit:

• Protokollspezifischer Erkennung (Modbus, DNP3)

• Verhaltensbaselining

• OT-optimierte Anomalie-Alerts

Dies ermöglicht eine frühzeitige Erkennung von Fehlverhalten oder Verletzungen.

10. Aktualisieren Sie kontinuierlich Ihre Architektur

Netzwerke entwickeln sich weiter. So sollte auch Ihre Segmentierung:

• Regelmäßige Überprüfung der Vermögenswertinventare und Datenflüsse

• Aktualisieren Sie Zonenmodelle bei Änderungen

• Regelsätze überprüfen und Failover-Bedingungen testen

Industrielle Zonen in Aktion: Szenarien aus der realen Welt

Szenario 1: Fertigungswerk mit gemischten Anbietern

Sie haben Siemens PLCs, Rockwell-Antriebe und veraltete HMIs. Mit der Segmentierung:

• Platzieren Sie HMIs in ihrer eigenen Ingenieurzone

• Erstellen Sie nur Leitungen zu autorisierten PLCs

• Verwenden Sie Firewalls, um bösartigen Verkehr von neuen Geräten zu blockieren

Ergebnis: Ein einzelner kompromittierter HMI verursacht keine Kaskade durch die Linie.

Szenario 2: Ferne Windparks zentral verwaltet

Ihre Turbinen befinden sich an abgelegenen Standorten, aber Ingenieure greifen von HQ darauf zu. Verwenden Sie:

• VPNs in eine dedizierte Zone für fernverwalte

• Zugriffsbroker mit MFA und Sitzungserfassung

• Lokale Überwachungszonen, die vom Internet isoliert sind

Ergebnis: Sicherer Zugriff, ohne die Turbinen direkt zu exponieren.

Szenario 3: Wasserwerk mit IoT-Sensoren

IoT-Sensoren sammeln Druck- und Flussdaten. Mit der Segmentierung:

• Erstellen Sie eine dedizierte IoT-Zone

• Erlauben Sie nur Datenfluss zur Historikerzone

• Blockieren Sie alle Befehle von der IoT-Zone zu den Steuerungssystemen

Ergebnis: Böswillige Sensormanipulation kann kritische Operationen nicht verändern.

Wie Shieldworkz die OT-Segmentierung stärkt

Bei Shieldworkz empfehlen wir nicht nur die Segmentierung, wir helfen Ihnen, sie sicher und nachhaltig aufzubauen.

Unsere Kernfähigkeiten umfassen:

Vermögensentdeckung und Netzwerkvermessung

• Passive Entdeckungswerkzeuge für OT

• Zonenidentifikation und Verkehrsvisualisierung

IEC 62443-Zonierungsrahmen

• Wenden Sie globale Standards auf Ihre Operationen an

• Definieren Sie Zonen und Leitungen präzise

OT-spezifische Firewalls und NIDS

• Abnormale Aktivitäten erkennen, blockieren und alarmieren

• Tiefenpaketinspektion für ICS-Protokolle

Sicherer Fernzugriff

• Rollenbasierte Zugriffssteuerung mit Protokollierung

• Verwalteter Zugang für Dritte

Unterstützung der Compliance

• Vorlagen und Bewertungen für IEC 62443, NERC CIP und mehr

• Audit-fähige Dokumentation und Änderungsprotokolle

Schutz veralteter Systeme

• Segmentierungsstrategien für nicht patchbare Systeme

• Luftspalte, Firewalls und einseitige Gateways

Wir sprechen Ihre Sprache, von PLC bis Politik. Egal, ob Sie mit veralteter Ausrüstung arbeiten oder neue Standorte bereitstellen, wir passen Lösungen an, die für Sie funktionieren.

Fazit: Bauen Sie ein sichereres, intelligenteres OT-Netzwerk

Da die Bedrohungen für OT- und cyberphysikalische Systeme immer ausgefeilter werden, müssen auch unsere Verteidigungen wachsen. Die Segmentierung Ihrer OT-Netzwerke und die ordnungsgemäße Zonierung Ihrer industriellen Vermögenswerte sind einer der wirkungsvollsten Schritte, die Sie unternehmen können.

Hier ist Ihre schnelle Zusammenfassung:

• Inventarisieren Sie Vermögenswerte und kartieren Sie Ihre Datenflüsse

• Definieren Sie Zonen basierend auf Funktion und Risiko

• Steuern Sie Leitungen mit Firewalls und Regeln

• Beschränken Sie den Zugriff mit der geringsten Berechtigung und MFA

• Überwachen Sie den Verkehr und prüfen Sie die Konfigurationen

• Arbeiten Sie mit Experten wie Shieldworkz zusammen, um es richtig zu machen

Es geht nicht nur um Sicherheit, es geht darum, Uptime, Sicherheit und Ruf zu schützen.

Bereit, den nächsten Schritt zu machen?

Laden Sie unseren OT-, ICS- und IOT Bedrohungslandschaftsbericht herunter oder Fordern Sie eine kostenlose Beratung an, um zu sehen, wie Shieldworkz Ihre OT-Sicherheitslage stärken kann.

Lassen Sie uns gemeinsam Sicherheitslösungen schaffen, die widerstandsfähig, compliant und zukunftssicher sind.