Zero-Trust für IoT-Lösungen implementieren

Verfasst von: Anthony Moffa
1/17/2024

Lesezeit: 6 min

Was ist Zero-Trust Security?

Zero-Trust Security ist ein Cybersecurity-Ansatz, bei dem der Zugriff auf die digitalen Ressourcen eines Unternehmens verweigert wird. In einem Zero-Trust-Sicherheitsmodell muss jeder Benutzer und jedes Gerät authentifiziert und autorisiert werden, bevor der Zugriff auf digitale Ressourcen oder Daten gewährt wird. Selbst Benutzer innerhalb eines Netzwerks müssen mehrere Authentifizierungs- und Autorisierungsebenen durchlaufen. Zero-Trust-Sicherheit minimiert das Risiko eines unbefugten Zugriffs und potenzieller Datenverletzungen, indem Benutzer und Geräte während ihrer gesamten Session kontinuierlich überprüft und validiert werden, da herkömmliche Sicherheitsmaßnahmen in der heutigen, sich ständig weiterentwickelnden Bedrohungslandschaft keinen ausreichenden Schutz mehr bieten.

Was bedeutet Zero-Trust im IoT-Bereich?

Im Internet der Dinge (IoT) bezieht sich der Begriff "Zero-Trust" auf einen Sicherheitsansatz, bei dem alle Netzwerkgeräte oder Benutzer als verdächtig betrachtet werden. Im Gegensatz zu herkömmlichen Sicherheitsmodellen, die auf vertrauenswürdigen Netzwerken und Perimetern basieren, betont Zero-Trust im IoT die Notwendigkeit einer kontinuierlichen Überprüfung und Validierung aller Geräte, Benutzer und Verbindungen innerhalb eines Netzwerks. Da immer mehr Geräte im IoT-Ökosystem miteinander verbunden sind, ist die Gewährleistung von Sicherheit unerlässlich, um unbefugten Zugriff, potenzielle Cyber-Bedrohungen und das Risiko von Datenschutzverletzungen zu verhindern. Zero-Trust im IoT zielt darauf ab, sensible Daten und Systeme zu schützen, indem strenge Zugangskontrollen, Authentifizierungsmechanismen und Überwachungstechniken implementiert werden, unabhängig vom Standort oder Netzwerk, mit dem die Geräte verbunden sind.

Warum ist Zero-Trust für IoT-Geräte erforderlich?

Zero-Trust ist notwendig, weil IoT-Geräte oft mit Netzwerken verbunden sind, die Zugang zu sensiblen Daten und begrenzten Sicherheitsfunktionen haben, was sie anfällig für Cyberangriffe und Kompromisse macht. Zero-Trust-Sicherheit stellt sicher, dass jedes Gerät als potenziell nicht vertrauenswürdig behandelt wird und eine kontinuierliche Authentifizierung und Autorisierung erfordert, unabhängig von Standort oder Netzwerk. Durch die Implementierung von Zero-Trust können Unternehmen ihre IoT-Geräte und gesammelten Daten besser schützen und so das Risiko eines unbefugten Zugriffs und möglicher Verstöße verringern.

Was sind die Voraussetzungen für Zero-Trust-IoT-Lösungen?

Starke Identität zur Authentifizierung von Geräten

Da immer mehr IoT-Geräte in verschiedene kritische Systeme und Netzwerke integriert werden, ist eine starke Identität zur Authentifizierung der Geräte eine entscheidende Voraussetzung, um sicherzustellen, dass ihre Authentizität und Integrität unerlässlich ist, um unbefugten Zugriff und mögliche Sicherheitsverletzungen zu verhindern. Durch die Einrichtung eines starken Identitätsauthentifizierungsmechanismus können Unternehmen die Gültigkeit jedes Geräts überprüfen, das versucht, sich mit ihrem Netzwerk zu verbinden.

Dieser Authentifizierungsprozess ermöglicht die Implementierung strenger Zugriffskontrollen, so dass nur authentifizierten Geräten der Zugriff auf Netzwerkressourcen gewährt wird. Die eindeutige Identität jedes Geräts ermöglicht eine klare Rückverfolgung von Aktionen und Transaktionen, so dass Unternehmen die Geräteaktivitäten überwachen und überprüfen können. Dies ermöglicht eine schnelle Identifizierung und Reaktion auf verdächtiges oder bösartiges Verhalten innerhalb des Netzwerks, um die allgemeine Integrität und Sicherheit des Systems zu gewährleisten. Ein starkes Identitätsauthentifizierungssystem ist für Zero-Trust-IoT-Lösungen unerlässlich, da es die Grundlage für den Aufbau von Vertrauen und die Gewährleistung einer sicheren Kommunikation zwischen Geräten und dem Netzwerk bildet.

Zugangskontrolle zur Begrenzung des Zerstörungsradius

Der Zerstörungsradius bezieht sich auf das potenzielle Ausmaß des Schadens, der durch einen Sicherheitsvorfall verursacht wird, und die Zugangskontrolle zur Eindämmung des Zerstörungsradius ist eine Voraussetzung für IoT-Lösungen mit Null-Vertrauen, da sie unerlässlich ist, um unbefugten Zugang zu kritischen Systemen zu verhindern und die potenziellen Auswirkungen von Sicherheitsverletzungen zu minimieren. In einer Zero-Trust-Umgebung, in der Vertrauen niemals vorausgesetzt wird und der Zugriff nur nach Kenntnisnahme gewährt wird, ist die Zugriffskontrolle entscheidend für den Schutz von IoT-Geräten und der von ihnen verwalteten sensiblen Daten. Durch die Implementierung von Zugriffskontrollen können Unternehmen sicherstellen, dass nur autorisierten und authentifizierten Personen oder Geräten der Zugang zum IoT-Netzwerk gewährt wird. Durch die Beschränkung des Zugriffs auf bestimmte Geräte oder Dienste auf der Grundlage von Richtlinien und Privilegien wird der Umfang eines potenziellen Verstoßes begrenzt, wodurch die Auswirkungen auf das gesamte Netzwerk minimiert werden. Diese proaktive Maßnahme trägt dazu bei, die Sicherheitslage von IoT-Lösungen zu verbessern und schützt vor unbefugten Handlungen oder böswilligen Aktivitäten, die die Integrität, Vertraulichkeit und Verfügbarkeit kritischer Ressourcen gefährden könnten.

Überwachen des Gerätezustands und Kennzeichnen von Geräten zur Fehlerbehebung

Bei Zero-Trust-IoT-Lösungen sind die Überwachung des Gerätezustands und die Kennzeichnung von Geräten zur Behebung von Mängeln wesentliche Anforderungen, da die mit diesen Geräten verbundenen Sicherheitsrisiken ebenfalls gestiegen sind. Die Überwachung des Zustands von IoT-Geräten ermöglicht es Unternehmen, Schwachstellen oder potenzielle Bedrohungen in Echtzeit zu erkennen. Durch die kontinuierliche Überwachung des Gerätezustands können Unternehmen unbefugte Aktivitäten, anomale Verhaltensweisen oder Software-Schwachstellen erkennen, die die Sicherheit des gesamten Netzwerks gefährden könnten. Die Kennzeichnung von Geräten zur Behebung stellt sicher, dass alle erkannten Probleme umgehend behoben werden, um das Risiko zu mindern und weitere Angriffe zu verhindern. Es ermöglicht Unternehmen, proaktive Maßnahmen zu ergreifen, wie z. B. die Anwendung von Sicherheits-Patches oder Firmware-Updates, um sicherzustellen, dass die Geräte mit den neuesten Sicherheitsmaßnahmen arbeiten.

Konsistente Aktualisierungen des Gerätezustands

Konsistente Aktualisierungen des Gerätezustands sind eine entscheidende Voraussetzung für vertrauenswürdige IoT-Lösungen, da sie eine grundlegende Rolle bei der Aufrechterhaltung der Sicherheit und Integrität der miteinander verbundenen Geräte spielen. Mit der zunehmenden Anzahl von IoT-Geräten, die mit Netzwerken verbunden sind, vergrößert sich auch die potenzielle Angriffsfläche, was es schwieriger macht, die Sicherheit dieser Geräte zu gewährleisten. Durch regelmäßige Aktualisierungen des Gerätezustands können Unternehmen bekannte Schwachstellen beheben, Sicherheitslücken schließen und die notwendigen Sicherheitsmaßnahmen zum Schutz vor neuen Bedrohungen implementieren. In einer Zero-Trust-Umgebung, in der jedes Gerät ständig seine Identität und Vertrauenswürdigkeit nachweisen muss, bevor es Zugriff auf Ressourcen erhält, sind konsistente Aktualisierungen des Gerätezustands unerlässlich, um zu überprüfen, ob die Geräte in einer sicheren und aktuellen Umgebung arbeiten. Ohne regelmäßige Updates können Geräte anfällig für Angriffe werden, was die Gesamtsicherheit des gesamten IoT-Ökosystems gefährdet. Darüber hinaus können Unternehmen durch konsistente Aktualisierungen des Gerätezustands abnormales Verhalten oder Anomalien erkennen und so proaktiv potenzielle Sicherheitsverletzungen oder unbefugte Zugriffsversuche erkennen und abwehren.

Proaktive Sicherheitsüberwachung

Proaktive Sicherheitsüberwachung hilft dabei, potenzielle Sicherheitsbedrohungen in Echtzeit zu erkennen und darauf zu reagieren. In einem IoT-Ökosystem, in dem zahlreiche Geräte miteinander verbunden sind und ständig Daten austauschen, besteht ein erhöhtes Risiko von Schwachstellen und potenziellen Sicherheitsverletzungen. Ein Zero-Trust-Ansatz für die IoT-Sicherheit geht davon aus, dass keinem Gerät oder Benutzer von Natur aus vertraut werden kann und jede Interaktion überprüft und autorisiert werden muss. Durch die Implementierung einer proaktiven Sicherheitsüberwachung können Unternehmen den Netzwerkverkehr, das Geräteverhalten und die Benutzeraktivitäten kontinuierlich überwachen und analysieren, um verdächtige oder nicht autorisierte Aktivitäten zu erkennen. Diese Echtzeitüberwachung ermöglicht es, sofortige Maßnahmen zu ergreifen, wie z. B. die Isolierung gefährdeter Geräte oder die Sperrung unbefugter Zugriffe, wodurch die potenziellen Auswirkungen von Sicherheitsvorfällen verringert werden. Die proaktive Sicherheitsüberwachung trägt auch dazu bei, die allgemeine Sichtbarkeit und Kontrolle über die IoT-Umgebung zu verbessern, so dass Unternehmen proaktiv Schwachstellen erkennen und beheben, Sicherheitslücken schließen und Sicherheitsrichtlinien effektiv durchsetzen können. In einer Zero-Trust-Architektur, in der Vertrauen niemals vorausgesetzt wird, ist die proaktive Sicherheitsüberwachung eine entscheidende Komponente für die Aufrechterhaltung einer sicheren und zuverlässigen IoT-Infrastruktur.

Was sind die Herausforderungen bei der Umsetzung von Zero-Trust für das IoT?

Nicht verwaltete Endgeräte und Vertrauenswürdigkeit

Eine der größten Herausforderungen bei der Umsetzung eines Zero-Trust-Modells für das IoT ist das Vorhandensein von nicht verwalteten Geräten. In IoT-Ökosystemen kann es eine Vielzahl von Geräten verschiedener Hersteller und Anbieter geben, die jeweils ihre eigenen Sicherheitsprotokolle und Schwachstellen haben. Diese Geräte werden unter Umständen nicht zentral verwaltet oder aktualisiert, was die Durchsetzung strenger Sicherheitsmaßnahmen und Vertrauensstufen erschweren kann, da nicht verwaltete Geräte zu Einfallspforten für Cyberangriffe werden können, die das gesamte IoT-Netzwerk gefährden. Vertrauen wird im Zusammenhang mit dem IoT aufgrund der Vielfalt der Geräte und ihrer unterschiedlichen Sicherheitsniveaus ebenfalls zu einer Herausforderung, da es sich um eine grundlegende Komponente der Zero-Trust-Architektur handelt, bei der jede Einheit oder jedes Gerät, das auf das Netzwerk zugreift, überprüft und authentifiziert werden muss. Die Bewältigung dieser Herausforderungen erfordert die Implementierung robuster Geräteverwaltungspraktiken und den Einsatz fortschrittlicher Authentifizierungs- und Verschlüsselungstechniken. Es ist wichtig, alle Geräte im IoT-Ökosystem kontinuierlich zu überwachen und zu aktualisieren, um ihre Sicherheit und die Einhaltung der festgelegten Vertrauensstufen zu gewährleisten. Die Festlegung von Standards und Protokollen, an die sich die Gerätehersteller halten müssen, kann ebenfalls dazu beitragen, dass alle Geräte die Mindestsicherheitsanforderungen erfüllen, was das Vertrauen in das IoT-Netzwerk stärkt.

Sicherung von Unternehmensnetzwerken

Die Sicherung von Unternehmensnetzwerken ist eine große Herausforderung, wenn es darum geht, ein Zero-Trust-Modell für das IoT zu implementieren. Das IoT umfasst ein riesiges und vielfältiges Netz miteinander verbundener Geräte, von denen jedes seine eigenen Schwachstellen und potenziellen Einfallstore für Cyberangriffe hat. Bei einem Zero-Trust-Ansatz, bei dem jedem Gerät und jeder Verbindung misstraut wird, muss sichergestellt werden, dass alle Endpunkte in einem Unternehmensnetzwerk angemessen gesichert sind. Dazu gehören die Einführung starker Authentifizierungsprotokolle, die Verschlüsselung von Datenübertragungen und die ständige Überwachung und Aktualisierung von Sicherheitsmaßnahmen. Die schiere Größe und Komplexität von IoT-Netzwerken kann es jedoch schwierig machen, potenzielle Sicherheitslücken zu erkennen und zu schließen. Da IoT-Geräte zudem häufig nur über eine begrenzte Verarbeitungsleistung und Speicherkapazität verfügen, kann die Implementierung robuster Sicherheitsprotokolle an technische Grenzen stoßen. Trotz dieser Herausforderungen ist die Absicherung von Unternehmensnetzwerken von entscheidender Bedeutung, um eine Vertrauensbasis innerhalb eines Zero-Trust-Frameworks zu schaffen und sicherzustellen, dass potenzielle Schwachstellen in IoT-Geräten nicht die gesamte Netzwerksicherheit gefährden.

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Tags: ThingWorx Remote-Service Digitale Transformation Predictive Maintenance Industrial Internet of Things

Der Autor

Anthony Moffa

Anthony Moffa ist Senior Director im ThingWorx-Produktmanagement-Team von PTC. Er verfügt über umfangreiche Anwendungen in der Entwicklung, Herstellung und Implementierung von Diagnosesystemen in einer Vielzahl von Branchen, darunter Luft- und Raumfahrt, Kernkraft und Petrochemie. Bevor er zu PTC kam, war er für das Design und die Implementierung von zwei IoT-Programmen verantwortlich, eines im Bereich Life Safety und das andere im Bereich Life Sciences. Er arbeitet seit langem in Beratungsgremien für Serviceforschung mit, die von Aberdeen und The Service Council geleitet werden. Er hat einen Abschluss in Maschinenbau von der Villanova University und verfügt über mehrere Six Sigma-Zertifizierungen.