IoT-Security: Definition + Best Practices für sichere IoT-Lösungen

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Was ist IoT-Sicherheit?

IoT-Sicherheit bezieht sich auf die Strategien und Schutzmaßnahmen, um IoT-Geräte und die Netzwerke, mit denen sie verbunden sind, vor Cyberangriffen zu schützen. Da IoT-Geräte oft kontinuierlich Daten senden und empfangen, ist die Sicherheit der Geräte entscheidend, um Integrität und Vertraulichkeit der Daten zu gewährleisten.

Warum ist IoT-Security so wichtig?

Mit der Zunahme von IoT-Geräten steigt auch das Risiko von Sicherheitsverletzungen. Ein unsicherer Thermostat oder eine WLAN-Kamera kann als Einfallstor für Angriffe auf ein gesamtes Netzwerk dienen. Darüber hinaus können Datenlecks zu erheblichen finanziellen und reputativen Schäden führen.

Einige Best Practices für die IoT-Sicherheit aus unserer Praxis

Ende-zu-Ende-Verschlüsselung

Prinzip: Daten sollten während ihrer gesamten Lebensdauer verschlüsselt sein, sowohl beim Senden und Empfangen.
Beispiel: Ein Smart-Home-System verwendet moderne Verschlüsselungsalgorithmen, um sicherzustellen, dass Daten, die zwischen Sensoren, Geräten und der zentralen Steuerungseinheit übertragen werden, vor Abhörversuchen geschützt sind.

Sichere Geräteidentität

Prinzip: Jedes IoT-Gerät sollte eine eindeutige Identität haben, die es dem Netzwerk ermöglicht, es zu überprüfen und zu authentifizieren.
Beispiel: Ein vernetztes Auto verwendet digitale Zertifikate, um seine Identität gegenüber einem Cloud-Server zu bestätigen, bevor es Software-Updates herunterlädt.

Regelmäßige Software-Updates

Prinzip: Software und Firmware von IoT-Geräten sollten stets aktuell gehalten werden, um bekannte Sicherheitslücken zu schließen.
Beispiel: Bei Projektraum Reger entwickeln wir IoT-Sensoren und Tracker, welche meist mit Over-the-Air-Updates ausgestattet sind. Dadurch können Sicherheitsupdates jederzeit eingespielt werden.

Zugriffskontrolle und Benutzerauthentifizierung

Prinzip: Nur autorisierte Benutzer sollten Zugriff auf IoT-Geräte und Daten haben.
Beispiel: Ein industrielles Steuerungssystem erfordert sowohl ein Passwort als auch eine Smartcard-Authentifizierung, um sicherzustellen, dass nur autorisierte Ingenieure Änderungen vornehmen können.

Sichere Entwicklung und Programmierung

Prinzip: IoT-Geräte sollten mit einem Sicherheitsfokus entwickelt werden, wobei bekannte Schwachstellen sowohl Hardware- als auch Softwareseitig  vermieden werden.
Beispiel: Bei Türschließsystemen reicht es zum Beispiel nicht, nur eine End zu End Verschlüsselung und Geräteverifikation anzuwenden. Genau so wichtig ist es, die Hardware so zu konzipieren, dass ein Missbrauch nicht möglich ist.

Sichere APIs und Kommunikation

Prinzip: Die Kommunikation zwischen IoT-Geräten und Backend-Servern sollte über sichere und authentifizierte APIs erfolgen.
Beispiel: Ein Smart-Home-Hub verwendet OAuth 2.0 und SSL/TLS, um sicherzustellen, dass nur autorisierte Anwendungen und Dienste Zugriff auf die Daten haben.

Weitere Möglichkeiten zur Steigerung der IoT-Sicherheit

Anwendung des Zero-Trust-Modells

Prinzip: In der heutigen Cyberlandschaft sollte man keinem Gerät oder Benutzer blind vertrauen. Das Zero-Trust-Modell geht davon aus, dass Bedrohungen sowohl außerhalb als auch innerhalb des Netzwerks existieren können.
Beispiel: Ein Unternehmen implementiert Multi-Faktor-Authentifizierung für alle Benutzer und Geräte, unabhängig davon, ob sie sich innerhalb oder außerhalb des Unternehmensnetzwerks befinden.

Netzwerksicherheit und Segmentierung

Prinzip: IoT-Geräte sollten von kritischen Netzwerksegmenten getrennt und durch Firewalls und andere Sicherheitsmaßnahmen geschützt werden.
Beispiel: In einem Krankenhaus sind medizinische Geräte in einem separaten Netzwerksegment untergebracht, das vom allgemeinen Krankenhausnetzwerk getrennt ist, um sie vor potenziellen Angriffen zu schützen.

Physische Sicherheit von Geräten

Prinzip: IoT-Geräte sollten vor physischen Angriffen, Diebstahl oder Sabotage geschützt werden.
Beispiel: Ein Geldautomat in einer Bankfiliale ist mit Überwachungskameras und Alarmsystemen ausgestattet, um Manipulationen zu verhindern.

Überwachung und Anomalieerkennung

Prinzip: Der Verkehr und das Verhalten von IoT-Geräten sollten kontinuierlich überwacht werden, um ungewöhnliche oder verdächtige Aktivitäten zu erkennen.
Beispiel: Ein Unternehmen verwendet ein Intrusion Detection System (IDS), das Alarm schlägt, wenn ein IoT-Gerät plötzlich Daten an eine unbekannte IP-Adresse sendet.

Schulung und Richtlinien

Prinzip: Mitarbeiter sollten in IoT-Sicherheitspraktiken geschult werden, und es sollten klare Richtlinien für die sichere Nutzung und Verwaltung von IoT-Geräten erstellt werden.
Beispiel: Ein Unternehmen bietet monatliche Schulungen zur IoT-Sicherheit an und hat ein Handbuch mit Best Practices für die Mitarbeiter erstellt.

Datenschutz und Compliance

Prinzip: Alle IoT-Daten sollten gemäß den geltenden Datenschutzgesetzen und -vorschriften behandelt werden.
Beispiel: Ein Wearable-Gerät, das Gesundheitsdaten sammelt, speichert diese Daten in verschlüsselter Form und teilt sie nur mit ausdrücklicher Zustimmung des Benutzers.

Reduzierung der Angriffsfläche durch Deaktivierung unnötiger Dienste

Prinzip: Nicht benötigte Dienste und Ports auf IoT-Geräten sollten deaktiviert werden, um potenzielle Einfallstore zu minimieren.
Beispiel: Ein vernetzter Drucker hat standardmäßig mehrere offene Ports. Ein sicherheitsbewusster Administrator würde alle nicht benötigten Ports schließen, um das Risiko eines Angriffs zu verringern.

Sicherheitsrisiken für das IoT: Was ist die IoT-Angriffsfläche?

Die IoT-Angriffsfläche bezieht sich auf alle Punkte eines IoT-Systems, die einem potenziellen Angriff ausgesetzt sind. Dies kann Hardware, Software, Netzwerkkomponenten oder sogar Benutzer einschließen.

IoT-Sicherheitsrisiken aus unserer Entwicklungspraxis

Die Zunahme von Endpunkten als erweitertes Risiko

Jedes neue IoT-Gerät, das zu einem Netzwerk hinzugefügt wird, erhöht die Angriffsfläche. Wenn man bedenkt, dass laut der Studie "Improving Internet of Things (IoT) Security with Software-Defined Network (SDN)" bis 2025 voraussichtlich über 75 Milliarden IoT-Geräte vernetzt sein werden, wird das Ausmaß dieses Risikos deutlich.

Unsichere Hardware

Billige oder schlecht konstruierte Hardware kann leicht kompromittiert werden. Ein Angreifer könnte beispielsweise eine unsichere Webcam hacken und sie für Spionagezwecke verwenden.

Probleme bei der Wartung und Aktualisierung

Viele IoT-Geräte erhalten nach ihrer Markteinführung keine regelmäßigen Software-Updates, was sie anfällig für Angriffe macht. Ein berühmtes Beispiel ist das Mirai-Botnet, das IoT-Geräte infizierte, die noch die Standardanmeldeinformationen verwendeten.

Unverschlüsselte Datenübertragungen

Daten, die ohne Verschlüsselung übertragen werden, sind anfällig für Abhörversuche. Ein Angreifer könnte beispielsweise die unverschlüsselte Kommunikation zwischen einem Smart-Thermostat und einem Server abfangen und die Kontrolle über den Thermostat übernehmen.

IoT-Botnets

Ein Botnet ist eine Gruppe von kompromittierten Geräten, die für bösartige Aktivitäten wie DDoS-Angriffe verwendet werden können. Das Mirai-Botnet, das 2016 entdeckt wurde, bestand aus Millionen von IoT-Geräten und wurde verwendet, um einige der größten DDoS-Angriffe aller Zeiten durchzuführen.

Firmware Exploits

Die Firmware ist die Software, die direkt auf der Hardware eines Geräts läuft. Wenn ein Angreifer eine Schwachstelle in der Firmware findet, könnte er das Gerät komplett übernehmen.

Weitere Punkte, welche mögliche Sicherheitsrisiken darstellen könnten

Schlechte Bestandsverwaltung

Ohne eine genaue Übersicht über alle IoT-Geräte in einem Netzwerk ist es fast unmöglich, sie effektiv zu schützen. Ein Unternehmen könnte beispielsweise ein altes IoT-Gerät übersehen, das nicht mehr in Gebrauch ist, aber immer noch mit dem Netzwerk verbunden ist und eine Sicherheitslücke darstellt.

Schatten-IoT

Dies sind Geräte, die ohne das Wissen oder die Zustimmung der IT-Abteilung mit dem Netzwerk verbunden sind. Ein Mitarbeiter könnte beispielsweise ein unsicheres Smart-Gerät ins Büro bringen und es mit dem Unternehmensnetzwerk verbinden, wodurch potenzielle Sicherheitsrisiken entstehen.

DNS-Bedrohungen

Angreifer können DNS-Anfragen manipulieren, um den Datenverkehr auf bösartige Websites umzuleiten. Ein solcher Angriff könnte dazu führen, dass ein IoT-Gerät mit einem bösartigen Update infiziert wird.

Bösartige Node Injection

Angreifer könnten bösartige Knotenpunkte in ein IoT-Netzwerk einfügen, um Daten abzufangen oder das Netzwerk zu stören.

IoT-Ransomware

Ransomware-Angriffe sperren Geräte oder Daten und verlangen ein Lösegeld für ihre Freigabe. IoT-Geräte könnten besonders anfällig für solche Angriffe sein, da sie oft nicht die gleichen Sicherheitsmaßnahmen wie traditionelle Computer haben.

Manipulationen an physischen Geräten

Physische Angriffe können ebenso schädlich sein wie digitale. Ein Angreifer könnte beispielsweise einen Sensor in einer Fabrik physisch manipulieren, um falsche Daten zu senden und die Produktion zu stören.

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Wenn Sie Unterstützung bei der Entwicklung Ihrer IoT-Geräte benötigen, wenden Sie sich gerne an uns, die Projektraum Reger GmbH. Es ist immer sinnvoll, die Sicherheit der IoT-Lösung von Anfang an zu planen, als später unnötigen Risiken ausgesetzt zu sein. Wir helfen Ihnen bei der Umsetzung und unterstützen mit unserer Erfahrung, wo wir können.

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