Industrial Security Sechs Herausforderungen bei der PKI-Implementierung

Quelle: BXC Security 2 min Lesedauer

In vernetzten Produktionsumgebungen spielt die Public-Key-Infrastructure (PKI) eine entscheidende Rolle zur Verwaltung von kryptografischen Identitäten. Bei OT-Umgebungen gibt es einige Besonderheiten, die Sicherheitsverantwortliche im Blick haben sollten.

Für die Absicherung von Produktionsanlagen spielt die Public-Key-Infrastructure (PKI) heute eine entscheidende Rolle.(Bild:   /  Pixabay)
Für die Absicherung von Produktionsanlagen spielt die Public-Key-Infrastructure (PKI) heute eine entscheidende Rolle.
(Bild: / Pixabay)

Diese sechs Herausforderungen gilt es heute bei der PKI-Implementierung in einer OT-Umgebung zu beachten:

  • Ressourcenbeschränkte Komponenten
    Häufig verfügen OT-Geräte nur über begrenzte CPU-, RAM- und Speicherkapazitäten. Dadurch passen vollständige Zertifikatssperrlisten (CRLs) unter Umständen nicht in den Arbeitsspeicher oder lange TLS-Handshakes können zu Timeouts führen. Deshalb ist es notwendig, die Architektur für die Zertifikatssperrung in OT-Umgebungen gezielt zu konzipieren. 
  • Segmentierte & eingeschränkte Konnektivität
    Viele OT-Netzwerkzonen haben keinen Internetzugang. Im laufenden Betrieb darf daher keine Abhängigkeit von Cloud-Diensten bestehen. Externe OCSP-Responder sind nicht erreichbar. Gleichzeitig erschwert die hohe Anzahl an Netzwerkzonen mit sehr restriktiven Kommunikationsvorgaben die Zertifikatsprüfung und den Zertifikatswiderruf. Das Identity-Lifecycle-Management muss deshalb auch ohne Internetzugang und über Zonengrenzen hinweg funktionieren. 
  • Ausfallzeiten sind nicht tolerierbar
    Die Verfügbarkeit der Certificate Authority (CA) ist Teil der kritischen Infrastruktur. Ausfälle von OCSP-Respondern können zu Kommunikationsfehlern führen, während eine gestörte CRL-Verteilung ein operatives Risiko darstellt. Eine hochverfügbare PKI ist daher nicht verhandelbar. Zertifikate müssen jederzeit widderrufen werden können. 
  • Anforderungen an deterministische Kommunikation
    Industrieprotokolle erfordern vorhersehbare, begrenzte Latenzen, stabiles Sitzungsverhalten und keine unvorhersehbaren Verzögerungen beim Verbindungsaufbau. Wird PKI ohne Berücksichtigung der OT-Anforderungen umgesetzt, können Widerrufsprüfungen unkontrollierte Latenzen verursachen, externe Abhängigkeiten die Kommunikation destabilisieren und Handshake-Verzögerungen Echtzeitanforderungen verletzen. Die Zertifikatsvalidierung darf Kommunikationszeiten daher weder verzögern noch unvorhersehbar variieren lassen. 
  • Sehr hohe Anzahl von Maschinenidentitäten
    Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS/PLC) und Fernwirkeinheiten (RTU), Sensoren und Messgeräte, Edge-Gateways sowie eingebettete Komponenten benötigen eigene Maschinenidentitäten. Während es in der IT oft um tausende Server geht, erreicht die Zahl der OT-Geräte schnell die Millionen. Automatisierung ist daher keine Frage des Komforts, sondern eine strukturelle Notwendigkeit.  
  •  Komplexe Vertrauensdomänen:
    Interne Betriebsteams, externe Dienstleister, OEM-Lieferanten, Wartungsteams und Cloud-Dienste agieren in unterschiedlichen Vertrauensdomänen. Vertrauen muss daher segmentiert, kontrolliert und auditierbar gestaltet werden.

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