Cybersecurity für intelligente Gebäude
Cybersecurity ist das Bestreben, Menschen, Systeme und Daten vor Cyberangriffen zu schützen, indem eine Mischung aus Technologien, Prozessen und Richtlinien verwendet wird. Es garantiert die Vertraulichkeit, Integrität und Verfügbarkeit von Informationen.
Bei Gebäudeautomationssystemen (BAS) konzentriert sich die Cybersicherheit auf die Absicherung von Betriebstechnik (OT) wie HLK, Beleuchtung und anderen Gebäudesteuerungssystemen. Diese Systeme sind zunehmend mit IT-Netzwerken verbunden und damit anfällig für:
Brute-Force-Angriffe
Denial-of-Service-Angriff
Ausnutzung vorhandener Protokollschwachstellen.
Warum ist Cybersicherheit für die Gebäudeautomation und Smart Homes wichtig?
Früher wurden Gebäudesysteme auf der Annahme entworfen, dass Bedrohungen ausschließlich physischer Natur sind – ein Eindringling musste anwesend sein, um Schaden zu verursachen. Mit der Einführung intelligenter Gebäude, Fernzugriff und IP & IoT-verbundener Geräte gilt diese Annahme jedoch nicht mehr uneingeschränkt. Cybersicherheit ist inzwischen notwendig, um Folgendes abzusichern:
- Steuerungen und Sensoren (z. B. HLK, Beleuchtung, Zutrittskontrolle)
- Benutzerdaten
- Betriebskontinuität und Gebäudenutzerschutz
Das Hauptziel eines Cyberangriffs ist häufig nicht das Gebäudeleitsystem selbst. Häufig nutzen Angreifer Schwachstellen in IP & IoT-Geräten oder Automatisierungssystemen als Einstiegspunkte, um Zugang zum übergeordneten IT-Netzwerk zu erhalten oder den Betrieb durch Denial-of-Service-Angriffe (DoS) zu beeinträchtigen.
Häufige Cybersecurity-Risiken in der Gebäudeautomation und im Smart Home
Brute-Force-Angriffe
Wiederholtes Erraten von Passwörtern
Denial-of-Service (DoS)
Überlastung von Systemen, um einen Ausfall zu verursachen
Missbrauch des Systems
Auslösen von Alarmen oder nicht autorisierten Aktionen
Sabotage
Ändern von Einstellungen, um den Betrieb zu unterbrechen
Spionage
Überwachung des Nutzerverhaltens oder der Daten
Unbefugtes Eindringen
Unbefugtes Verschaffen von Zutritt, z.B. Aufschließen von Türen
Datendiebstahl
Diebstahl von Passwörtern oder Nutzungsdaten
Schlüsselthemen der Cybersecurity in der Gebäudeautomation
- 1) Wachsender Markt für Smart-Buildings
Mit dem zunehmenden Einsatz intelligenter und vernetzter Gebäudetechnologien erweitert sich die potenzielle Angriffsfläche signifikant. Moderne Systeme wie Heizung, Lüftung, Klima (HLK), Beleuchtung, Zugangskontrolle und Energiemanagement sind mittlerweile IP-basiert und können ohne geeignete Schutzmaßnahmen Ziel von Cyberbedrohungen werden. - 2) Kundenvertrauen und Markterwartungen
Sicherheit ist ein wichtiger Aspekt für Planer, Installateure und Endanwender. Verstöße können Auswirkungen auf den Ruf und das Vertrauen haben. - 3) Betriebskontinuität und Sicherheit
Cyberangriffe auf Gebäudesysteme können zu Betriebsunterbrechungen, Geräteschäden oder potenziellen Gefährdungen von Personen führen. Die Gewährleistung der Systemverfügbarkeit und -integrität ist wichtig für die Sicherheit der Bewohner sowie die Geschäftskontinuität. - 4) IT/OT-Konvergenz
Die Integration von Operational Technology (OT) in IT-Netzwerke führt zu zusätzlichen Anforderungen. Gebäudeleitsysteme müssen die Cybersecurity-Richtlinien des Unternehmens berücksichtigen, was Netzwerksegmentierung, Zugriffskontrolle und Überwachung einschließt.
- 5) Cybersecurity-Schwachstellen in Bestandssystemen
Viele bestehende Gebäudesysteme nutzen Protokolle, die weder Verschlüsselung noch Authentifizierung einsetzen. Die Umstellung auf sichere IP Protokolle und die Einführung einer geeigneten Netzwerksegmentierung können dazu beitragen, potenzielle Risiken zu verringern. - 6) Fernzugriff und Wartung
Ferndiagnosen und OTA-updates bieten zahlreiche Vorteile, sind jedoch auch mit potenziellen Risiken verbunden. Der Einsatz sicherer Fernzugriffslösungen wie VPNs sowie Multi-Faktor-Authentifizierung ist von entscheidender Bedeutung, um unautorisierten Zugriff wirksam zu verhindern. - 7) Cybersecurity Bedrohungen
Gebäudesysteme werden zunehmend nicht nur Ziel von Cybersecurity-Angriffen, sondern dienen auch als mögliche Zugangspunkte zu größeren IT-Netzwerken oder für Handlungen wie das Deaktivieren von Alarmen oder Entriegeln von Türen. Dadurch steigt ihre Relevanz für Personen, die solche Zugriffe beabsichtigen. - 8) Einhaltung
Durch Regularien wie den EU Cyber Resilience Act (CRA), NIS2 und die DSGVO ergeben sich für Gebäudeautomationssysteme spezifische Anforderungen im Bereich der Cybersicherheit. Diese Regelwerke beinhalten Vorgaben zur Implementierung sicherer Systemarchitekturen, zu einem systematischen Schwachstellenmanagement sowie zu Mechanismen für die Cybersecurity-Incident-Response.
Tipps für die Planung einer sicheren Gebäudeautomation
Gebäudeautomations- und -steuerungssysteme (BACS) dienen der Effizienzsteigerung in Gebäuden, indem sie technische Funktionen wie Heizung, Lüftung, Beleuchtung und Sicherheit automatisieren. Mit der zunehmenden Integration von IT- und industriellen Automatisierungstechnologien rückt das Thema Cybersicherheit angesichts neuer Risiken, veränderter gesetzlicher Rahmenbedingungen und eines höheren Bewusstseins verstärkt in den Fokus.
Cybersicherheit in Planung, Ausschreibung und Betrieb
Cybersicherheit fängt schon bei der Planung an, auch wenn die Nutzer noch unbekannt sind. Gute Dokumentation, Netzwerksegmentierung und lokales Systemdesign vereinfachen Prozesse und machen Systeme sicherer. Überwachung und ein früh eingeführtes Rollen- und Berechtigungsmanagement verhindern Fehler sowie unbefugten Zugriff.
Überlegungen zu IT- und OT-Netzwerken
Die Cybersicherheit von BACS erfordert eine klare Koordination zwischen IT- und OT-Bereichen. Während IT sich auf Datenvertraulichkeit und -integrität konzentriert, steht bei OT die Sicherheit physischer Prozesse im Vordergrund. Für wirksames Cybersecurity-Management müssen diese Prioritäten abgestimmt und Zuständigkeiten eindeutig festgelegt werden.
Bewertung und Verantwortlichkeiten
Eine eindeutige Zuweisung von Aufgaben und Zuständigkeiten an alle Beteiligten, einschließlich Systemintegratoren und Auftragnehmer, unterstützt das Risikomanagement und die Entscheidungsfindung über den gesamten Lebenszyklus des Systems hinweg.
Netzwerksegmentierung und -verwaltung
Eine OT-Sicherheitsstrategie umfasst typischerweise die Definition der Architektur, Netzwerksegmentierung, das Patch- und Asset-Management, Notfallmanagement sowie die Risikobewertung. Die Netzwerksegmentierung dient dazu, BACS-Komponenten in separaten Zonen zu isolieren und die Kommunikation zwischen diesen Segmenten mithilfe von Firewalls und Zugriffskontrolllisten zu steuern. Mikrosegmentierung kann eingesetzt werden, um weniger sichere Geräte oder ältere Systeme getrennt zu halten.
Schlussfolgerung
Ein fehlertolerantes, gut segmentiertes und lokal gesteuertes BACS schützt zuverlässig vor Cyberangriffen und erhöht die Betriebssicherheit. Systeme wie i-bus KNX von ABB setzen genau diesen Ansatz um und verbessern so die Gesamtsicherheit.
Tipps, um KNX-Systeme widerstandsfähiger gegen Cybersicherheit zu machen
Die erste Verteidigungslinie gegen Bedrohungen der Cybersicherheit bildet ein sorgfältig entwickeltes und fehlerresistentes Gebäudesteuerungssystem. Durch eine konsequente Segmentierung des Systems werden zentrale Fehlerquellen vermieden und die Steuerungsfunktionen dezentral sowie möglichst lokal realisiert. Dieser Ansatz trägt wesentlich dazu bei, die Anfälligkeit gegenüber Angriffen zu reduzieren und die Gesamtsicherheit von Automatisierungslösungen – beispielsweise KNX-Systeme von ABB – zu erhöhen. Eine robuste Segmentierung und lokale Kontrolle leisten einen wesentlichen Beitrag zur Minimierung der Risiken im Zusammenhang mit Cyberangriffen.
Um diese Ziele zu erreichen, ist es erforderlich, dass das Systemdesign bereits in der Planungsphase auf Aspekte der Fehler- und Cyber-Resilienz ausgerichtet wird. Dabei sollten insbesondere die beiden Varianten von KNX Secure evaluiert werden, um die spezifischen Anforderungen an Netzwerkstruktur und Sicherheitskonzept optimal abzudecken:
- KNX IP Secure: Schützt die Kommunikation über IP-Netzwerke
- KNX Data Secure: Sichert Telegramme in Twisted Pair (TP)-Netzwerken
Weiterführende Informationen
Weiterführende Informationen, Downloads und Tipps für die Implementierung von KNX IP Secure und KNX Data Secure finden Sie auf der Seite von ABB zu diesem Thema.