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Sicher produzieren in der Industrie 4.0

Karlsruhe | Produktionsanlagen und Komponenten der Industrie 4.0 sind ans Internet angebunden, miteinander vernetzt und damit angreifbar. Fraunhofer-Forscher bieten mit einem IT-Sicherheitslabor eine Testumgebung, um Attacken auf diese Netze zu simulieren und Lücken aufzuspüren. Auf der Hannover Messe stellen sie ihre Möglichkeiten vor.

Keine Chance für Space Invaders: Produktionsnetze sollen zukünftig vor unerwünschten Attacken abgesichert werden – mit Hilfe des IT-Sicherheitslabors des Fraunhofer IOSB. Bild: Fraunhofer IOSB Keine Chance für Space Invaders: Produktionsnetze sollen zukünftig vor unerwünschten Attacken abgesichert werden – mit Hilfe des IT-Sicherheitslabors des Fraunhofer IOSB. Bild: Fraunhofer IOSB

Schöne neue Produktionswelt: Für standortübergreifende Wertschöpfungsketten in der Industrie 4.0 sind Maschinen, Roboter, Systemkomponenten, Minicomputer in Bauteilen und Sensoren miteinander vernetzt. Sie tauschen Daten aus, fragen den Zustand von Maschinen und Komponenten ab, berechnen die optimale Abfolge von Arbeitsgängen, planen die Maschinenbelegungen und vieles mehr.

Doch mit dem Einzug der Kommunikation über Internet-Technologien in die Fabriken steigt das Sicherheitsrisiko. Neben bekannten Viren bedrohen neue, maßgeschneiderte Schadprogramme die vernetzten Produktionsanlagen. Sie können Anlagenparameter ausspionieren, Maschinen fremdsteuern, Steuerungen manipulieren oder Prozesse lahmlegen.

Industrie 4.0-Netze benötigen daher besondere Schutzmaßnahmen, ausgefeilte Netztechnik und effektive Prüfmethoden, die Sicherheitslücken aufdecken und zuverlässig schließen.

Mit einem speziell für Produktions- und Automatisierungstechnik ausgestatteten IT-Sicherheitslabor bietet das Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB in Karlsruhe eine gesicherte Testumgebung, um potentielle Angriffe auf Produktionsnetze nachzustellen, die Auswirkungen zu untersuchen und so neue Strategien und geeignete Abwehrmaßnahmen abzuleiten.

Es ermöglicht den Forschern auch, die Sicherheitsfunktionen der gängigen Kommunikationsstandards und -protokolle für industrielle Automatisierungssysteme zu bewerten. Diese regeln unter anderem die Datenverschlüsselung gegen Produktpiraterie, Spionage und Sabotage.

Um für Produktionsumgebungen angepasste IT-Schutzmechanismen zu finden und zu etablieren, hat das Forscherteam aus Spezialisten der Automatisierungstechnik und IT-Sicherheit das Labor entsprechend ausgestattet:

Es verfügt über eine eigene Modellfabrik mit realen Automatisierungskomponenten, die eine simulierte Produktionsanlage samt Förderbändern, Elektromotoren, Roboter und Hebeeinrichtungen steuern.

Alle Netzwerk-Ebenen einer Fabrik sind mit typischen Komponenten vorhanden, darunter Firewalls, Schaltungen und Komponenten für kabellose Bauteile. Eine eigene Private Cloud erlaubt es den Experten des IOSB, unterschiedliche Konfigurationen flexibel einzurichten und die Modellfabrik auf verschiedene Szenarien einzustellen.

Welche Angriffsszenarien auf vernetzte Produktionsanlagen möglich sind, demonstrieren die Forscher vom IOSB vom 13. bis 17. April auf der Hannover Messe am Fraunhofer-Gemeinschaftsstand in Halle 2, Stand C16.

Unternehmen können das Labor nutzen, um sich bei der Planung und Inbetriebnahme von sicheren industriellen Netzwerkstrukturen beraten zu lassen.

Darüber hinaus wollen die Forscher das Labor künftig als Ausbildungs- und Lernplattform für Schulungsmaßnahmen anbieten.

www.fraunhofer.de

 

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