Zu den transformativsten Technologien des digitalen Zeitalters gehört die Internet der Dinge (IoT), was die Art und Weise, wie wir leben, arbeiten, spielen und sogar für unsere Gesundheit sorgen, grundlegend verändert. Von intelligenten Haushaltsgeräten über Gesundheitsgeräte und industrielle Automatisierung bis hin zu städtischer Infrastruktur und integrierten Transportsystemen – IoT-Netzwerke schaffen eine größere Konnektivität in mehr Bereichen unseres Lebens, als wir es uns jemals hätten vorstellen können. Während diese Konnektivität großen Komfort und Effizienz verspricht, bringt das Wachstum von IoT-Systemen auch zahlreiche Sicherheitsherausforderungen mit sich, die die Vorteile, die das IoT verspricht, zu untergraben drohen. Im Folgenden werde ich die Bedrohungen und Sicherheitsauswirkungen des IoT identifizieren und diskutieren und skizzieren, wie mit diesen Herausforderungen umgegangen werden kann.

Die wachsende IoT-Landschaft 

Es versteht sich von selbst, dass das IoT ein riesiges und vielfältiges Gebiet ist, das von „einfachen“ Dingen wie intelligenten Glühbirnen bis hin zu intelligenten autonomen Fahrzeugen reicht, wobei unter bestimmten Umständen auch fast jedes andere technologische Artefakt als „intelligent“ gilt. Laut Statista sind die Prognoseschätzungen Die Zahl der IoT-Geräte wird bis 29 auf über 2030 Milliarden steigen. Diese Zahl unterstreicht das Ausmaß, in dem sich das IoT in allen Lebensbereichen rasant verbreitet. Und dieser Aufwärtstrend wird sich auf absehbare Zeit fortsetzen. Die Kehrseite all dessen ist, dass dadurch die gesamte Angriffsfläche für böswillige Cyberangriffe erheblich vergrößert wird, was Sicherheit nicht nur zu einer gesellschaftlichen Notwendigkeit, sondern auch zu einer sehr lukrativen Investition macht.

1. Unzureichende Sicherheitsprotokolle

Eines der drängenden Probleme bei der Entwicklung der IoT-Technologie ist die Implementierung schwacher Sicherheitsprotokolle. Da IoT-Geräte bereits zunehmend in einem breiten Spektrum von Anwendungsbereichen zum Einsatz kommen, von Smart-Home-Systemen bis hin zu tragbaren Gesundheitsmonitoren und Smart-City-Sensoren, ganz zu schweigen von ihrer Integration in Industriebetriebe, sind die Probleme im Zusammenhang mit mangelnder Sicherheit einfach zu drängend, um sie zu ignorieren. Mehrere Facetten der Implementierung von IoT-Geräten machen Geräte äußerst anfällig für Cyber-Bedrohungen.

Der Wettlauf zum Markt 

Der harte Wettbewerb auf dem IoT-Markt führt dazu, dass Hersteller häufig bestrebt sind, dem Trend voraus zu sein und neue Produkte schnell auf den Markt zu bringen, was dazu führt, dass Sicherheit als „Ergänzung“ betrachtet wird, die oft auf die Anforderungen des letzten Auswegs nach der Funktionalität gedrängt wird. Benutzererfahrung und Kosteneffizienz wurden erreicht. Das Fehlen robuster Sicherheitsfunktionen führt in vielen Fällen dazu, dass Geräte auf den Markt gebracht werden, die grundlegende, sogar veraltete Protokolle verwenden, wodurch Geräte und Benutzer sehr anfällig für Angriffe von Cyberkriminellen werden.

Standardisierungsprobleme 

Aufgrund der großen Anzahl an Herstellern, die im IoT-Ökosystem aktiv sind, verglichen mit der relativ kleinen Anzahl erstklassiger Unternehmen, die Computer oder Smartphones herstellen, ist ein Mangel an Standardisierung bei Sicherheitsprotokollen bei der allgemeinen Betrachtung von IoT-Geräten häufiger anzutreffen als bei anderen ausgereifte Computing-Ökosysteme. Sensoren und andere einfache Geräte werden von verschiedenen Herstellern hergestellt und kommunizieren mit komplexeren Maschinen über unterschiedliche Sicherheitsprotokolle. Dies führt dazu, dass auch innerhalb desselben Systems unterschiedliche Geräte unterschiedliche Sicherheitsstandards verwenden müssen. Das Fehlen allgemein akzeptierter Sicherheitsprotokolle führt dazu, dass IoT-Systeme in der derzeitigen Form proprietäre oder nicht sichere Kommunikation verwenden müssen, was zahlreiche Möglichkeiten zum Abfangen und Manipulieren von Datenübertragungen schafft.

Ressourcenbeschränkungen 

Leistungs- und Recheneinschränkungen führen oft dazu, dass sie keine intensiveren Sicherheitsformen beinhalten. Ein klassisches Beispiel ist die Verschlüsselung: Die zusätzliche Rechenlast ist für eingebettete IoT-Geräte mit geringem Stromverbrauch wahrscheinlich zu hoch. Stattdessen sind Hersteller gezwungen, schwächere Sicherheitsprotokolle zu verwenden oder in manchen Fällen überhaupt auf die Verschlüsselung zu verzichten. Abhören und Datenmanipulation sind für Angreifer zum Kinderspiel geworden. 

Die Komplexität von IoT-Ökosystemen 

Die Herausforderung wird dadurch noch verschärft IoT-Ökosysteme bestehen aus vielen Schichten, die über die Geräte selbst hinausgehen: Die relevanten Netzwerke verbinden die Geräte, während die IoT-„Plattform“ das Sicherheitsrückgrat bildet. Somit gibt es mehrere Möglichkeiten für Kompromisse. Beispielsweise könnte ein unsicheres IoT-Gerät kooptiert und ausgenutzt werden, um Zugriff auf das mit ihm verbundene Netzwerk zu erhalten und von dort aus einen Angriff auf weniger gefährdete Systeme zu starten.

Die Herausforderung angehen 

• Branchenweite Sicherheitsstandards: Die Entwicklung und Einführung branchenweiter Sicherheitsstandards kann eine Grundlage für die IoT-Sicherheit bilden und sicherstellen, dass Geräte von Anfang an mit robusten Schutzmechanismen ausgestattet sind
• Sicherer Entwicklungslebenszyklus: Hersteller müssen Sicherheitsüberlegungen während des gesamten Geräteentwicklungslebenszyklus berücksichtigen, vom ersten Entwurf bis zur Bereitstellung und darüber hinaus. Dazu gehören regelmäßige Sicherheitsbewertungen und Aktualisierungen, um auf neu auftretende Bedrohungen zu reagieren
• Erweiterte Verschlüsselung: Trotz Ressourcenbeschränkungen ist der Einsatz fortschrittlicher Verschlüsselungstechniken und sicherer Kommunikationsprotokolle unerlässlich. Innovative Lösungen wie leichtgewichtige Kryptografie können Schutz bieten, ohne die Ressourcengrenzen von IoT-Geräten zu überschreiten
• Verbraucheraufklärung: Die Aufklärung der Verbraucher über die Bedeutung der Sicherheit von IoT-Geräten und darüber, wie sie die Sicherheit ihrer Geräte gewährleisten können, kann ebenfalls eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der allgemeinen Sicherheitslage von IoT-Ökosystemen spielen

2. Begrenzte Update-Mechanismen

Vielleicht das schwierigste Problem hängt mit den begrenzten Update-Mechanismen von IoT-Systemen zusammen. Wie viele andere damit verbundene Bedenken hinsichtlich schlecht durchgesetzter Sicherheitsprotokolle gibt es auch eine Reihe von Problemen, die es zusammengenommen schwierig machen, mit der Zeit Updates auf Geräten zu gewährleisten.

Designprioritäten und Kostenüberlegungen

Unter dem wirtschaftlichen Druck durch schnelle Innovation und harten Wettbewerb tendieren Hersteller dazu, Funktionen zu optimieren, die das Benutzererlebnis verbessern und die Kosten senken, anstatt Geräte mit dem Internet zu verbinden und mit neuen Sicherheitspatches oder Software-Upgrades aktualisieren zu können. Vor diesem Hintergrund bevorzugen Sicherheitsanbieter Amateure gegenüber Profis, und einige bieten sogar Anreize für ihre Zielgruppen durch Initiativen wie Bug-Bounty-Programme.

Heterogenität und Standardisierungslücken

Die unglaubliche Vielfalt an Geräten, die das IoT ausmacht, geht mit einer entsprechenden und ebenso problematischen Vielfalt an Herstellern einher, von denen jeder unterschiedliche Richtungen, Schnittstellen und Protokolle hat, die vorschreiben, wie ein Gerät aktualisiert werden kann. Verglichen mit dem vergleichsweise einheitlichen Update-Prozess, den die meisten PCs und Smartphones beherrschen, wird das „obskure“ UX (Update Experience) der „Standard“ des IoT sein. Sicherheit Updates, die Maschinen nutzen oder schützen, sind manchmal schwierig bereitzustellen, selbst wenn die Notwendigkeit eindeutig ist.

Ressourcenbeschränkungen

Ein zweites Problem besteht darin, dass viele IoT-Geräte sehr datenineffizient sind. Sie verfügen möglicherweise nur über sehr wenig Rechenleistung, um Aktualisierungen zu verarbeiten, und Energieeinschränkungen ermöglichen keine kontinuierliche Online-Verbindung. Dabei handelt es sich nicht nur um eine technische, sondern auch um eine praktische Einschränkung: Geräte sind wirklich kleine, batteriebetriebene Geräte, die erschwinglich sein müssen.

Probleme mit Netzwerk und Zugänglichkeit

Nicht alle IoT-Geräte werden von vernetzten Häusern oder Büros mit Internetzugang aus betrieben; Einige werden in Gebieten mit eingeschränkter oder zeitweiliger Netzwerkkonnektivität eingesetzt. Bei vielen Industrie- oder Remote-Geräten kann der Netzwerkzugriff ein nachträglicher Gedanke sein oder sogar eine Option sein, die zum Zeitpunkt der Nutzung entfällt.

Herausforderung angehen

• Design für Zukunftssicherheit: Hersteller sollten Geräte so entwickeln, dass sie Updates empfangen können, und dabei nicht nur aktuelle, sondern auch zukünftige Sicherheitsanforderungen berücksichtigen. Dies kann die Einbeziehung robusterer Rechenressourcen oder den Entwurf modularer Systeme umfassen, die physisch aktualisiert werden können.
• Setzen Sie auf Standardisierung: Branchenweite Bemühungen zur Standardisierung von Update-Prozessen können die Komplexität und Kosten der Wartung von IoT-Geräten reduzieren. Solche Standards können auch die Bereitstellung von Sicherheitsupdates über verschiedene Geräte und Ökosysteme hinweg erleichtern.
• Innovation bei der Bereitstellung von Updates: Die Erforschung innovativer Methoden zur Bereitstellung von Updates, wie z. B. die Verwendung von Lösungen mit geringer Bandbreite oder die Nutzung von Peer-to-Peer-Update-Verteilungsnetzwerken, kann dabei helfen, Geräte in anspruchsvollen Umgebungen zu erreichen.
• Informieren und binden Sie Benutzer ein: Schließlich kann die Aufklärung der Benutzer über die Bedeutung von Updates und die Bereitstellung einfacher, klarer Anweisungen zum Aktualisieren von Geräten die Compliance und Sicherheit in der gesamten IoT-Landschaft verbessern.

3. Datenschutzprobleme

Das IoT hat sich heute zu einer der vielleicht wichtigsten Säulen der Innovation entwickelt und ist in fast alle Aspekte unseres täglichen Lebens und unserer Industrie integriert. Es hat eine ganze Reihe von Datenschutzproblemen mit sich gebracht, die zu einer komplexen Datenschutzlandschaft ohne klare Wege für die Beteiligten geführt haben. IoT-Geräte erzeugen große Datenmengen, die sehr persönlich oder sensibel sind. Durch die Verarbeitung, Speicherung und Übertragung dieser Daten ist die Privatsphäre zahlreichen grundsätzlichen Herausforderungen ausgesetzt, die durch die spezifischen Merkmale des IoT-Ökosystems noch verschärft werden.

Massive Datensammlung

Die Art und der Umfang der Daten, die selbst von einer bescheidenen Anzahl von IoT-Geräten erzeugt werden (unsere Gewohnheiten, unsere Gesundheit, unser Aufenthaltsort, unsere Gewohnheiten, wenn wir außer Haus sind, unsere Aktivitäten in der Ferne, sogar unsere Stimmen), werfen wichtige Fragen auf wie Daten erfasst werden, was genau erfasst wird, wofür diese Daten verwendet werden und wer sie sich ansieht.

Unzureichende Einwilligungsmechanismen

Oftmals sind sich die Benutzer nicht über den Umfang der Datenerhebung im Klaren oder haben keine sinnvollen Wahlmöglichkeiten. Sofern Einwilligungsmechanismen vorhanden sind, können sie im Kleingedruckten vergraben sein oder keine detaillierten Optionen für die Datenfreigabe bieten.

Mangelnde Transparenz und Kontrolle

Benutzer haben keinen Einblick darüber, was aufgezeichnet wird, wie es gespeichert wird, mit wem es geteilt wird und zu welchen Zwecken. Das Fehlen der Kontrolle über personenbezogene Daten beeinträchtigt zwangsläufig die Privatsphäre.

Datensicherheit vs. Datenschutz

Obwohl sie Hand in Hand gehen, Datensicherheit (Gewährleistung, dass Daten nicht durch Schnüffelei Dritter gefährdet werden) und Datenschutz (Gewährleistung, dass erfasste Daten auf eine Weise verwendet werden, die von den Benutzern genehmigt wird) sind separate Herausforderungen. Ein IoT-Gadget könnte zwar sicher sein, Daten aber dennoch vertraulich auf eine Weise nutzen, der der Benutzer nicht zugestimmt hat.

Miteinander verbundene Geräte und Datenaustausch

Da IoT-Geräte Teil eines miteinander verbundenen Netzwerks sind, können sich die von einem Gerät gesammelten Daten über Plattformen hinweg verbreiten und an Dritte, einschließlich Hersteller und Werbetreibende, weitergegeben werden. Dieses Datenschutzrisiko hält viele Menschen davon ab, das Internet der Dinge zu nutzen.

Die Herausforderung angehen 

• Verbessern Sie Transparenz und Einwilligung: Durch die Implementierung klarer, prägnanter und zugänglicher Datenschutzrichtlinien und Einwilligungsmechanismen können Benutzer fundierte Entscheidungen über ihre Daten treffen.
• Übernehmen Sie „Privacy by Design“-Prinzipien: Durch die Einbeziehung von Datenschutzaspekten in das Design und die Entwicklung von IoT-Geräten und -Systemen kann sichergestellt werden, dass der Schutz der Privatsphäre von Anfang an integriert ist.
• Minimieren Sie die Datenerfassung und -speicherung: Durch die Beschränkung der Datenerfassung auf das für die Funktionalität des Geräts unbedingt erforderliche Maß und die Minimierung der Datenaufbewahrungszeiten können Datenschutzrisiken verringert werden.
• Aktivieren Sie die Benutzerkontrolle: Die Bereitstellung von Tools für Benutzer zur Verwaltung ihrer Daten, einschließlich Zugriff auf die gesammelten Daten, Optionen zur Einschränkung der Weitergabe und der Möglichkeit zum Löschen von Daten, kann den Datenschutz verbessern.
• Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und Best Practices: Die Einhaltung regulatorischer Anforderungen und branchenüblicher Best Practices für den Datenschutz kann Unternehmen dabei helfen, sich in der komplexen Datenschutzlandschaft zurechtzufinden und Vertrauen bei den Benutzern aufzubauen.

4. Schwachstellen in der Netzwerksicherheit

Unterhaltungselektronik wie intelligente Kühlschränke oder Fitness-Tracker oder Sensoren für die Industrie und die Smart-City-Infrastruktur sind oft miteinander verkabelt, damit sie Daten miteinander vergleichen oder Funktionen teilen können. Die Vernetzung dieser Geräte ist sowohl das Rückgrat des Nutzens des IoT als auch eine provokante Chance dafür Cyber-Angriffe.

Unsichere Netzwerkschnittstellen

Insbesondere verfügen viele IoT-Geräte über mit dem Internet verbundene Netzwerkschnittstellen (z. B. WLAN, Bluetooth oder Mobilfunk). Diese Schnittstellen können als einfacher Einstiegspunkt für Angreifer dienen, wenn sie nicht ordnungsgemäß gesichert sind.

Fehlende Netzwerksegmentierung

In den meisten Fällen werden sie einfach ohne Segmentierung in ein Netzwerk eingebunden, was bedeutet, dass ein Angreifer, sobald er über eines dieser IoT-Geräte Fuß gefasst hat, Zugriff auf den Rest erhalten, sich seitlich im Netzwerk bewegen und in andere Geräte eindringen kann und sensible Systeme.

Unzureichende Zugangskontrollen

Schwache Authentifizierung und Autorisierung kommen bei IoT-Geräten ebenfalls häufig vor, wie z. B. voreingestellte oder leicht zu erratende Passwörter, das Fehlen einer Zwei-Faktor-Authentifizierung und schlecht verwaltete Zugriffsrechte, was alles zu unbefugtem Zugriff führen kann.

Anfälligkeit für Lauschangriffe und Man-in-the-Middle-Angriffe

Wenn Informationen in unverschlüsselter Form übertragen werden, kann das Netzwerk leicht überwacht werden, wodurch das unsichere IoT-Gerät und seine Kommunikation Beobachtungen und Störungen ausgesetzt werden. Dadurch kann ein Angreifer Zugriff auf das Gerät und seine privaten Daten erhalten oder es sogar kontrollieren.

Die Herausforderung angehen

• Erweiterte Sicherheitsprotokolle für Netzwerkschnittstellen: Durch die Implementierung einer starken Verschlüsselung, sicherer Authentifizierungsmethoden und robuster Zugriffskontrollmechanismen kann das Risiko unbefugter Zugriffe und Datenschutzverletzungen erheblich verringert werden.
• Netzwerksegmentierung und Zoning: Durch die Segmentierung von Netzwerken und die Anwendung strenger Kontrollen der Kommunikation zwischen Segmenten können Unternehmen das Potenzial für seitliche Bewegungen von Angreifern begrenzen und Verstöße auf eindämmbare Segmente isolieren.
• Regelmäßige Sicherheitsaudits und -überwachung: Die Durchführung regelmäßiger Sicherheitsüberprüfungen von IoT-Geräten und -Netzwerken sowie die kontinuierliche Überwachung ungewöhnlicher Aktivitäten können zur frühzeitigen Erkennung und Behebung von Sicherheitsbedrohungen beitragen.
• Sicherheit durch Design: Durch die Einbeziehung von Sicherheitsüberlegungen in die Entwurfs- und Entwicklungsphase von IoT-Geräten, einschließlich der Implementierung sicherer Softwareentwicklungspraktiken, können Schwachstellen von Anfang an minimiert werden.
• Bildung und Bewusstsein: Die Aufklärung von Stakeholdern, vom Gerätehersteller bis zum Endbenutzer, über die Risiken und Best Practices für die Netzwerksicherheit kann eine Kultur des Sicherheitsbewusstseins fördern.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es jetzt an der Zeit ist, sich den gewaltigen Sicherheitsherausforderungen zu stellen, die das IoT mit sich bringt. Da wir uns dem Anbruch einer IoT-Ära nähern, die neue Paradigmen des technologischen Fortschritts und des gesellschaftlichen Wandels einführt, wird die Bewältigung der Herausforderungen, die mit dem Wesen der IoT-Sicherheit verbunden sind, nicht nur ihren Erfolg sicherstellen, sondern muss zu ihrem Wesen werden. Ob es darum geht, von Anfang an hohe Sicherheitsstandards in den Herstellungsprozessen festzulegen, sichere Update-Mechanismen aufrechtzuerhalten, personenbezogene Daten zu schützen, die sehr datenschutzrelevant sind, oder die unzähligen IoT-Netzwerke abzusichern, ich sehe nur einen Weg nach vorne. Und das ist eine kollaborative Angelegenheit, bei der eine bessere Zusammenarbeit von Herstellern, Entwicklern, Regulierungsbehörden und natürlich IoT-Nutzern zusammenwirken wird, um die Sicherheit zu erreichen, die wir anstreben.

Artikel von Magda Dąbrowska, technische Redakteurin bei WeKnow Media

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• Quelle: https://www.iot-now.com/2024/03/26/143458-security-concerns-in-iot-addressing-the-challenges-head-on/