Modellierung der Cybersicherheit für Cyber-Physische Systeme: Eine systematische Literaturübersicht

Core Concepts

Die Modellierung der Cybersicherheit ist ein wichtiger Mechanismus, um Schwachstellen, Bedrohungen und Risiken in Cyber-Physischen Systemen systematisch zu identifizieren und zu bewerten, um die Resilienz, Sicherheit und Zuverlässigkeit dieser Systeme sicherzustellen.

Abstract

Diese Literaturübersicht untersucht den Stand der Forschung zur Bedrohungsmodellierung und Angriffsmodellierung für Cyber-Physische Systeme (CPS). Die Autoren fanden, dass: Bedrohungsmodellierung häufig in frühen Phasen der Systementwicklung durchgeführt wird, was bedeutet, dass sich entwickelnde Angriffstaktiken und -techniken in späteren Phasen die Bedrohungsmodelle veralten lassen. Sicherheitsmodelle in der Literatur sich meist auf IT-Systeme konzentrieren und daher Herausforderungen haben, die mehrschichtigen, mehrpfadigen und multiagentischen Charakteristiken realer Cyberangriffe auf CPS zu modellieren. Die meisten Artikel unterscheiden nicht zwischen Cybersicherheitsvorfällen in IT-Systemen und CPS. Im Gegensatz zu IT-Systemen können Cybersicherheitsvorfälle in CPS komplexe Ausfallmodi sowie Auswirkungen in beiden Domänen, cyber und physisch, verursachen. Es gibt Unklarheiten in der Literatur bezüglich der Definitionen und des Zusammenhangs zwischen Bedrohungsmodellierung und Angriffsmodellierung. Daher schlagen die Autoren einen einheitlichen Sicherheitsmodellierungsrahmen vor, der diese Konzepte integriert.

Stats

"Cyber-Physische Systeme (CPS) finden sich an der Schnittstelle von digitaler Technologie und Ingenieurswesen wieder und werden daher zu einem hochkarätigen Ziel für Cybersicherheitsbedrohungsakteure." "Im Gegensatz zu IT-Systemen können Cybersicherheitsvorfälle in CPS komplexe Ausfallmodi sowie Auswirkungen in beiden Domänen, cyber und physisch, verursachen."

Quotes

"Die Modellierung der Cybersicherheit ist ein wichtiger Mechanismus, um Schwachstellen, Bedrohungen und Risiken in Cyber-Physischen Systemen systematisch zu identifizieren und zu bewerten, um die Resilienz, Sicherheit und Zuverlässigkeit dieser Systeme sicherzustellen." "Bedrohungsmodellierung wird häufig in frühen Phasen der Systementwicklung durchgeführt. Dies bedeutet, dass sich entwickelnde Angriffstaktiken und -techniken in späteren Phasen die Bedrohungsmodelle veralten lassen."

Key Insights Distilled From

Security Modelling for Cyber-Physical Systems

by Shaofei Huan... at arxiv.org 04-12-2024

https://arxiv.org/pdf/2404.07527.pdf

Deeper Inquiries

Wie können Bedrohungsmodelle und Angriffsmodelle kontinuierlich an die sich entwickelnden Taktiken, Techniken und Verfahren von Angreifern angepasst werden?

Um Bedrohungsmodelle und Angriffsmodelle kontinuierlich an die sich entwickelnden Taktiken, Techniken und Verfahren von Angreifern anzupassen, ist es entscheidend, einen proaktiven und adaptiven Ansatz zu verfolgen. Hier sind einige Schlüsselstrategien: Echtzeitüberwachung und Threat Intelligence: Durch kontinuierliche Überwachung von Bedrohungsdaten und Threat Intelligence-Quellen können neue Angriffsmuster frühzeitig erkannt werden. Diese Informationen sollten in die bestehenden Modelle integriert werden. Regelmäßige Überprüfung und Aktualisierung: Es ist wichtig, dass Bedrohungs- und Angriffsmodelle regelmäßig überprüft und aktualisiert werden, um mit den sich ständig verändernden Angriffstaktiken Schritt zu halten. Dies kann durch regelmäßige Sicherheitsaudits und Penetrationstests erfolgen. Simulation von Angriffsszenarien: Durch die Simulation verschiedener Angriffsszenarien können Schwachstellen in den bestehenden Modellen identifiziert und verbessert werden. Dies ermöglicht es, die Modelle an die aktuellen Bedrohungen anzupassen. Zusammenarbeit und Wissensaustausch: Der Austausch von Informationen und Best Practices mit anderen Sicherheitsexperten und Organisationen kann dazu beitragen, neue Erkenntnisse über aktuelle Angriffstaktiken zu gewinnen und die Modelle entsprechend anzupassen. Durch die kontinuierliche Anpassung und Verbesserung von Bedrohungs- und Angriffsmodellen können Organisationen besser auf die sich entwickelnden Cyberbedrohungen reagieren und ihre Cybersicherheitsverteidigungen stärken.

Wie können Selbstheilungstechniken in Cyber-Physischen Systemen die bestehenden Cybersicherheitsverteidigungen stärken und die Systemresilienz verbessern?

Selbstheilungstechniken in Cyber-Physischen Systemen spielen eine entscheidende Rolle bei der Stärkung der Cybersicherheitsverteidigungen und der Verbesserung der Systemresilienz. Hier sind einige Möglichkeiten, wie Selbstheilungstechniken dazu beitragen können: Automatisierte Erkennung und Reaktion: Selbstheilungstechniken ermöglichen es einem System, Anomalien oder Angriffe automatisch zu erkennen und darauf zu reagieren, ohne menschliches Eingreifen. Dies trägt dazu bei, die Reaktionszeit auf Bedrohungen zu verkürzen und die Systemintegrität zu erhalten. Isolierung und Abwehr von Angriffen: Durch die Implementierung von Selbstheilungsmechanismen können Cyber-Physische Systeme Angriffe erkennen, isolieren und abwehren, um die Ausbreitung von Schadsoftware oder die Kompromittierung des Systems zu verhindern. Kontinuierliche Überwachung und Anpassung: Selbstheilungstechniken ermöglichen es einem System, sich kontinuierlich selbst zu überwachen, Schwachstellen zu identifizieren und sich entsprechend anzupassen, um potenzielle Angriffe zu vereiteln. Wiederherstellung nach einem Angriff: Im Falle eines erfolgreichen Angriffs können Selbstheilungstechniken dazu beitragen, das System schnell wiederherzustellen, potenzielle Schäden zu minimieren und die Betriebskontinuität zu gewährleisten. Durch die Integration von Selbstheilungstechniken in Cyber-Physische Systeme können Organisationen ihre Cybersicherheitsverteidigungen stärken, die Systemresilienz verbessern und die Auswirkungen von Cyberangriffen minimieren.