Sicherheit in vernetzten Systemen: Jörg Ziemann, Fabian Müller Bedrohungs- und Schwachstellenanalyse, Risikoanalyse, Sicherheitspolitik Vortrag im Rahmen

Sicherheit in vernetzten Systemen:

Jörg Ziemann, Fabian Müller

Bedrohungs- und Schwachstellenanalyse,

Risikoanalyse,Sicherheitspolitik

Vortrag im Rahmen des Seminars 18.415: Sicherheit in vernetzten Systemen.Vortragende: Jörg Ziemann, Fabian Müller



GliederungTeil IKonzepte und Theorien

EinführungBedrohungs- und SchwachstellenanalyseRisikoanalyseSicherheitspolitik

Teil IIVorgehensmodell für die Erstellung eines IT-Sicherheitskonzepts (nach BSI)

Teil IIIVorstellung des IT-Grundschutztools



Begriffsklärung 1• Bedrohungs- und Schwachstellenanalyse

– Bedrohungen/Schwachstellen des Systems/Projekts– Werte

• Daten, Dokumentation, Ansehen, Hard-/Software– Schwachstellen

• Passworteingabe, unsichere Software – Bedrohungen

• Diebstahl, unbefugter Zugriff, Zerstörung, Blockade der Diensterbringung

– Ziel: Daten für Risikoanalyse liefern



Begriffsklärung 2

• Risikoanalyse

– Risiko = Wahrscheinlichkeit des Eintreffens eines gefährdenden Ereignisses innerhalb eines bestimmten Zeitraumes und der damit verbundene potentielle Schaden

– Ziel: durch genaue Kenntnis des Risikos adäquate Abwehrmaßnahmen ergreifen können



Begriffsklärung 3

• Sicherheitspolitik

– Niederlegung von Zielen, Konzepten und Methoden in allgemeiner, nicht-technischer Weise

– Ziel: effektive Umsetzung von Sicherheit + Kontrolle der Umsetzung



Risiko- manage-

ment

Risiko-Analyse

Motivation

Systematische Gegenmaßnahmen(Sicherheitspolitik, Vorfalls-Bearbeitung, Notfall-Plan)

Werte(Assets)

Bedrohungen(Threats)

Schwachstellen(Vulnerabilities)

Risiken



Zusammenhang der 3 Bereiche

Sicherheitspolitik

Risikoanalyse

Bedrohungs- und Schwachstellen-analyse

Bei dem Erstellen einer Sicherheitspolitik:



„vorsätzliche“ Bedrohungen (deliberate threats)

• System Infiltration– Zugriffsversuch um Existenz, Integrität, Vertraulichkeit

oder Zugreifbarkeit von Daten zu zerstören• Ressourcen Missbrauch (Misuse of resources)

– z.B. für Privatzwecke, mit Nebeneffekt dass autorisierte Dienste keine Kapazitäten mehr bekommen

• Vorsätzliche Beschädigung– Z.B. physische Zerstörung, Brandstiftung

• Diebstahl



„zufällige“ Bedrohungen (accidental threats)

• Natürliche Ereignisse– Feuer, Wasser, Wetter, Personalausfälle

• Menschliche Fehler– Programmierer, Administratoren, Benutzer,

Ingenieure (Maintenance)• Fehlfunktion von Ausrüstung und Software

– CPU-, Speicher-, I/O, Netzwerkkomponenten-, Softwarefehlfunktionen bzw.-Ausfall



Schwachstellen 1

• Schwachstelle = Verwundbarkeit = Vulnerability– Stelle an der sich eine Bedrohung realisieren

könnte– Wird ausgenutzt durch accidental oder

deliberate threats– Boundary = Grenze innerhalb der die

Schwachstellen analysiert werden; soll alle schutzbedürftigen Werte einschließen



Schwachstellen 2

• Vorraussetzung für Schadens-Auftritt:- bei deliberate Threat: Aktionsauslöser

(Motivation, Ressource, Fähigkeit, Gelegenheit, Attraktivität des Assets)

- Ereignis innerhalb oder außerhalb des Boundaries

- Schwachstelle welche durch das Ereignis ausgenutzt werden kann



Risikoanalyse-Ansätze (1)

1. Grundschutz-Ansatz– Pauschale Auswahl von Standart-

Sicherheitsmechanismen– Wenig Aufwand, keine detaillierte Risikoanalyse, BSI-

Grundschutzhandbuch2. Informale Risikoanalyse

– Erfahrene Berater zeigen subjektiv Schwachstellen, Risiken und Gegenmaßnahmen auf

– Kein Aufwand durch formale Verfahren– Keine Garantie für Vollständigkeit, Updates schwierig



Risikoanalyse-Ansätze (2)3. Detaillierte Risikoanalyse

– alle Werte auf Schwachstellen und Gefahren untersuchen– Hoher Aufwand/Kosten; 2 Ausprägungen:

• A) Quantitative Risikoanalyse– Risiko wird in Zahlen ausgedrückt

• B) Semi-quantitative Risikoanalyse– Klassen für Schadenshöhe und

Eintrittswahrscheinlichkeit– Risiko = Eintrittshäufigkeitsklasse verknüpft mit

Schadenskategorie



Risikoanalyse-Ansätze (3)4. Kombinierter Ansatz zur Risikoanalyse

– Zuerst: informale Voranalyse• IT System in Teilsysteme kategorisieren

– A) Teilsysteme mit gängigen Risiken• Grundschutzkonzept: pauschale Maßnahmen gegen

gängige Risiken– B) Teilsysteme mit größeren Risiken

• Detaillierte Risikoanalyse mit spezifischen Gegenmaßnahmen



Schritte bei der quantitativen Risikoanalyse

1. Werteermittlung2. Bedrohungsermittlung3. Schwachstellenermittlung4. Risikoermittlung

- durch Zuordnung der Gefahren zu bedrohten Werten



Beispiel für Risikoermittlung

• Ist Authentisierung per Chip-Karte nötig?– Asset: Forschungsergebnisse, Wert 1mio. Euro– Bedrohung: PWD Spionage oder unabsichtliche

Preisgabe 50 Nutzer à 2% 63,6% Auftrittswahrscheinlichkeit des Threat

– Schwachstelle: Passwort-Eingabe (ist Aufgrund der hohen Auftrittswahrscheinlichkeit brisant)

– Kosten die durch dieses Risiko entstehen: 636.000 Euro



Nutzen der Risikoanalyse

• Identifizierung aller Werte und Schwächen Bessere Entscheidungen bezüglich der Schutzmaßnahmen

• Gesteigertes Sicherheits-Bewusstsein unter Angestellten

• Rechtfertigung für Sicherheitsausgaben



Sicherheitspolitik

• Gesamt(sicherheits)konzept; Niederlegung von Zielen, Konzepten und Methoden in allgemeiner, nicht-technischer Weise

• Ziel der Policy: effektive Umsetzung von Sicherheit + Kontrolle der Umsetzung

• Was (Assets) ist wie (Vorgehen) zu schützen, wer ist verantwortlich?



Sicherheitspolitik Arten

• Grundrichtungen:– Erlaubnispolitik: Alles verboten was nicht

erlaubt– Verbotspolitik: Alles erlaubt was nicht verboten

• Arten:– Allgemeine Policies, für alle Vorgänge

• Evtl. zu komplex, unhandlich– Spezial-Policies für bestimmte Bereiche



Beispiele für Spezial-Policies– Audit-Policy:

• Welche Audit-Daten werden gesammelt?• Wie werde sie aufbereitet und gespeichert?

– Backup-Policy:• Welche Daten werden wann gesichert?• Wer sichert und verwaltet die Daten?



Erstellen einer Sicherheitspolitik 1

1. Autorisierung der Erstellung– Von höchster Stelle um Umsetzung zu gewährleisten

2. Informationsbeschaffung und Koordination– Ist-Zustand Analyse: tägliches Geschäft in alle

Abteilungen, Probleme, bestehende Dokumente sichten – Personengruppen die einbezogen werden müssen:

• Mitarbeiter detaillierte Auskünfte• Betriebsrat+Datenschützer Mitarbeiterrecht wahren bzw.

Rechte und Pflichten aktualisieren• Sicherheitsdienst bestehende Konzepte einbinden,

Machbarkeit von neuen Regelungen• Jurist, Datenschützer



Erstellen einer Sicherheitspolitik 2

3. Risiko- und Schwachstellenanalyse4. Erstellung der Politik selbst

– Welche Risiken sollen durch Policy vermieden werden?

Verbleibende Risiken müssen durch Vorfallsbearbeitung erfasst werden!



Sicherheitspolitik und Vorfallsbearbeitung

Alle in der Schwachstellen-analyse ermittelten Risiken

Risiken die durch Vorfallsbearbeitung abgefangen werden

Risiken die durch Policy verhindert werden



Vorgehensmodell für die Erstellung eines IT-Sicherheitskonzepts (nach BSI)

1. Abgrenzung der Einrichtung

2. Einsetzung eines Sicherheitsteams

3. Bestimmung der IT-Sicherheitsziele

4. Feststellung der Schutzbedürftigkeit

5. Individuelle Analyse nach IT-Sicherheitshandbuch5.1 Bedrohungs- und Schwachstellenanalyse

5.2 Risikoanalyse

6. Risikobewertung

7. Maßnahmenkatalog



1. Abgrenzung der Einrichtungz.B. Zentrale Einrichtungen am

Fachbereich:• Fachbereichs- Bibliothek• Fachbereichs- Verwaltung• Fachbereichs- Rechenzentrum



2. Einsetzung eines Sicherheitsteams

• Angehörige des Teams:– ein Mitglied mit Expertenwissen im Bereich IT-Sicherheit

sowie Erfahrung mit Organisation und Verwaltung – der Sicherheitsbeauftragte– ein Vertreter aus dem IT-Koordinierungsausschuß– ein Vertreter der Nutzer

• Aufgaben– IT-Sicherheitsziele festlegen und eine Politik entwickeln,

diese Ziele zu erreichen– Ressourcen (Personen, Geld, Wissen)festlegen– Implementation und Effektivität überwachen



3. Bestimmung der IT-Sicherheitsziele

Durch Befragung (Interview mit Frau E.Criegee Leiterin der FB-Bib) sind folgende Ziele für die FB-Bib definiert wurden:

• Hoher Schutzbedarf besteht aufgrund der Sensitivität der Benutzerdaten, die eine

• hohe Vertraulichkeit erfordert,

• der Integrität des Bestandskatalogs und

• der Verfügbarkeit von Recherchemöglichkeiten, Bestandskatalog und Ausleihsystem.



4. Kategorien für die Ermittlung der Schutzbedürftigkeit (1)



4. Kategorien für die Ermittlung der Schutzbedürftigkeit (2)



4. Vorgehens-weise in

Abhängigkeit der SBK

•Kategorie I: IT-Anwendungen/Informationen mit unbedeutendem Schutzbedarf, Wert 0

• Bagatellschäden

•Kategorie II: IT-Anwendungen/Informationen mit geringem oder mittleren Schutzbedarf, Werte 1,2

• Abrechnung von Reisekosten

•Kategorie III: IT-Anwendungen/Informationen mit hohem Schutzbedarf, Werte 3,4•kassenwirksame Informationssysteme



5. Individuelle Analyse nach IT-Sicherheitshandbuch

5.1 Bedrohungsanalyse5.1.1 Erfassung der bedrohten Objekte

5.1.2 Bestimmung der Bedrohungen und Grundbedrohungen

5.2 Risikoanalyse



5.1 Bedrohungs- und Schwachstellenanalyse (1)

• 5.1.1 Erfassung der bedrohten ObjekteErfassung erfolgt anwendungsbezogen, d.h. es sind für jede Anwendung der Kategorie III die relevanten Objekte, strukturiert nach 8 Objektgruppen zu erfassen.

• 5.1.2 Bestimmung der Bedrohungen und GrundbedrohungenErst wenn Bedrohungen und Wirkung vorhandener Schutzmaßnahmen bekannt sind können Schwachstellen erkannt werden.Zuordnung zu den Objekten mittels registrierter Schadensereignisse aus der Vergangenheit.



5.1 Bedrohungs- und Schwachstellenanalyse (2)• Verlust der Integrität und Verfügbarkeit der Stromversorgung durch Stromausfall, einen Technischen Fehler oder Blitzschlag

•Verlust der Integrität der Gebäude und der Bibliotheksräume samt Infrastruktur durch unkontrollierten Zugang fremder Personen tagsüber und des Reinigungspersonals (frühmorgens)

•Verlust der Integrität der PICA-PCs, Barcodescanner und Ethernet-Netzwerk durch Manipulation



5.2 Risikoanalyse (1)•5.2.1 Bewertung der ObjekteSchadenswert ergibt sich aus dem Wert der IT-Anwendung oder der zu verarbeitenden Information.

Bsp: Die Vertraulichkeit der Benutzerdaten ist im Bundesdatenschutzgesetz gefordert. Bei Verstoß droht eine Höchstentschädigungssumme von 50.000 DM

•5.2.2 Bestimmung der Häufigkeit von SchädenFür Bedrohungen, deren Schadenswert mit 4 oder höher bewertet wurde, relativiert sich die Bedrohung der Eintrittshäufigkeit.

Bsp: Budget der Bücherei: 100.000 DM / Jahr2 * Auftreten des Schadensfalls Vertraulichkeitsverletzung -> Bücherei muß Betrieb einstellen



5.2 Risikoanalyse (2)

Verfügbarkeit Integrität Vertraulichkeit1 PICA-Client 3 3 1

2Webzugang für die Benutzer in den Bibliotheksräumen 1 2 1

3Terminalzugang für die Benutzer - Telnet oder ssh 1 2 0

4 Benutzerdaten 3 2 25 Bestandskatalogdaten 3 3 06 Benutzernummer / Barcode 0 2 07 Buchnummer / Barcode 0 2 0

Zeilen: Schadenswert (0 ... 4+)0 = unbedeutend1 = gering2 = mittel3 = groß4 = katastrophal

maximaler Schaden in der Bibliothek 50.000 DM

Bibliotheks-AusleihsystemBewertung der IT-Anwendungen und Informationen



6. Risikobewertung (1)Bibliotheks-Ausleihsystem

Erfassung der Risikobereitschaft0- 0 1 2 3 4

4+ katastrophal U U U U U U4 existenzgefährdend T U U U U U3 großer Schaden T U U U U U2 mittlerer Schaden T T U U U U1 geringer Schaden T T T U U U0 undbedeutend T T T T U U

maximaler Schaden in der Bibliothek 50.000 DM

Zeilen: Schadenswert (0 ... 4+)Spalten: Häufigkeitswert (0- ... 4)0- = nach menschlichem Ermessen ausgeschlossen0 = sehr selten bis 4 = sehr häufig



6. Risikobewertung (2)

- sehr hohes Risiko = Sofort-Maßnahmen unverzichtbar- hohes Risiko = auf Dauer untragbar, Maßnahmen baldmöglichst realisieren- mittleres Risiko = Reduzierung durch Maßnahmen des Grundschutzes angeraten- tragbares Risiko = keine Maßnahmen erforderlich



7. Maßnahmenkatalog (1)• Kaufrichtlinien• Richtlinien und Maßnahmen zum Schutz

von Email und privaten DatenMonitoring, Log und Auditdaten

• ZugriffspolitikZugriff auf Daten, Copyright, Telnet, FTP

• AuthentifikationPaßwort-Restriktionen, remote-login

• VerfügbarkeitDefinition von Backup-Recovery-Maßnahmen



7. Maßnahmenkatalog (2)

Bsp: Schutz der Virus Datenbank•Einbruchschutz: Vorbeugung durch durchbruchhemmende Verglasung (Folie) und Einbau einer Stahltür zum AVTC-Raum. Entdeckung durch Bewegungsmelder und Alarmsensoren.

•Wartung und Pflege•Fehlermeldung, Angriffserkennungwas muß (wann) gemeldet werden? •NotfallmaßnahmenNotfallerkennung, Zuständigkeiten, Beweissicherung•Weitergehende, unterstützende Informationengesetzl. Vorschriften, Handlungsanweisungen

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