Industrial Ethernet Security: Robuste Automatisierungs- und Produktionsnetze

Grundlagen Ethernet

• Ethernet Basics: charakteristische Eigenschaften, ­Telegramm-Aufbau, MAC-Adresse
• ISO/OSI-Modell vs. TCP/IP-Referenzmodell
• Interaktionsmodelle und ihre Anwendung
• Die wichtigsten „klassischen“ IT-Protokolle (IP, TCP, UDP)
• Sichere Vernetzung von Geräten und die benötigte Hardware (Switch, Router, Firewall)

Industrielle Protokolle

• Warum Industrial Ethernet in der Produktion so wichtig ist
• Anforderungen an Automatisierungsprotokolle: Verfügbarkeit, Echtzeit, Robustheit
• Vorstellung anwendungsspezifischer Protokolle
  (z.B. Profinet, OPC UA, MQTT)
• Anforderungen und Umsetzung von Echtzeitverhalten mit ­Ethernet am Beispiel Time-Sensitive Networking (TSN)
• Zusammenspiel mit Netzwerkinfrastruktur (z.B. Managed Switch)

Planung und Maintenance industrieller Netzwerke

• Konfiguration der Infrastrukturkomponenten (NAT, Routing, etc.)
• Evaluation der Netzwerkkonfiguration mit Standard-Tools (ping, arp, route)
• Netzwerksegmentierung mit Virtuelle LANs (VLANs)
• Quality of Service (QoS) – Möglichkeiten der Priorisierung von Netzwerkverkehr
• Implementierung redundanter Kommunikationsverbindungen
• Troubleshooting im Fehlerfall – Welche Methoden und Tools
  gibt es?

Durch praktische Übungen in den einzelnen Themen­blöcken werden die theoretischen Inhalte anschaulich dargestellt

Schutzmaßnahmen für industrielle Netzwerke

• Absicherung des Netzwerks durch physikalischen und logischen Zugriffsschutz
• Projektierung der Sicherheitsfunktionen eines Managed Switch am Beispiel Profinet (z.B. zum Verhindern von ARP-Spoofing)
• Monitoring und Datenanalyse (z.B. Intrusion Detection, SIEM)
• Überwachung von Kommunikationsverbindungen mittels Port Mirroring
• Analyse des Netzwerkverkehrs mit Wireshark inkl. industrieller Protokolle (z.B. Modbus/TCP)

Möglichkeiten im eigenen Unternehmen

• Systemische Automation – Interaktion von Produktion und Geschäftsprozessen
• Sichere und zuverlässige Kommunikationsinfrastruktur in der Produktion
• Asset Management, Prozessoptimierung und Ressourcen­management
• Evolution zu einer agilen, effizienteren Produktion
• Ausblick: Industrie 4.0 – Cyber Physical System, Big Data und Co.

Strategien zur Umsetzung von Sicherheitsrichtlinien

• Organisatorische Herausforderungen der Sicherheitsstrategien und Qualitätskontrolle
• Einbettung der Sicherheitsmaßnahmen in die
  Unternehmensprozesse („Security als Prozess“)
• Disaster Recovery und Business Continuity
• Tools und Metriken zur Erstellung von individuellen ­Implementierungsstrategien
• Ausblick: Referenzarchitektur und Schlüsselfunktionen des Industrial Internet of Things

Realistische Angriffsszenarien werden live ­demonstriert, um die Wirksamkeit der Schutzmaßnahmen zu untermauern