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In dem letzten Jahr, welches von der Corona Pandemie geprägt war, wurde das Arbeiten von zu Hause aus durch die Unternehmen stark vorangetrieben. Auch wenn dies zuerst nur als Übergangslösung gesehen wurde, scheint dieser Trend sich auch nach der Pandemie fortzusetzen. In den meisten Heimnetzwerken ist die IT-Sicherheit allerdings deutlich schwächer ausgebaut, als dies in Unternehmen ist.
Da die Umstellung in das Home-Office sehr schnell durchgeführt wurde, sehen sich viele Arbeitnehmer und Arbeitgeber mit dieser Situation überfordert, auch im Heimnetzwerk des Anwenders für eine geeignete Sicherheit zu sorgen. In dieser Ausarbeitung werden daher einzelne Angriffe auf IT-Systeme im Heimnetzwerk aufgegriffen sowie Lösungsansätze, um eine sichere Heimnetzwerkumgebung zu schaffen.
Im Zusammenhang mit dem industriellen Internet der Dinge (IIoT) wird die Kommunikationstechnologie, die ursprünglich in Heim- und Büroumgebung eingesetzt wurde, in industrielle Anwendungen eingeführt. Kommerzielle Standardprodukte sowie einheitliche und gut etablierte Kommunikationsprotokolle machen diese Technologie leicht zu integrieren und zu Nutzen. Sowohl die Automatisierungs- als auch die Steuerungstechnik verwenden zunehmend Protokolle, die auf TCP/IP aufsetzen. Diese Protokolle werden nicht nur von intelligenten Steuergeräten genutzt, auch Sensoren oder Aktoren kommunizieren zunehmend darüber. Doch die Steigerung der Protokolle und die Verbindung untereinander bewirkt eine enorme Komplexität solche Netze. Ein gestiegener Informationsaustausch über das Netzwerk verbirgt sicherlich auch Nachteile. Die Problematiken mit den Angriffsszenarien, die wir aus der Informationstechnik kennen, sind nun auch in Produktionsnetzwerken allgegenwärtig. Dies führt zu einer erhöhten Nachfrage nach industriellen Intrusion Detection-Lösungen. Es gibt jedoch Herausforderungen bei der Umsetzung der industriellen Intrusion Detection. Die größte Bedrohung für industrielle Anwendungen geht von staatlich geförderten und kriminellen Gruppen aus. Häufig werden von diesen Angreifern bisher unbekannte Exploits eingesetzt, so genannte 0-Days-Exploits. Sie können mit der signaturbasierten Intrusion Detection nicht entdeckt werden. Daher bietet sich eine statistische oder auf maschinelles Lernen basierende Anomalie-Erkennung an.
In the field of network security, the detection of intrusions is an important task to prevent and analyse attacks.
In recent years, an increasing number of works have been published on this subject, which perform this detection based on machine learning techniques.
Thereby not only the well-studied detection of intrusions, but also the real-time capability must be considered.
This thesis addresses the real-time functionality of machine learning based network intrusion detection.
For this purpose we introduce the network feature generator library PyNetFlowGen, which is designed to allow real-time processing of network data.
This library generates 83 statistical features based on reassembled data flows.
The introduced performant Cython implementation allows processing individual packets within 4.58 microseconds.
Based on the generated features, machine learning models were examined with regard to their runtime and real-time capabilities.
The selected Decision-Tree-Classifier model created in Python was further optimised by transpiling it into C-Code, what reduced the prediction time of a single sample to 3.96 microseconds on average.
Based on the feature generator and the machine learning model, an basic IDS system was implemented, which allows a data throughput between 63.7 Mbit/s and 2.5 Gbit/s.
Im Rahmen der Arbeit wurde nach der Vorgehensweise des BSI-Standard 200-3 eine Risikoidentifikation und -bewertung des KRITIS-Sektors Transport und Verkehr durchgeführt. Darüber hinaus wurden die Bedeutung dieses Sektors für die deutsche Wirtschaft, die Digitalisierung in diesem Sektor sowie die Funktionsweise, Anwendung und Schwachstellen cyber-physischer Systeme aufgezeigt. Als Anwendungsfall diente dabei der Ausschnitt eines operativen Prozesses eines fiktiven Unternehmens des Sektors Transport und Verkehr.
Das Ziel dieser Thesis ist es, die Gefahren die von Makros in Microsoft Office Dokumenten ausgehen, zu beschreiben und geeignete Sicherheitsmaßnahmen zu finden. Dazu ist eine Literaturrecherche, sowie eine eigenständige Malware-Analyse durchgeführt worden. Das Ergebnis dieser Arbeit ist, dass von Makros eine große Sicherheitsgefahr ausgeht und, dass geeignete Sicherheitsmaßnahmen existieren, um die Gefahren von Makros deutlich einzuschränken. Jedoch werden diese Sicherheitsmaßnahmen oft nicht umgesetzt, da entweder kein Bewusstsein für diese Art von Gefahr herrscht oder die Implementierung zu teuer beziehungsweise zu aufwändig ist.
Durch die wachsende Digitalisierung verändert sich die Art der Wirtschaft. Daher müssen Betriebe immer mehr auf ein Geschäftsmodell 4.0 setzen. Aufgrund des technologischen Wandels der Produktion ändern sich die Anforderungen an die Arbeitnehmerinnen und Arbeitnehmer. Künftig müssen Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen regelmäßig für die neuen Anwendungen geschult werden und die Ausbildungskonzepte für den Nachwuchs angepasst werden. Obwohl ausgefeilte technische Methoden zur Erkennung von Schwachstellen in vielen Unternehmen bereits genutzt werden, spielt die Schulung der eigenen Mitarbeiter zum Thema ITSicherheit häufig noch eine untergeordnete Rolle. Dabei gehört „Social Engineering“ längst zum Standardrepertoire von Cyberkriminellen. Aufgrund dieser Tatsachen, soll diese Arbeit die Schwachstellen des menschlichen Faktors im Rahmen von digitalen Geschäftsmodellen aufdecken und Lösungen finden.
Das Ziel dieser Bachelorarbeit ist es, den Einfluss des Menschlichen Faktors im Rahmen digitale Geschäftsmodelle genauer zu erforschen und die Frage zu Beantworten, welche Angriffspunkte sowie Lösungen es für diesen Faktor gibt. Im ersten Kapitel geht es um die digitalen Geschäftsmodelle, was sie sind, was sie ausmacht und warum sie in der Digitalisierung für Unternehmen wichtig sind. Darauf folgt die Industrie 4.0. In Kapitel 3 wird der menschliche Faktor in der Arbeitswelt aufgezeigt. Es wird darauf eingegangen, dass der Mensch in Einklang mit der Organisation und der Technik stehen muss, da sonst keine Gewinne generiert werden können. Social Engineering, das vierte Kapitel dieser Arbeit, soll aufzeigen, was Social Engineering ist, wie es funktioniert, welche zwei Hauptarten es von Social Engineering gibt. Das darauffolgende Kapitel wird sich mit den Tools des Social Engineers beschäftigen. Es wird näher beschrieben, welche Werkzeuge, Kameras sowie Online-Tools zur Informationsbeschaffung benutzt werden. Kapitel 6 zeigt die Fähigkeit eines Social Engineers, die bei Angriffen verwendet werden. Kapitel 7 veranschaulicht die Angriffsmöglichkeiten auf digitale Geschäftsmodelle. Im Anschluss werden mit Kapitel 8 und 9 Präventionsmaßnahmen aufgeführt. Einmal Prävention generell und einmal in Anlehnung an die Social Engineering Kill Chain. Zum Schluss der Arbeit wird ein aktueller Fall von Barbara Corcoran näher beschrieben, was der Angreifer gemacht hat und wie sich das Unternehmen hätte schützen können. Abgerundet wird die Arbeit durch ein Fazit des Verfassers dieser Arbeit.
Aufgrund der rasant fortschreitenden technischen Entwicklung und der damit einhergehenden Digitalisierung, werden immer mehr Daten, durch Geräte aller Art, aus den verschiedensten Quellen, zur Verarbeitung und Speicherung erhoben. Sei es durch die Vielzahl an verfügbaren Smart-Devices, Onlinediensten usw., der Fantasie sind hierbei keine Grenzen gesetzt. Um bei dieser Menge an Daten das Recht auf informationelle Selbstbestimmung des Verbrauchers innerhalb der EU, zu schützen sowie den Datenschutz in allen EU-Mitgliedsstaaten zu harmonisieren und zudem eine Anpassung des Datenschutzes an die technische Weiterentwicklungen des Internets sowie die fortschreitende wirtschaftliche Globalisierung vorzunehmen, wurde von der Europäischen Union der Datenschutz reformiert.
Mit dem Inkrafttreten der Datenschutz-Grundverordnung, wurden Unternehmen in die Pflichtgenommen ihre Datenerhebungen und Datenflüsse, generell die Prozesse welche im Unternehmen implementiert sind, auf personenbezogene Daten zu analysieren. Denn neue Betroffenenerechte sowie Informations-, Rechenschafts- und Meldepflichten müssen gewährleistet werden, andernfalls können Verstößen gegen die Verordnung zu massiven Bußgeldern führen.1 Diese risikobasierte Betrachtung wird von der DSGVO gefordert. Ziel des in dieser Arbeit durchgeführten Privacy Risk Assessment ist es, die Risiken von Datenverarbeitungspraktiken für die Rechte und Freiheiten der Betroffenen, möglichst umfassend zu erfassen und diese objektiv und nachvollziehbar zu bewerten, sodass typischen Angriffen durch Organisationen und Externe mit entsprechenden Gegenmaßnahmen begegnet werden kann.
Im Laufe dieser Arbeit wird ein Privacy Risk Assessment für die zwei Bereiche, Vertrieb und Personalwesen, durchgeführt. Die drei Prozesse werden in Bezug auf personenbezogene Datenanalysiert, mögliche Datenschutzrisiken herausgestellt und der Umgang mit den Risiken, mittels Maßnahmen und Kontrollen beschrieben. Notwendige Schritte werden vorgestellt und erläutert.
In dieser Arbeit wird die Funktionsweise, Standardisierung und Verwundbarkeit der Technologien RFID und NFC behandelt. Es wird gezeigt welche Angriffe existieren und wie man sich dagegen schützen kann. Es wird ein Überblick über einige in der Praxis verwendete Protokolle sowie deren Sicherheit gegeben. Außerdem werden grundlegende Fragen beantwortet, die man sich bei Auseinandersetzung mit dieser Technologie stellt (z.B. Reichweiten).
Intels Software Guard Extension (SGX) ist eine Technologie, die einen umfassenden Datenschutz verspricht. SGX wurde 2013 als Softwaremodell für die isolierte Ausführung von Anwendungen veröffentlicht.
Mit Intel SGX können Container in einem geschützten Speicherbereich erstellt werden. Diese Container werden Enclave genannt. Es ist nicht möglich den Speicher-
bereich der Enclave auszulesen oder in ihn zu schreiben. Die Enclave soll Integrität und Verfügbarkeit der Daten sicherstellen, auch wenn diese auf einem nicht vertrauenswürdigen Host ausgeführt werden.
In dieser Arbeit soll zunächst ein Überblick über die Funktionsweise und das Potenzial von Intel Software Guard Extension gegeben werden. Vor allem soll analysiert werden
wie Datenbanken mit Hilfe von SGX gesichert werden können und wie groß die Performance einbüßen mit SGX sind.
Aufbauend auf den Grundlagen von Intel SGX und EnclaveDB soll anschließend eine sichere Datenbank erstellt werden. Hierzu wird EnclaveDB von Microsoft analysiert und auf Basis dieser Datenbank eine neue Datenbank erschaffen, die Daten verschlüsselt in der Datenbank speichert ohne, dass diese in Klartext vom Host ausgelesen werden können. Zum Schluss wird die Performance von EnclaveDB und der erstellten Datenbank so gut es geht verglichen.