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Was ist ein IoT-Gateway und wie kann man es sicher halten?

Was ist ein IoT-Gateway und wie kann man es sicher halten?

Die moderne Logistik erfordert ein hohes Maß an Planung und Organisation, um die sichere Verwaltung von Fahrzeugen, Fracht und rechtzeitigen Abholungen und Lieferungen zu gewährleisten. Dazu gibt es mittlerweile ein vielfältiges Ökosystem von IoT-Geräten, damit Produkte schnell an eine breite und wachsende Bevölkerung geliefert werden können.

Vieles, was während der Produktion passiert, ist mit bloßem Auge nicht sichtbar. Zum Beispiel wie Geräte mit verschiedenen Protokollen über verschiedene Netzwerke wie WLAN, Ethernet, Z-Wave oder ZigBee miteinander kommunizieren. Oder wie IoT-Geräte und -Sensoren die Leistung von Maschinen und Lagerbeständen messen. Die Verwaltung dieser Netzwerke kann überwältigend wirken, aber IoT-Gateways lösen viele Probleme, indem sie den Datenfluss rationalisieren und die Konnektivität sicherstellen.

Mit zunehmender Konnektivität steigen aber auch die Sicherheitsrisiken. Die Gewährleistung der Sicherheit von IoT-Gateways ist von höchster Bedeutung, um sensible Daten zu schützen und die Integrität der Netzwerke zu wahren. Die Sicherheit der Public Key Infrastructure (PKI) sowie ein robustes IoT-Identitätsmanagement sind entscheidende Elemente bei der Absicherung dieser Gateways.

  • Was ist ein IoT-Gateway-Gerät?
  • Die Bedeutung der Absicherung eines IoT-Gateways
  • 3 Schritte zur Absicherung eines IoT-Gateways
  • Dauerhafter Schutz Ihrer Gateways

Was ist ein IoT-Gateway-Gerät?

Ein IoT Gateway-Gerät überbrückt die Kommunikationslücke zwischen IoT-Geräten, Sensoren, Ausrüstung, Systemen und der Cloud. Durch die systematische Verbindung von Feld und Cloud, bieten IoT-Gateway-Geräte lokale Verarbeitungs- und Speicherlösungen, sowie die Möglichkeit, Feldgeräte durch Dateninput von Sensoren autonom zu steuern.

IoT-Gateways implementieren Sicherheitsmaßnahmen wie Datenverschlüsselung und Geräteauthentifizierung, oft unter Verwendung von PKI für einen besseren Schutz. Das Gateway überträgt dann die verarbeiteten und gesicherten Daten über Netzwerke wie WLAN oder Ethernet an die Cloud und sorgt so für einen effizienten und sicheren Datenfluss.

Zudem verwalten IoT-Gateways den Lebenszyklus von IoT-Geräten, einschließlich Bereitstellung, Firmware-Updates und Zustandsüberwachung. Plattformen wie GlobalSigns Edge Enroll automatisieren diese Prozesse und gewährleisten eine sichere und rationalisierte Geräteverwaltung. Durch diese Merkmale verbessern IoT-Gateways die Leistung, Zuverlässigkeit und Sicherheit der IoT-Netzwerke.

Die Bedeutung der Absicherung eines IoT-Gateways

IoT-Gateway-Geräte können die Integration von Betriebstechnologie (Operational Technology, OT) und Informationstechnologie (Information Technology, IT) ermöglichen und bieten zahlreiche Vorteile:

  • Hohe Skalierbarkeit: IoT-Gateways ermöglichen durch die Verwaltung und Verarbeitung von Daten aus verschiedensten Geräten eine nahtlose Skalierbarkeit. Dadurch können die IT-Systeme bei der Ausweitung des IoT-Ökosystems die zunehmende Datenlast effizient bewältigen und eignen sich für den umfassenden Einsatz in einem industriellen Markt.
  • Senkung der Kosten: Da die Daten lokal verarbeitet werden und nur relevante Informationen an die Cloud gesendet werden, reduziert sich der Bedarf an umfangreicher Cloud-Speicherung und Verarbeitungsleistung. Das kann die Betriebskosten erheblich senken.
  • Schnellere Produktion: Datenverarbeitung in Echtzeit und lokale Entscheidungsmöglichkeiten beschleunigen die Produktion. Dadurch verbessern sich die Reaktionszeiten sowie die betriebliche Effizienz.
  • Telekommunikationskosten senken: Minimierung der über die Netze übertragenen Datenmenge durch lokales Filtern und Aggregieren von Daten. Hierdurch reduzieren sich die Telekommunikationskosten und die Bandbreitennutzung wird optimiert.
  • Risiko mindern: Erweiterte Sicherheitsfunktionen wie automatische Datenverschlüsselung und sicheres Booten tragen zum Schutz sensibler Daten und zur Minderung von Risiken durch Cyberbedrohungen bei. Das gewährleistet die Integrität und Vertraulichkeit der Daten im gesamten IoT-Ökosystem.

Gateways verhindern außerdem das Risiko von Sicherheitslücken und Gerätefehlfunktionen. Wenn zum Beispiel in einem Lagerhaus die vorgeschriebene Temperatur überschritten wird, müsste der Bediener dies ohne IoT-Gateway-Gerät manuell beheben. Wenn ein Alarmsystem vorhanden ist, kann das Gateway jedoch so konfiguriert werden, dass es Firmware-Updates an alle Geräte sendet (in dem Fall intelligente Belüftungklappen), wenn die Daten zeigen, dass es im Lager zu heiß ist.

Mit der zunehmenden Zahl von Geräten steigt auch die Menge der Kommunikation und des Datenaustauschs, wodurch für die Netzwerke ein höheres Risiko besteht, dass Schwachstellen ausgenutzt werden. PKI gewährleistet die Sicherheit der ausgetauschten Daten und verhindert unbefugten Zugriff.

3 Schritte zur Absicherung eines IoT-Gateways

Sie müssen gewährleisten, dass die gesamte Kommunikation zwischen dem Gateway und den Geräten in den internen und externen Netzwerken sicher ist.

Es ist auch erwähnenswert, dass das Gateway aus zwei Gründen oft als erstes angegriffen wird: Es hat eine höhere Rechenleistung, die es verwenden kann, um intensivere Anwendungen auszuführen. Mehr Leistung bedeutet bessere Software, aber bessere Software bedeutet mehr Schwachstellen, die ein Hacker ausnutzen kann.

Aufgrund seiner Position als Edgegerät zwischen dem Internet und dem Intranet, ist das Gateway der Eintrittspunkt für alle Angriffsvektoren (sowie die erste Verteidigungslinie eines Systems).

Zur Absicherung eines IoT-Gateways sollten Sie diese drei Schritte befolgen:

Schritt 1: Identität für das Gateway-Gerät

Der erste Schritt wäre, Ihrem Gateway-Gerät eine Identität zu geben (durch ein digitales X.509-Zertifikat). Alle externen Objekte, die sich mit dem Gateway verbinden, können nun die Identität des Gateways verifizieren, das nun HTTPs oder NTLS Protokolle ermöglicht. An Geräte oder Sensoren im Feld erteilte Befehle kommen nun von einem vertrauenswürdigen Gerät.

Schritt 2: Aktivieren Sie 'starke' Identität für das Gateway-Gerät

Da Ihr Gateway-Gerät anfällig für physische Manipulationen ist, können private Schlüssel extrahiert und geklont werden. Dies macht Ihr Gateway-Gerät anfällig für Spoofing- oder sogar Man-in-the-Middle (MITM)-Angriffe.

Um dies zu verhindern, müssten Sie zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen ergreifen, wie zum Beispiel die Einbettung eines Trusted Platform Module (TPM) mit einer PUF (Physical Unclonable Funktion) in Ihrem Gateway. Dies würde die privaten Schlüssel aller digitalen Zertifikate sicher speichern und gewährleisten, dass sie niemals das Gateway verlassen.

Schritt 3: Verwenden Sie das Gateway, um Ihrem Ökosystem eine Identität zu geben

Da Sie nun starke Identität in Ihrem Gateway-Gerät aktiviert haben, müssen Sie nun darüber nachdenken, starke Identität für die Geräte und Sensoren im Feld zu haben. Da sich einige davon wahrscheinlich nicht mit dem Internet verbinden können, ist die Bereitstellung von Identität über einen Certificate Management Service (Zertifikatmanagementdienst) ohne Gateway schwierig.

Stattdessen können wir das Gateway als vertrauenswürdigen Sicherheitsmechanismus verwenden, um alles zu sichern, das mit dem Gateway verbunden ist. Das Gateway fungiert als Proxy zwischen den CA-Diensten und den Geräten im Feld. Wie bei dem Gerät selbst, geschieht dies selbstverständlich mit der Standard-PKI-Infrastruktur, das heißt mit einem X.509-Zertifikat durch eine private Hierarchie.

Nun sind Gateway und Geräte sicher und daher ist die gesamte Kommunikation in Ihrem Intranet sicher. Sie haben nun Sicherheit, Vertraulichkeit und Authentifizierung, wodurch Ihr IoT-Ökosystem End-zu-End mit einer PKI-Infrastruktur gesichert ist.

Dauerhafter Schutz Ihrer Gateways

IoT-Gateways sind entscheidend für die Verbindung und Verwaltung der zahlreichen Geräte im Ökosystem des Internet of Things. Zur Absicherung Ihres IoT-Gateways müssen robuste Sicherheitsmaßnahmen wie regelmäßige Firmware-Updates, starke Authentifizierungsprotokolle und Netzwerksegmentierung implementiert werden. Durch die Überwachung und Protokollierung von Aktivitäten können potenzielle Bedrohungen rechtzeitig erkannt und darauf reagiert werden. Sicherheit sollte Priorität erhalten, damit Sie Ihre IoT-Infrastruktur schützen und die Integrität und Vertraulichkeit Ihrer Daten gewährleisten können.

Die Absicherung von IoT-Geräten endet jedoch nicht am Gateway. Für umfassende Sicherheit muss jedes Gerät eine eindeutige, starke Identität besitzen. Zum richtigen Schutz Ihrer IoT-Flotte benötigen Sie eine authentifizierte, automatische Anmeldoption für Ihre Geräte mithilfe von IoT Edge Enroll. IoT Edge Enroll vereinfacht und optimiert den Registrierungsprozess für Geräte und gewährleistet sichere, anpassbare Geräteidentitäten während ihres gesamten Lebenszyklus.

Verwalten Sie Ihr Ökosystem einfach und sicher durch GlobalSigns IoT-Geräteanmeldung

 

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