Die Zunahme der Bedeutung unternehmensinterner und unternehmensübergreifender Kommunikation sowie der Verschmelzung dieser auf IT-Ebene stellen wesentliche Herausforderungen der Industrie 4.0 dar. Chancen der Wertschöpfung aus Daten ergeben sich ebenso wie Risiken die Datensouveränität und damit die Kontrolle über seine Daten zu verlieren. Schutz vor Cyberattacken und Hackerangriffen soll durch geeignete IT-Sicherheitsmaßnahmen minimiert werden. Umfassende und universal anwendbare Lösungsansätze gewährleisten auch bei wachsendem Datenaufkommen und zunehmendem Austausch angemessenen Schutz.
Daten sind längst als Rohstoff der vierten industriellen Revolution anerkannt und bilden die Grundlage für Geschäftsmodelle traditioneller und junger Unternehmen. Sie verfügen als Wirtschaftsgut nur dann über ihr volles Potential, wenn sie unternehmensübergreifend intelligent verknüpft und ausgetauscht werden können. Um Unternehmen das Vorantreiben des digitalen Wandels zu ermöglichen, muss ein Raum für offenen und sicheren Datentransfer innerhalb und zwischen Unternehmen entworfen werden. Gemeinsame Standards auf nationaler und internationaler Ebene sind für den Erfolg dieses Anliegens essentiell.
Die Fraunhofer Initiative „Industrial Data Space“ (IDS) entwickelt seit Oktober 2015 im Rahmen eines Forschungsprojekts ein Referenzmodell für einen Datenraum, in dem es möglich ist, vertrauenswürdigen Datenaustausch zu betreiben. Wissenschafts- und Industriepartner engagieren sich in dem Verein und versuchen sich an der Umsetzung in anwendbare Software.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Vorwort
1.2 Methodische Vorgehensweise
2 Industrie 4.0
2.1 Digitalisierung als Leittrend
2.2 Daten als Wirtschaftsgut
3 IT-Sicherheit in der Industrie 4.0
3.1 Cloud-Computing
3.2 Dezentralisierung und Segmentierung
4 International Data Space
4.1 Merkmale und Aufbau
4.1.1 Schlüsselmerkmale
4.1.2 Rollenmodell
4.2 Referenzarchitekturmodell
4.3 Ausblicke der Initiative
5 Fazit
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit analysiert die Herausforderungen der IT-Sicherheit im Kontext der Industrie 4.0, insbesondere den sicheren, datensouveränen Austausch von Informationen zwischen vernetzten Unternehmen. Das zentrale Ziel ist die Untersuchung des "International Data Space" (IDS) als Lösungsmodell, um vertrauenswürdigen Datenaustausch ohne Aufgabe der Datenhoheit zu ermöglichen.
- Grundlagen der Digitalisierung und Industrie 4.0
- Die Rolle von Daten als Wirtschaftsgut in Smart Services
- Herausforderungen der IT-Sicherheit in industriellen Netzwerken
- Architektur und Funktionsweise des International Data Space
- Digitale Souveränität durch dezentrale Datenhaltung
Auszug aus dem Buch
3.1 Cloud-Computing
Eine Technologie, die viele dieser Anforderungen erfüllt und daher in der Vernetzung von Komponenten eine zentrale Rolle spielt, ist das Cloud-Computing. Cloud-Dienste werden über das Internet angesprochen und können über standardisierte Schnittstellen ebenso einfach auf andere Dienste zugreifen, wie sie selbst auch genutzt werden können. Aufgrund der schnellen Netzwerkverbindung, hoher Verfügbarkeit und Skalierbarkeit ist diese Technologie wie geschaffen dafür, die Anforderungen der vernetzten Industrieanlagen einer automatisierten Produktion zu erfüllen. Die Risikominimierung bei der Datenübertragung über das Internet ist hierbei die größte Herausforderung. Die Speicherung, Übertragung, Verarbeitung und Weitergabe der Daten muss abgesichert sein, um die Manipulation von Maschinenbefehlen und Steuerungsalgorithmen zu unterbinden. (vgl. Eckert, 2014, S. 40) In Abbildung 2 ist schematisch eine Absicherung der Daten mithilfe von Firewalls dargestellt.
Diese befinden sich innerhalb des Anlagennetzes und unterbrechen den ungehinderten Datentransfer von Produktionsanlage zur Cloud über das Internet. Die Absicherung des Datentransfers gewinnt noch zusätzlich an Bedeutung, wenn ein Cloud-Service Daten mehrerer ggf. konkurrierender Unternehmen verwaltet. Eine Berechtigungsstruktur definiert die Rollen und Rechte aller Akteure. Dies soll jedoch nicht die gesicherte unternehmensübergreifende Zusammenarbeit von entlang einer Wertschöpfungskette beteiligten Unternehmen unterbinden. Flexibel konfigurierbare, dynamische Strukturen sind folglich vorteilhafter als die strikte Isolation der Daten eines Unternehmens. (vgl. Eckert, 2014, S. 40 ff.)
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Diese Einleitung stellt die wachsende Bedeutung der IT-Sicherheit für die Industrie 4.0 dar und erläutert das methodische Vorgehen der Arbeit.
2 Industrie 4.0: Dieses Kapitel definiert die Smart Factory sowie das Internet der Dinge und beschreibt Daten als zentrales Wirtschaftsgut der modernen industriellen Wertschöpfung.
3 IT-Sicherheit in der Industrie 4.0: Hier werden die spezifischen Sicherheitsanforderungen industrieller IT analysiert und technische Ansätze wie Cloud-Computing sowie Dezentralisierung diskutiert.
4 International Data Space: Dieses Hauptkapitel erläutert das IDS-Referenzmodell als Standard für einen sicheren, souveränen Datenaustausch und beschreibt dessen Aufbau und Rollenmodell.
5 Fazit: Das Fazit fasst zusammen, wie das IDS-Konzept als praxisnahe Vorlage für einen sicheren Datenaustausch in industriellen Ökosystemen dienen kann.
Schlüsselwörter
Industrie 4.0, IT-Sicherheit, Datensouveränität, International Data Space, Smart Factory, Cloud-Computing, Referenzarchitekturmodell, Smart Services, Datenaustausch, Vernetzung, Cyber Physische Systeme, Datenmanagement
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit untersucht die Sicherheitsherausforderungen, die durch die zunehmende Vernetzung von Industrieanlagen entstehen, und stellt den "International Data Space" als Lösungskonzept vor.
Was sind die zentralen Themenfelder der Publikation?
Die Arbeit behandelt die Themen Industrie 4.0, IT-Sicherheit in der Produktion, Datenhoheit in Wertschöpfungsketten und die Architektur moderner Datenräume.
Was ist das primäre Ziel der Forschungsarbeit?
Das Ziel ist es, Wege aufzuzeigen, wie Unternehmen Daten sicher und unternehmensübergreifend verknüpfen können, ohne dabei die Kontrolle über ihre Datensouveränität zu verlieren.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit stützt sich auf eine Literaturanalyse und die Untersuchung des Referenzarchitekturmodells des International Data Space zur Herleitung von Lösungsansätzen für die industrielle IT-Sicherheit.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die theoretischen Grundlagen zur Industrie 4.0, eine Analyse der Sicherheitsproblematiken in industriellen Netzwerken sowie eine detaillierte Vorstellung des IDS-Konzepts.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit am besten?
Zu den prägenden Begriffen gehören Industrie 4.0, Datensouveränität, IT-Sicherheit, Smart Data Management und das International Data Space (IDS) Modell.
Wie unterscheidet sich die "Business-IT" von der "Industrie-IT" laut dieser Arbeit?
Industrie-IT stellt spezifische Anforderungen wie Echtzeitfähigkeit und Langlebigkeit der Anlagen, die klassische Sicherheitskonzepte aus der Business-IT (wie Standard-Firewalls) allein oft nicht abdecken.
Welche Rolle spielt der "IDS Connector" im vorgestellten Architekturmodell?
Der IDS Connector übernimmt die Authentifizierungs- und Autorisierungsfunktionen und stellt sicher, dass der Datenaustausch ausschließlich über zertifizierte Software erfolgt.
- Citation du texte
- Mona Rebers (Auteur), 2021, IT-Sicherheit in der Industrie 4.0, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1007364
