Lernunterlage - Grundlagen der Informationssicherheit

Grundlagen der Informationssicherheit

Einleitung

Die Sicherheit der Informationstechnologie ist ein wesentlicher Bestandteil der Unternehmenssicherheit, da viele Prozesse einer intensiven IT-Unterstützung bedürfen und ohne sie nicht mehr, oder nur teilweise, funktionieren können. Es ist daher enorm wichtig, die möglichen Risiken zu kennen und diese, bezugnehmend auf die einzelnen Unternehmensprozesse, bewerten zu können. So umfangreich die Informationssysteme eines Unternehmens sind, so umfangreich sind auch die zu beachtenden Angriffsvektoren, sowie die Szenarien für Datenverlust, Nichtverfügbarkeit und Datendiebstahl. Die Computer- und Netzwerksicherheit ist ein wesentlicher Bestandteil der Informationssicherheit und greift in jede erdenkliche Materie der Informationstechnologie ein.
Die Zwischenfälle im IT-Sicherheitsbereich nahmen in den letzten Jahren immer mehr zu. Einer Statistik der Internet-Sicherheitslage in Österreich von CERT.at und GovCERT.gv.at zufolge ist die Anzahl der IT-Sicherheitszwischenfälle von unter 10 pro Monat im Jahr 2008 auf über 700 pro Monat ab Ende des Jahres 2017 gestiegen. ${\textstyle \lbrack }$Ni17, 13${\textstyle \rbrack }$

Informations- und IT-Sicherheit

Rund um den Bereich der IT-Sicherheit gibt es viele, oft falsch verstandene Begrifflichkeiten wie Datenschutz, Datensicherheit und Informationssicherheit. Nachfolgend werden diese Begriffe nun kurz beschrieben, um einen Überblick über die Materie zu verschaffen.

Informationssicherheit

Bei der Informationssicherheit handelt es sich um die ganzheitliche Betrachtung der Sicherheit und den Schutz aller Art von Informationen. Dabei ist es nicht relevant, ob diese Informationen in elektronischer oder nicht elektronischer Form vorliegen.

IT-Sicherheit

Die IT-Sicherheit ist Teil der Informationssicherheit (siehe Abbildung 1). Sie beschäftigt sich mit dem Schutz aller Art von elektronischer Information. Das beinhaltet alle EDV und Kommunikationssysteme, wie Computer, Internetverbindungen und Netzwerke, Telefonie und die für den Betrieb der Systeme zugrundeliegende Infrastruktur wie beispielsweise die Stromversorgung.

Schnittmenge Informationssicherheit und IT-Sicherheit

 ${\textstyle \lbrack }$Ha12, 28 ${\textstyle \rbrack }$

Datenschutz und Datensicherheit

Der Datenschutz regelt den Schutz personenbezogener Daten, welche in elektronischer Form vorliegen. In Österreich ist der Datenschutz sowohl in einem Bundesgesetz (DSG), als auch in 9 Landesgesetzen geregelt.
Jedermann hat, insbesondere auch im Hinblick auf die Achtung seines Privat- und Familienlebens, Anspruch auf Geheimhaltung der ihn betreffenden personenbezogenen Daten, soweit ein schutzwürdiges Interesse daran besteht. Das Bestehen eines solchen Interesses ist ausgeschlossen, wenn Daten infolge ihrer allgemeinen Verfügbarkeit oder wegen ihrer mangelnden Rückführbarkeit auf den Betroffenen einem Geheimhaltungsanspruch nicht zugänglich sind. ${\textstyle \lbrack }$Bg19, § 1. (1)${\textstyle \rbrack }$
Die Einhaltung des Datenschutzes ist Teil der IT-Sicherheit ${\textstyle \lbrack }$Ha12, 89${\textstyle \rbrack }$ und damit des IT-Sicherheitsmanagements. Die beiden Begrifflichkeiten werden jedoch oft vermischt oder verwechselt. So ist der Datenschutz selbst nur ein kleiner Teilbereich. IT-Sicherheit betrachtet wesentlich mehr als den Schutz personenbezogener Daten und bezieht sich auf alle Unternehmensprozesse und ihre IT-Unterstützung.

Säulen der Informationssicherheit - CIA Triade

Die IT-Sicherheit und damit das IT-Sicherheitsmanagement basieren auf drei Säulen, welche den zu betrachtenden Rahmen aller durchzuführenden Analysen und den damit verbundenen Maßnahmen darstellen. Sie tragen somit bildlich das Dach der IT-Sicherheit und sorgen nur in ihrer gemeinsamen Betrachtung für die Stabilität und Sicherheit des gesamten IT-Sicherheits-Systems. Ihr Fundament ist das IT-Sicherheitsbewusstsein und die damit verbundene Bewusstseinsbildung ist die notwendige Maßnahme (siehe Abbildung 2). Die drei Säulen sind:

• Vertraulichkeit (Confidentiality),
• Integrität (Integrity) und
• Verfügbarkeit (Availability).

Aufbau der IT-Sicherheit

Die drei Säulen der IT-Sicherheit werden oft auch als „CIA-Triade“ oder „AIC-Principles“ bezeichnet, da die englischen Bezeichnungen mit den Buchstaben C, I und A beginnen.

Vertraulichkeit (Confidentiality)

Unter Vertraulichkeit wird die Einschränkung der Datenzugriffe auf einen bestimmten Anwender*innenkreis verstanden. Unberechtigte dürfen keinen Zugriff auf die IT-Systeme und Daten haben. Dies sind beispielsweise die Absicherung des gesamten Systems vor IT-Zugriffen unberechtigter Dritter und aber auch die Definition unterschiedlicher Berechtigungsstufen innerhalb der berechtigten Anwender*innen. So sollte es beispielsweise Anwender*innen erlaubt sein, die benötigten Programme zu starten, nicht jedoch neue Software zu installieren oder die gesamte Datenbank zu kopieren.
Je nach System kann die Vertraulichkeit über Benutzer- und Programm-Berechtigungen und auch physische Zutrittskontrolle sichergestellt werden. Die hier gesetzten Maßnahmen sind jene Maßnahmen, welche am häufigsten mit IT-Sicherheit in Zusammenhang gebracht werden, jedoch ohne Betrachtung der anderen beiden Bereiche Integrität und Verfügbarkeit nicht vollständig sind.

Integrität (Integrity)

Die Integrität ist die Betrachtung des Datenbestandes im Zusammenhang mit allen verfügbaren und nicht verfügbaren Daten. Innerhalb des Datenbestandes muss sichergestellt werden, dass die Daten selbst vollständig, unverfälscht, korrekt zusammenhängend und nicht widersprüchlich sind. Das bedeutet, dass der Datenbestand lückenlos und das Fehlen von Daten ersichtlich sein müssen. Auch darf durch die Nichtverfügbarkeit einzelner Daten keine Kettenreaktion auf andere Daten ausgelöst werden, welche wiederum zu weiteren falschen Daten führen würde.
Ein Beispiel hierfür ist das Fehlen von Messwerten eines über das Netzwerk angebundenen Medizinproduktes, welches für eine gewisse Zeit durch eine Störung nicht korrekt angebunden war. Wird dieses Lückenproblem nicht korrekt vom darüberliegenden IT-System behandelt, könnten hierbei falsche Durchschnittswerte entstehen, welche wiederum zu einem falschen Diagnosevorschlag führen würden.

Verfügbarkeit (Availability)

Bei der Verfügbarkeit wird die Funktionsbereitschaft der IT-Systeme zu den Zeitpunkten bezeichnet, zu denen sie benötigt werden. Dabei handelt es sich um alle Maßnahmen gegen Ausfälle oder Datenverlust. Hierbei ist es auch erforderlich den Zusammenhang zwischen den Systemen zu betrachten, da der Ausfall eines als unwichtig erscheinenden Systems andere wichtige Systeme beeinträchtigen könnte.
So kann beispielsweise der Ausfall eines Dateiservers als wenig wichtig eingestuft werden, da die Daten in den Kernprozessen nicht unmittelbar im Zugriff sein müssen. Wenn hingegen eine wichtige Software des Kernprozesses seine Logdateien auf genau diesen Dateiserver ablegen muss, wird die anfangs als unwichtig eingestufte Dateiablage auf einmal zu einer kritischen Komponente, da sonst wiederum die Integrität gefährdet wäre.

Kontrollmechanismen

Rund um die CIA-Triade sind drei Kontrollmechanismen definiert, um ihre grundsätzlichen Ziele im Detail analysieren zu können:

• Physische Kontrolle: Schutz der IT-Systeme vor physischem Zugriff durch Maßnahmen wie Zäune, Schlösser und Wachpersonal.
• Technische Kontrolle: Schutz der IT-Systeme und Daten vor technischen Zugriffen über Netzwerke und Anwenderzugriffe. Beispielsweise durch Benutzerberechtigungen, Firewalls, Datenverschlüsselung und das Verhindern des Betriebs von unerlaubten IT-Komponenten im eigenen IT-System.
• Administrative Kontrolle: Installation, Schulung und Kontrolle von IT-Sicherheitsprozessen und IT-Sicherheitsmanagement und allen damit verbundenen Richtlinien und Vorgaben und die Einhaltung der damit verbundenen Gesetzlichen Vorgaben.

Risiko- und Schwachstelleneinteilung der Schutzziele

Um eine einheitliche Betrachtung und Maßnahmensetzung zu ermöglichen, sollten alle Risiken gemäß der Schutzziele der CIA-Triade kategorisiert werden. Eine Einteilung in mehrere Kategorien ist in einigen Fällen möglich, jedoch nicht immer voll abgrenzbar. Im Rahmen der Analyse sollte jedoch stets darauf geachtet werden, eine mögliche Einstufung in jeder der drei Säulen zu bedenken. So kann beispielsweise das Risiko einer Schadsoftware mehr als einem Schutzziel zugeordnet werden, da sie sowohl die Integrität als auch die Verfügbarkeit und die Vertraulichkeit gefährden kann ${\textstyle \lbrack }$Ha12, 267f${\textstyle \rbrack }$.
Bei der Analyse der Risiken werden mögliche Schwachstellen der Schutzziele aufgedeckt, welche wiederum zu möglichen Bedrohungen führen. Daraus ergeben sich dann die dafür notwendigen Maßnahmen. Zwischen diesen drei Bereichen bestehen nun einige direkte Abhängigkeiten, die sich jedoch auch oft überschneiden können. Das bedeutet, dass eine Schwachstelle mehrere Risiken bedingen kann und mehreren Risiken durch eine einzelne Maßnahme begegnet werden kann. Abbildung 3 beschreibt die hier erwähnten Zusammenhänge anhand einiger Beispiele aus dem Softwarebereich:

usammenhang von Schwachstellen, Bedrohungen und abgeleiteten Maßnahmen

 ${\textstyle \lbrack }$Ha12, 274${\textstyle \rbrack }$

Die möglichen Bedrohungen durch das Ausnutzen von Schwachstellen werden oft auch als Angriffsvektoren bezeichnet. Ein Angriffsvektor ist dabei der Weg, den ein Angreifer wählen kann, um sein jeweiliges Angriffsziel zu erreichen.

Informationssicherheits-Standards

Die IT-Sicherheit und die Einführung und der Aufbau von IT-Sicherheits-Management-Systemen sind in unterschiedlichen Normen und Standards geregelt, die teilweise aufeinander aufbauen oder referenzieren.
Die wesentlichen drei Standards sind:

• die ISO/IEC 2700x Reihe,
• IT-Grundschutz-Standards des Bundesamtes für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) und
• das Österreichische Informationssicherheitshandbuch.

ISO/IEC 2700x Reihe

Eine Reihe verbreiteter internationaler Informationssicherheits-Standards ist die ISO/IEC 2700x Reihe. Sie wurde von der International Organization for Standardization (ISO) und der International Electrotechnical Commission (IEC) begründet und wird stetig ausgebaut.
Das Basisdokument der Reihe ist die ISO/IEC 27000 [II14] (Informationstechnologie, Sicherheitstechnik, Informationssicherheits-Managementsysteme). Sie definiert die Grundbegriffe und bietet einen Gesamtüberblick. Einige Teile der Reihe wurden von Standards der British Standards Institution (BSI) abgeleitet.
Die grundlegenden Teile der ISO/IEC 2700x sind:

• ISO/IEC 27001 bis 27004: Definition, Betrieb und Kontrolle von Informationssicherheits-Managementsystemen (ISMS) und
• ISO/IEC 27005: Informationssicherheits-Risikomanagement.

Die weiteren Teile beschäftigen sich mit dem Audit und branchenspezifischen und technischen Ausprägungen der ersten fünf Standards. Ein Beispiel dafür ist die EN ISO 27799, welche sich auf das Sicherheitsmanagement im Gesundheitswesen bezieht.

IT-Grundschutz-Standards des Bundesamtes für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI)

Der BSI IT-Grundschutz Standard teilt sich in mehrere Dokumente. Er wird durch das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) der Bundesrepublik Deutschland stetig weiterentwickelt und herausgegeben.
Die Teile des IT-Grundschutz sind:

• BSI-Standard 100-1: Managementsysteme für Informationssicherheit (ISMS) ${\textstyle \lbrack }$Bu08a${\textstyle \rbrack }$,
• BSI-Standard 100-2: IT-Grundschutz-Vorgehensweise ${\textstyle \lbrack }$Bu08b${\textstyle \rbrack }$,
• BSI-Standard 100-3: Risikoanalyse auf der Basis von IT-Grundschutz ${\textstyle \lbrack }$Bu08c${\textstyle \rbrack }$ und
• BSI-Standard 100-4: Notfallmanagement ${\textstyle \lbrack }$Bu08${\textstyle \rbrack }$.

Bei allen BSI Standards handelt es sich um Empfehlungen zu Methoden, Prozessen und Verfahren der Informationssicherheit. Die Standards dienen der fachlichen Unterstützung von Anwendern der Informationstechnik und bieten die Möglichkeit, entweder die Empfehlungen direkt zu verwenden oder diese erforderlichenfalls an die eigenen Bedürfnisse anzupassen. ${\textstyle \lbrack }$Bu15${\textstyle \rbrack }$

Österreichisches Informationssicherheitshandbuch

Beim Österreichischen Informationssicherheitshandbuch ${\textstyle \lbrack }$Ze14${\textstyle \rbrack }$ handelt es sich um ein vom Österreichischen Bundeskanzleramt herausgegebenes Werk, welches teilweise auf bestehenden Standards und Normen wie den BSI IT-Grundschutz und die ISO/IEC 2700x aufbaut und Vorgehensweisen für den Aufbau und Betrieb von Informationssicherheit-Management-Systemen beinhaltet. Die Struktur entspricht dabei derer der ISO/IEC 27001 und ISO/IEC 27002.
Das Informationssicherheitshandbuch beschreibt seine eigene Ausrichtung und Umfang wie folgt: Von der Ausrichtung versteht sich das Informationssicherheitshandbuch […] als Sammlung von Leitlinien und Empfehlungen für die Praxis, die entsprechend den spezifischen Anforderungen und Bedürfnissen in einer Einsatzumgebung angepasst werden müssen. Dies wird auch durch die Online-Funktionalitäten wie Checklisten unterstützt. Es soll eine Ergänzung zu den bestehenden Regelungen und Vorschriften (Datenschutzgesetz, Informationssicherheitsgesetz, Verschlusssachenvorschriften, Amtsgeheimnis, …) darstellen und setzt diese weder außer Kraft noch steht es zu ihnen im Widerspruch. ${\textstyle \lbrack }$Ze14, 27${\textstyle \rbrack }$

Informationssicherheits-Management

IT-Security ist keine Software, kein Werkzeug und auch kein Zustand. IT-Security ist ein Prozess! ${\textstyle \lbrack }$KRS08, 401${\textstyle \rbrack }$
Dieser Satz beschreibt die grundlegende Definition bereits ganz gut. Um IT-Sicherheit einzuführen, benötigt es keiner einzelnen Produkte oder reiner persön-licher Ansichten, sondern einen unterstützenden Unternehmensprozess des IT-Sicherheits-managements. Es kann dabei nicht als eigenständiges Vorhaben betrachtet werden, sondern gliedert sich in die Betrachtung aller Geschäftsprozesse mit ein. Ein wesentlicher Fehler wäre es, die Einführung von IT-Sicherheit als zeitlich begrenztes Projekt abzuwickeln, ohne danach einen funktionierenden Managementprozess zu haben, der sich um die Aufrechterhaltung und stetige Verbesserung des IT-Sicherheitsstatus kümmert.
Der Schutz von Informationen und Daten ist auch für kleine und mittlere Unternehmen von großer Bedeutung, da hier bereits ein kleinerer Zwischenfall existenzbedrohend sein kann.
Die Implementierung eines durchgängigen und effizienten IT-Sicherheitsmanage-ments bedarf detailliertes Wissen über das betreffende Unternehmen und Fachkompetenz im Bereich der IT und IT-Sicherheit. Durch standardisierte Methoden und vormodellierte interne Kontrollsysteme kann es jedoch ermöglicht werden, den operativen Teil des IT-Sicherheitsmanagements durch Spezialist*innen der Geschäftsprozesse mit IT-Basiswissen durchzuführen.
Um IT-Sicherheitsmanagement in einem Unternehmen zu implementieren, wird ein IT-Sicherheitsmanagement-System (ISMS) aufgesetzt. Dieses System ist die Grundlage des IT-Sicherheitsprozesses, welcher, als Managementprozess, wiederum durch entsprechende Prozessnahtstellen Teil aller Unternehmensprozesse ist.
Ein ISMS ist ein Teil eines allgemeineren, umfassenderen Management-Systems, das andere Teile der Organisation, möglicherweise die gesamte Organisation, und weitere Themen umfasst. Das ISMS baut auf der Einschätzung der Geschäftsrisiken auf. Ein ISMS sollte daher als ein Mittel verstanden werden, mit dem das Management einer Organisation auf erkannte Risiken im Geschäft der Organisation reagiert. ${\textstyle \lbrack }$KRS08, 45f${\textstyle \rbrack }$
Die Vorgehensweise für die Installation eines ISMS ist im BSI-Standard folgendermaßen beschrieben ${\textstyle \lbrack }$Bu08a, 24ff${\textstyle \rbrack }$:

1. Festlegung des Geltungsbereiches, für den das ISMS gelten soll
2. Ermittlung von Rahmenbedingungen
3. Formulierung von Sicherheitszielen und einer Leitlinie zur Informationssicherheit
4. Aufbau einer Informationssicherheitsorganisation

Darüber hinaus ist die Einrichtung eines ISMS ein stetig andauernder Prozess, welcher sich in einen Plan-Do-Check-Act Kreislauf darstellen lässt. Nach der Planung und Implementierung muss das ISMS regelmäßig inhaltlich überprüft werden und die aus der Überprüfung resultierten Erkenntnisse wiederum in die ursprüngliche Planung und damit in die eigentliche Umsetzung integriert werden. In der ISO 27001 ist dieser Kreislauf folgend ausformuliert ${\textstyle \lbrack }$II08, 6${\textstyle \rbrack }$:

1. Planen (Einrichten eines ISMS): Einrichten einer ISMS-Politik sowie von Zielen, Prozessen und Verfahren, die für das Risikomanagement und die Verbesserung der Informationssicherheit notwendig sind, um Ergebnisse im Einklang mit den übergeordneten Grundsätzen und Zielen der Organisation zu erreichen.
2. Durchführen (Umsetzen und Durchführen des ISMS): Umsetzen und Durchführen der ISMS-Politik, Maßnahmen, Prozesse und Verfahren.
3. Prüfen (Überwachen und Überprüfen des ISMS): Bewerten und gegebenenfalls Messen der Prozessleistung an der ISMS-Politik, den ISMS-Zielen und der praktischen Erfahrungen, sowie Berichten der Ergebnisse an das Management zur Überprüfung.
4. Handeln (Instandhalten und Verbessern des ISMS): Ergreifen von Korrektur- und Vorbeugemaßnahmen, basierend auf den Ergebnissen interner ISMS-Audits und Management-Überprüfungen oder anderer wesentlicher Informationen, um eine ständige Verbesserung des ISMS zu erreichen.

Wichtige Teile eines ISMS sind daher auch das IT-Business Continuity Management und das IT-Risikomanagement, sowie die sich daraus ergebenden IT-Maßnahmenziele. Für die laufende Analyse, Kontrolle und Weiterentwicklung maßgebend ist das interne Kontrollsystem, welches mit geeigneten Methoden und Checklisten für die Schaffung und Einhaltung des gewünschten IT-Sicherheitsstandards sorgt.

Business Kontinuität und Sicherheitszwischenfälle

Das IT-Business Continuity Management besteht aus dem IT-Notfallmanagement und dem IT-Verfügbarkeitsmanagement ${\textstyle \lbrack }$Ha12, 149${\textstyle \rbrack }$. Seine Grundlage bilden ein funktionierendes IT-Risikomanagement sowie entsprechende Risikoanalysen, welche wiederum auf den Geschäftsprozessen basieren.
Das IT-Business Continuity Management (IT BCM) konzentriert sich als Teilbereich des Unternehmens-Business Continuity Managements auf diejenigen Arbeitsabläufe und Prozesse, die maßgeblich von IT-Systemen unterstützt werden. ${\textstyle \lbrack }$Ha12, 151${\textstyle \rbrack }$
Der Output des IT-Business Continuity Managementprozesses ist der Business Continuity Plan (BCP). In diesem Plan werden konkrete Maßnahmenziele für die jeweiligen Prozesse der Business Impact Analyse (BIA) und den dazugehörigen Risiken aus der Analyse des Notfallmanagements und des Verfügbarkeitsmanagements definiert.