Smart aber verwundbar IT-Sicherheit in Smart Cities

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Visionen von glänzenden, automatisierten High-Tech-Städten sind seit langem ein Grundbestandteil der Science-Fiction. Doch mittlerweile beginnt die technologische Realität diesen Traum zu verwirklichen. Regierungen und Technologiekonzerne investieren Milliarden, um die vernetzte intelligente Stadt Wirklichkeit werden zu lassen, inklusive aller damit einhergehenden Sicherheitsrisiken.

Bis 2027 wird der Markt rund um Smart Cities voraussichtlich um 21 Prozent wachsen, da sich immer mehr Kommunen und Verwaltungen einer nachhaltigen und intelligenten Stadtentwicklung zuwenden. Entsprechend setzen zahlreiche Technologie-Anbieter einen starken Schwerpunkt auf die Entwicklung entsprechender Systeme.

Eines der bemerkenswertesten Beispiele für dieses Engagement ist die kürzlich von Toyota angekündigte Woven City, ein experimentelles „lebendes Labor“, das am Fuße des Fuji errichtet werden soll. Die geplante intelligente Stadt wird 2.000 Firmenmitarbeiter beherbergen und es Toyota ermöglichen, vernetzte Technologien wie Robotik, KI, fahrerlose Technologie und autonomes Verkehrsmanagement zu erproben. Aber auch normale, traditionelle Städte investieren vermehrt in integrierte, vernetzte Einrichtungen und Infrastrukturen. Frost & Sullivan erwartet bis 2025, also innerhalb der nächsten fünf Jahre, mindestens 26 vollwertige Smart Cities weltweit.

Diese vernetzten urbanen Räume sollen den Bewohnern eine höhere Lebensqualität durch effizientere, erschwingliche und zugängliche Einrichtungen bieten. Die Automatisierung von Elementen wie Verkehr und Abfallmanagement wird es den Stadtplanern erleichtern, die Dienstleistungen bei steigender Bevölkerungszahl zu skalieren und wertvolle Daten für fundierte strategische Entscheidungen zu liefern. Diesen Vorteilen stehen dabei jedoch neue Risiken gegenüber. Fehlt es an ausreichender Sicherheit, sind die vernetzten Städte extrem anfällig für Cyberangriffe, die schwerwiegende Folgen für ihre Bewohner haben könnten.

Smart, aber verwundbar

Bereits jetzt sind Städte, öffentliche Verwaltungen und Einrichtungen das Opfer krimineller Aktivitäten, etwa durch DDoS-Angriffe oder Ransomware-Attacken. Sie sind als Ziel vor allem deshalb so attraktiv, da die Ausschaltung oder Störung wesentlicher Dienste weitreichende Folgen für Tausende oder sogar Millionen von Personen hat, was einen enormen Druck auf die Verwaltungen ausübt, die Funktionsfähigkeit wiederherzustellen. Hiervon profitieren nicht nur gewinnorientierte Cyberkriminelle, die beispielsweise durch Verschlüsslungs­trojaner Geld erpressen wollen, sondern auch andere Bedrohungsakteure, denen vor allem an der Sichtbarkeit und der Wirkung ihres Angriffs liegt.

Ein besonders schwerwiegender Fall eines kommerziell motivierten Anschlags ist die Ransomware-Attacke auf die Stadtverwaltung von Atlanta. Hier wurden Dienstleistungen wie die Parkraumverwaltung, Gerichts- und Versorgungsleistungen zum Erliegen gebracht. Die Lösegeldforderung betrug 52.000 USD, die Stadt gab aber schließlich mehr als 2 Millionen USD für die Wiederherstellung ihrer Systeme aus. Dieser Fall zeigt, wie anfällig die öffentliche Infrastruktur selbst auf dem derzeitigen Stand der Konnektivität ist. Die potenziellen Auswirkungen eines großen Angriffs werden sich noch deutlich verstärken, wenn die Städte stärker automatisiert und vernetzt sind.

Ein Angriff auf die operative Technologie (OT), die kritische Prozesse überwacht und steuert, könnte enorme Folgen für Bürger haben. So könnte beispielsweise ein Schlag gegen Versorgungseinrichtungen zu einem weitreichenden Stromausfall führen, der die Geschäfte lahmlegt und die Bewohner für einen längeren Zeitraum ohne Licht und Heizung lässt. Auch könnte ein automatisches Verkehrssystem unterbrochen werden, um einen stadtweiten Stau oder sogar gezielt Unfälle zu verursachen, oder die Sensoren eines automatischen Müllsammelsystems könnten so manipuliert werden, dass sich der Müll auf den Straßen türmt.

Vielfältige Angriffsmöglichkeiten

Das schiere Ausmaß und die Komplexität einer vollständig vernetzten Smart City bietet Cyberkriminellen eine enorme Angriffsfläche. Eine durchschnittliche smarte Stadt verfügt über Millionen von Endpunkten, wie z.B. Sensoren, von denen jeder einzelne einen potenziellen Angriffspunkt darstellt. Der Umfang und die Komplexität einer solchen Anordnung bietet einem Eindringling auch jede Menge Möglichkeiten, seine Spuren zu verwischen, und erschwert es gleichzeitig den Sicherheitsteams, ungewöhnliches Verhalten zu erkennen.

Dies wird noch schwieriger, wenn neue vernetzte Technologien mit bestehenden Altsystemen kombiniert werden. Das Risiko wird dadurch noch vergrößert, dass sowohl einzelne angeschlossene Geräte als auch die dahinter liegenden Betriebssysteme oft schlecht gesichert sind. In der Produktentwicklung spielt nach wie vor Cybersicherheit oftmals keine Rolle, da die Hersteller von einer großen Nachfrage und kurzen Entwicklungszyklen getrieben werden. So nutzen beispielsweise noch Millionen von IoT-Geräten IPnet, obwohl es stark veraltet ist und seit 2006 nicht mehr unterstützt wird.

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