Bausteine einer widerstandsfähigen Smart City-Verteidigung Smart Cities sind eine leichte Beute

Von Vishal Salvi

Neue Technik macht vieles effizienter – auch unsere Städte sollen technologisch fortschrittlicher, grüner und innovativer werden. Die Entwicklung der Smart Cities nimmt immer mehr zu, aber die Digitalisierung bringt auch neue Risiken und Herausforderungen, wie wir sie aus anderen Bereichen kennen. Wie sicher sind Smart Cities vor Cyberangriffen?

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Smart Cities gehört die Zukunft, aber wird eines der kritischen Systeme kompromittiert, kann das gravierende Auswirkungen auf den Datenschutz und die Datensicherheit der Bürger haben.
Smart Cities gehört die Zukunft, aber wird eines der kritischen Systeme kompromittiert, kann das gravierende Auswirkungen auf den Datenschutz und die Datensicherheit der Bürger haben.
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2020 gewann die Stadt Sunderland für ihre Vision, eine vernetzte, internationale Stadt zu schaffen, den „Smart City of the Year“-Award in Großbritannien. Die Smart City setzt auf Sensoren, das Internet der Dinge (Internet of Things / IoT), Cloud und 5G, um ihren Einwohnern bessere Services anzubieten sowie ein nachhaltiges Umfeld aufzubauen. Aber: Wie sicher ist eine so stark digitalisierte Stadt vor Cyberangriffen?

IDC geht davon aus, dass die weltweiten Investitionen in Smart Cities bis 2023 etwa 189 Milliarden US-Dollar betragen werden – dabei fallen 70 Prozent der Ausgaben auf die USA, Westeuropa und China. Smart Cities verfügen über hochdigitalisierte, vernetzte Systeme. Wird eines dieser Systeme kompromittiert, könnte dies Auswirkungen auf den Datenschutz und die -sicherheit der Bürger haben.

Smart Cities – Wo Komfort und Risiken Hand in Hand gehen

Es folgt ein Überblick über verschiedene Bereiche, in denen Smart Cities ihren Bürgern das Leben erleichtern, sowie mögliche Schwachstellen, die es zu beachten gilt.

  • Management von Transport und Verkehr: Smart Cities bergen das Potenzial, Fahrtzeiten innerhalb der Stadt verkürzen sowie das Verkehrsmanagement und die Sicherheit durch die Nutzung von Echtzeitinformationen und Überwachung zu verbessern. Intelligente Verkehrssysteme basieren jedoch häufig auf Altsystemen, die anfällig für Angriffe sind.
  • Strafverfolgung: Der Einsatz von Technologien zur Identifizierung potenzieller Gesetzesbrecher und zur Warnung der Polizei vor möglichen kriminellen Aktivitäten erhöht die Sicherheit der Städte. Eine große Herausforderung besteht darin, Sicherheit und Datenschutz in Einklang zu bringen. Vorschriften wie die Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO) helfen dabei, notwendige Kontrollen zu schaffen – diese konzentrieren sich allerdings ausschließlich auf den Datenschutz, und nicht auf die Sicherheit der Informationen.
  • Gesundheitswesen: Technologie kann dazu beitragen, einen gerechten Zugang zu Gesundheitsversorgung zu ermöglichen und die Langzeitpflege von Patienten zu reduzieren. Ungesicherte Gesundheitssysteme stellen jedoch eine Herausforderung dar. Während der COVID-19-Pandemie kam es zunehmend zu Attacken auf die Systeme von Krankenhäusern, um Krankenhaus- und Patientendaten abzugreifen. So wurden beispielsweise Mitte 2020 die COVID-19-Testdaten von 1,4 Millionen Parisern gestohlen.
  • Energieverbrauch: Intelligente Zähler und Geräte senken den Stromverbrauch. Darüber hinaus erkennen selbstheilende Netze selbständig Fehler und beheben diese automatisch durch Neukonfiguration der Systeme. Ebenso lässt sich die Einhaltung von Umweltgesetzen kann genau kontrollieren. Auch hier ist das Risiko eines Datendiebstahls aufgrund der zahlreichen vernetzten Endgeräte und komplexen Netzwerke hoch. Im Jahr 2016 wurde beispielsweise das ukrainische Stromnetz von mutmaßlichen staatlichen Akteuren gehackt – 230.000 Bürger saßen im Dunkeln.

Diese Anwendungsfälle sind nur einige wenige Beispiel für die vielen, die es für eine Smart City gibt. Jedes Szenario weist mehrere Schwachstellen auf, die zu Angriffen auf die Sicherheit der Bürger führen könnten.

Bausteine einer widerstandsfähigen Smart City-Verteidigung

Eine Cybersecurity-Strategie umfasst fünf Hauptbereiche:

Menschen: Die Bürger einer Smart City sind für den Aufbau einer sicherheitsorientierten Kultur von grundlegender Bedeutung. Je höher die Akzeptanz und das Bewusstsein, desto besser sind sie auf Bedrohungen wie Online-Betrug, finanzielle Verschleierung, Diebstahl von Anmeldedaten, Identitätswechsel und mehr vorbereitet. Botnetze und fortgeschrittene Malware-Angriffe sind weitere neue Gefahren. Daher werden digitale Kompetenz und Vertrauen wichtig.

Governance: Um Sicherheit zu gewährleisten, müssen Schlüsselprozesse geplant und mit allen relevanten Stakeholdern geteilt werden. Ein robustes, mehrstufiges Governance-Modell stellt dabei sicher, dass verschiedene Stakeholder wie Einwanderung, Zoll, Terrorismus, Biosicherheit, Strafverfolgung und Notfallmanagement effektiv zusammenarbeiten. Eine kontinuierliche Weiterentwicklung und Anpassung ist dabei unumgänglich, etwa durch die Einführung neuer Technologien oder Bewertungsmethoden für potenzielle Bedrohungen. Und: Die Regierung muss die notwendige Infrastruktur aufbauen, um eine schnelle Untersuchung und Aufklärung von Cyberkriminalität zu ermöglichen.

Technologie: Integrierte, vernetzte Geräte – wie etwa intelligente Sensoren oder sicherheitsbasierte Kontrollen –, die Zero-Trust nutzen, sind wirksame Mittel im Kampf gegen Cyberangriffe. Fortschritte in den Bereichen KI und Deep Learning müssen bei Bedarf eingesetzt werden, um bekannte Angriffsvektoren zu antizipieren und zu entschärfen.

Betrieb: Der Aufbau einer Smart City geht einher mit der digitalen Transformation und benötigt großflächige Technologie-Assets und Rechenzentren. Diese Assets müssen vor Cyber-Bedrohungen aus verschiedenen Richtungen geschützt werden. Dies erfordert ein durchgehendes Security-Monitoring sowie ein solides System, um schnell auf Vorfälle zu reagieren. Voraussetzung ist ein skalierbares System, das sich den dynamischen Anforderungen der sich schnell verändernden Technologielandschaft anpassen.

Eindämmungsstrategien: Die neuesten Cyber-Überwachungs- und Erkennungstechnologien, die auf einem Zero-Trust-Ansatz beruhen, müssen in Smart City-Umgebungen flächendeckend eingesetzt werden. Dazu gehört auch die Echtzeit-Kommunikation mit Systemen zur Reaktion auf Vorfälle sowie mit Ersthelfern zur Schadensbegrenzung, Untersuchung und Analyse. Eine Smart City erfordert eine geschickte und effiziente Nutzung von Daten, die über herkömmliche Informationsressourcen hinausgeht. Stadtverwaltungen haben die Möglichkeit, Muster, Sensordaten und Datenbanken zu analysieren und neue Erkenntnisse zu gewinnen. Sie sind ebenso in der Lage, wichtige städtische Infrastrukturen und Bürger zu überwachen, um die Widerstandsfähigkeit zu verbessern.

Regierungen sollten Bedrohungsmodelle entwickeln, um das gesamte Ausmaß und die Kosten der Kriminalität in der Stadt einzuschätzen sowie Risiken in verschiedenen Bereichen wie Einwanderung, Zoll, Terrorismus und Biosicherheit zu bewerten.

Europa konzentriert sich inzwischen stark auf die Sicherheit von Smart Cities. Das National Cyber Security Centre (NCSC) in Großbritannien veröffentlichte beispielsweise im Mai 2021 einen neuen Leitfaden zur Sicherung der Infrastruktur von Smart Cities. Die Leitlinien fördern das Bewusstsein dafür, wie vernetzte Orte sicher gehalten werden können. Um die Sicherheit in einer intelligenten Stadt zu gewährleisten, müssen jedoch alle Bürger die besten Sicherheitspraktiken anwenden.

Über den Autor: Vishal Salvi ist Chief Information Security Officer & Head of Cyber Security Practice bei Infosys.

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