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Zero TrustNetwork Design

Zero Trust für industrielle Netzwerke – Nutzung von Overlay-Netzwerken für sicheren OT-Zugang

Trout Team4 min read

Perimeter-Firewalls können ein OT-Netzwerk nicht schützen, wenn Lieferanten, Cloud-Dienste und Remote-Operatoren alle Zugriff benötigen. Zero Trust ersetzt die Perimeter-Annahme durch eine anforderungsbasierte Verifizierung, und Overlay-Netzwerke ermöglichen die Umsetzung auf bestehender Infrastruktur. Overlay-Netzwerke sind eine moderne Lösung, die durch eine virtualisierte Netzwerkschicht die Sicherheit erhöht. Dieser Beitrag zeigt, wie Overlay-Netzwerke zur Absicherung des OT-Zugriffs eingesetzt werden können – mit robustem Schutz vor Cyberbedrohungen und Konformität mit Standards wie NIST 800-171, CMMC und NIS2.

Zero Trust in industriellen Netzwerken verstehen

Was ist Zero Trust?

Zero Trust ist ein Sicherheitsmodell, das auf dem Grundsatz „Niemals vertrauen, immer verifizieren" basiert. Im Gegensatz zu traditionellen Sicherheitsmodellen, die auf einem definierten Perimeter beruhen, geht Zero Trust davon aus, dass Bedrohungen intern oder extern sein können, und schützt Ressourcen durch strenge Identitätsprüfung und Zugriffskontrollen.

Warum Zero Trust für industrielle Netzwerke?

Industrielle Netzwerke stehen vor besonderen Sicherheitsherausforderungen, die aus der Konvergenz von IT- und OT-Systemen entstehen. Zero Trust ist in diesem Kontext besonders vorteilhaft, da es folgende Aspekte betont:

  • Kontinuierliche Verifizierung: Jede Zugriffsanforderung wird geprüft, wodurch das Risiko unbefugten Zugriffs minimiert wird.
  • Least-Privilege-Zugriff: Benutzer und Geräte erhalten nur die minimal notwendigen Zugriffsrechte, was potenzielle Angriffsflächen reduziert.
  • Mikrosegmentierung: Netzwerke werden in kleinere, isolierte Segmente unterteilt, um Sicherheitsverletzungen einzudämmen und laterale Bewegungen zu verhindern.

Overlay-Netzwerke: Eine Schlüsselkomponente von Zero Trust

Was sind Overlay-Netzwerke?

Overlay-Netzwerke sind virtuelle Netzwerke, die auf bestehender Infrastruktur aufgebaut werden. Sie ermöglichen sichere Kommunikation, indem sie Datenpakete kapseln und über kontrollierte Pfade leiten – unabhängig vom zugrunde liegenden physischen Netzwerk.

Vorteile von Overlay-Netzwerken in OT-Umgebungen

  1. Erhöhte Sicherheit: Overlay-Netzwerke bieten eine zusätzliche Sicherheitsschicht, indem sie den Datenverkehr verschlüsseln und kritische Assets isolieren.
  2. Flexibilität: Sie ermöglichen dynamische Netzwerksegmentierung, die für die Implementierung von Mikrosegmentierung in Zero-Trust-Architekturen unerlässlich ist.
  3. Skalierbarkeit: Overlay-Netzwerke lassen sich problemlos erweitern, um neue Geräte und veränderte Netzwerkanforderungen zu berücksichtigen.
  4. Compliance: Durch die Unterstützung sicherer Kommunikation und Zugangskontrolle helfen Overlay-Netzwerke dabei, regulatorische Anforderungen wie die von NIST 800-171 und CMMC zu erfüllen.

Entwurf eines Zero-Trust-Overlay-Netzwerks für OT

Grundlegende Designprinzipien

Beim Entwurf eines Overlay-Netzwerks für eine industrielle Umgebung sind folgende Prinzipien zu beachten:

  • Assets identifizieren und klassifizieren: Verstehen, welche Assets geschützt werden müssen, und diese nach Risikoniveau klassifizieren.
  • Sichere Zonen definieren: Overlay-Netzwerke nutzen, um sichere Zonen rund um kritische Assets zu schaffen und den Zugriff streng zu kontrollieren.
  • Starke Authentifizierung implementieren: Multi-Faktor-Authentifizierung (MFA) und robustes Identitätsmanagement einsetzen, um Benutzer- und Geräteidentitäten zu verifizieren.
  • Datenverkehr überwachen und analysieren: Kontinuierliche Überwachung ist unerlässlich, um Anomalien und potenzielle Sicherheitsverletzungen zu erkennen.

Praktische Implementierungsschritte

  1. Asset-Inventar: Zunächst ein vollständiges Inventar aller Netzwerk-Assets erstellen, wie von NIST 800-171 und NIS2 gefordert.
  2. Netzwerk-Mapping: Bestehende Netzwerktopologien erfassen, um potenzielle Schwachstellen und Integrationspunkte für Overlay-Netzwerke zu identifizieren.
  3. Richtlinienentwicklung: Umfassende Sicherheitsrichtlinien entwickeln, die mit Zero-Trust-Prinzipien und regulatorischen Standards übereinstimmen.
  4. Deployment: Overlay-Netzwerke schrittweise einführen, beginnend mit Hochrisikobereichen, um Betriebsunterbrechungen zu minimieren.
  5. Tests und Validierung: Das Netzwerk regelmäßig auf Schwachstellen testen und die Einhaltung von Sicherheitsrichtlinien und Standards validieren.

Compliance-Anforderungen

Ausrichtung an NIST 800-171

NIST 800-171 enthält Leitlinien zum Schutz kontrollierter nicht klassifizierter Informationen (CUI) in nicht-föderalen Systemen. Overlay-Netzwerke unterstützen die Compliance durch:

  • Sicherstellung sicherer Datenübertragung und Zugriffskontrollen.
  • Unterstützung robuster Überwachungs- und Incident-Response-Fähigkeiten.

Erfüllung der CMMC-Anforderungen

Das Cybersecurity Maturity Model Certification (CMMC) verpflichtet Verteidigungsauftragnehmer zur Einhaltung spezifischer Sicherheitsstandards. Overlay-Netzwerke unterstützen die CMMC-Compliance durch:

  • Kontrollierten Zugriff auf sensible Systeme und Daten.
  • Unterstützung kontinuierlicher Überwachung und Risikobewertung.

Umsetzung der NIS2-Richtlinie

Die NIS2-Richtlinie zielt darauf ab, die Sicherheit von Netz- und Informationssystemen in der EU zu stärken. Overlay-Netzwerke tragen zur NIS2-Compliance bei durch:

  • Bereitstellung widerstandsfähiger und sicherer Kommunikationskanäle.
  • Schnelle Erkennung und Reaktion auf Sicherheitsvorfälle.

Fazit: Industrielle Sicherheit mit Overlay-Netzwerken stärken

Beginnen Sie mit einem Netzwerk-Asset-Inventar und einer Topologiekarte. Identifizieren Sie Ihre OT-Segmente mit dem höchsten Risiko, setzen Sie ein Overlay-Netzwerk ein, um Zero-Trust-Richtlinien zunächst auf diesen Segmenten durchzusetzen, und erweitern Sie schrittweise. Der Overlay-Ansatz vermeidet das „Rip-and-Replace"-Problem, das die meisten OT-Sicherheitsprojekte blockiert.


Weitere Zero-Trust-OT-Ressourcen, Architekturleitfäden und Vergleiche finden Sie im Zero Trust für OT-Netzwerke Hub.


Vollständiger NIS2-On-Premise-Compliance-Leitfaden → /resources/nis2-on-premise