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Forschungsprojekt Wintermute KI soll den Schutz für Kommunikationsnetze optimieren

Autor / Redakteur: Dipl.-Phys. Oliver Schonschek / Peter Schmitz

Industrielle Netzwerke müssen besser gegen Cyberattacken geschützt werden. Doch die Absicherung ist komplex und erfordert Spezialwissen. Das Forschungsprojekt Wintermute will deshalb Künstliche Intelligenz (KI) einsetzen, um Kommunikationsnetze besser zu beherrschen und vor potenziellen Angriffen zu schützen, ohne die Privatsphäre von Nutzern zu verletzen.

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Die deutsche Industrie braucht einen besseren Cyberschutz, das Projekt Wintermute soll mittels küsntlicher Intelligenz helfen.
Die deutsche Industrie braucht einen besseren Cyberschutz, das Projekt Wintermute soll mittels küsntlicher Intelligenz helfen.
(Bild: gemeinfrei / Pixabay )

Die digitale Vernetzung ist ein zentraler Faktor für die Wettbewerbsfähigkeit des Industriestandorts Deutschland, so der Bundesverband der Deutschen Industrie (BDI). Cyberkriminelle richten deshalb einen Schwerpunkt ihrer Angriffe auf die Kommunikationsnetze für industrielle Anlagen, leider mit Erfolg. Den durch Sabotage, Spionage und Datendiebstahl verursachten Schaden schätzen Sicherheitsexperten allein für die deutsche Wirtschaft auf knapp 206 Milliarden Euro innerhalb von nur zwei Jahren.

Viele Industrieunternehmen bleiben bei der Nutzung digitaler Plattformen skeptisch, wie eine Umfrage des Digitalverbandes Bitkom ergab. So geben 41 Prozent der Industrieunternehmen an, dass sie digitale Plattformen eher als Risiko für das eigene Geschäft ansehen, nur 37 Prozent halten sie für eine Chance. Als größte Hemmnisse bei der Nutzung digitaler Plattformen werden Datenschutz (63 Prozent), IT-Sicherheit (58 Prozent) und ein Mangel an qualifizierten Mitarbeitern (53 Prozent) genannt. Damit spielt die Cybersicherheit für den weiteren Fortschritt bei Industrie 4.0 gleich mehrfach eine Rolle, denn der Mangel an Fachkräften ist bekanntlich gerade in der Security besonders groß.

KI hält in der Industrie Einzug, auch in der industriellen IT-Sicherheit

Künstlicher Intelligenz (KI) wird in der deutschen Industrie eine große Bedeutung beigemessen. Jedes siebte Unternehmen (14 Prozent) nutzt bereits Künstliche Intelligenz im Kontext von Industrie 4.0. Zu den gängigen, industriellen KI-Anwendungen zählen etwa Predictive Maintenance. KI-unterstützte, industrielle Cybersecurity gehört auch dazu, in Zukunft noch deutlich stärker. Dafür will das Forschungsprojekt Wintermute sorgen.

Im Fokus des Projekt Wintermutesteht die KI-gestützte Lagebeurteilung zur Durchsetzung von Sicherheit sowie zur Verbesserung der Benutzerfreundlichkeit beim Netzmanagement. Das Projekt läuft bis März 2023 und erhält eine Förderung vom Bundesministerium für Bildung und Forschung.

Im Projekt übernimmt die genua GmbH die Rolle des Koordinators. Neben der Julius-Maximilians-Universität Würzburg sind die Universität Bremen und die Otto-Friedrich-Universität Bamberg als akademische Partner beteiligt, sowie weitere Partner aus der Industrie.

Der Ansatz im Projekt Wintermute

Nun ist der Einsatz von KI in der Cybersicherheit nicht neu, auch nicht in der industriellen IT-Sicherheit. Die Besonderheit von Wintermute liegt in der Ausrichtung der KI-Nutzung, wie die Projektbeschreibung klarmacht.

Bisher richten IT-Security-Technologien auf KI-Basis ihren Fokus vor allem auf die automatische Erkennung schädlicher Kommunikationsmuster, sie benötigen aber händische Gegenmaßnahmen und vernachlässigen den Usability-Aspekt. Dies hat zur Folge, dass nur qualifizierte Spezialisten die Kommunikationsnetze absichern können. Genau dies zu verbessern, ist eine zentrale Zielsetzung des Forschungsprojektes: Wintermute soll eine zuverlässige und beherrschbare Umgebung schaffen, sodass Administratoren einen besseren Überblick über ihre Netze erhalten.

Alexander von Gernler, Forschungsleiter, genua GmbH: „WINTERMUTE wird die Arbeit von IT-Sicherheits-Spezialisten bestmöglich unterstützen, indem es ihnen ermöglicht, das Netz besser zu verstehen und Sicherheitsmaßnahmen möglichst engmaschig zu setzen.“
Alexander von Gernler, Forschungsleiter, genua GmbH: „WINTERMUTE wird die Arbeit von IT-Sicherheits-Spezialisten bestmöglich unterstützen, indem es ihnen ermöglicht, das Netz besser zu verstehen und Sicherheitsmaßnahmen möglichst engmaschig zu setzen.“
(Bild: Genua)

„Das Ergebnis von Wintermute wird die Arbeit von IT-Sicherheits-Spezialisten bestmöglich unterstützen, indem es ihnen ermöglicht, das Netz besser zu verstehen und Sicherheitsmaßnahmen möglichst engmaschig zu setzen“ erläutert Alexander von Gernler, Forschungsleiter bei genua. „Dabei werden das Systemverhalten mittels Maschinellem Lernen klassifiziert und Verhaltensänderungen identifiziert, um die vorgeschlagenen Regeln individuell an die Bedürfnisse der Anwender anzupassen.“

Ebenso soll Wintermute die Benutzerfreundlichkeit der IT-Sicherheitslösungen erhöhen und den Zugang für Nutzer außerhalb der Security-Abteilung erleichtern. Qualifiziertes Fachpersonal, das in diesem Bereich oftmals rar oder nicht verfügbar ist, soll nicht ersetzt werden. Das Projektziel lautet stattdessen, diese Fachkräfte bei ihrer Entscheidungsfindung bestmöglich zu unterstützen.

„Wintermute setzt Methoden der künstlichen Intelligenz ein, die das Systemverhalten klassifizieren und den Administratoren Rückmeldung über Auffälligkeiten geben sollen“, erklärt Projektpartner Prof. Dr. Dominik Herrmann, Inhaber des Lehrstuhls für Privatsphäre und Sicherheit in Informationssystemen an der Universität Bamberg, den Ansatz. Neben der KI-gestützten Lagebeurteilung soll es auch möglich sein, Feedback von Nutzern einzuarbeiten, um die entstehenden Regeln individuell auf Bedürfnisse anzupassen.

Zudem wird dem gerade in Europa immer wichtiger werdenden Aspekt einer datenschutzfreundlichen Erhebung und Verarbeitung der zu analysierenden Daten ein hoher Stellenwert beigemessen. Dies kann zu einem nicht unerheblichen Wettbewerbsvorteil bei IT-Sicherheitslösungen führen, wie die Projektpartner betonen.

Da in der Bitkom-Umfrage zu den Hemmnissen bei dem Einsatz digitaler Plattformen in der Industrie der Datenschutz an erster Stelle genannt wurde, scheint dies ein sehr sinnvoller Ansatz zu sein, die Vernetzung in der Industrie als Rückgrat der industriellen Digitalisierung sicherer zu machen.

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Über den Autor

Dipl.-Phys. Oliver Schonschek

Dipl.-Phys. Oliver Schonschek

IT-Fachjournalist, News Analyst und Commentator bei Insider Research