Industrielle Schalter: Entschärfung von Sicherheitsrisiken in industriellen Systemen mit künstlicher Intelligenz

Künstliche Intelligenz, allgemein als KI bezeichnet, ist ein Teilgebiet der Informatik, das darauf abzielt, Software mit der Fähigkeit auszustatten, ihre Umgebung zu analysieren, Entscheidungen zu treffen und Aufgaben auszuführen, die normalerweise menschliche Intelligenz erfordern würden. Diese Aufgaben können von der Spracherkennung über Lernen, Planung, Problemlösung und Wahrnehmung bis hin zur Manipulation von Objekten reichen. KI ist keine einheitliche Einheit, sondern ein weit gefasster Begriff, der verschiedene Teilbereiche umfasst. Diese Teilbereiche reichen von maschinellem Lernen und neuronalen Netzen bis hin zu Robotik und natürlicher Sprachverarbeitung.

Künstliche Intelligenz (KI) wurde in verschiedenen Bereichen mit bemerkenswertem Erfolg eingesetzt. Hier sind einige der bemerkenswerten Anwendungen:

Gesundheitswesen: KI hilft bei der Diagnose, der Entdeckung von Medikamenten und der Patientenversorgung. Telehealth-Plattformen und Roboterchirurgie sind einige Beispiele, bei denen KI eine zentrale Rolle spielt.

Verkehrswesen: Autonome Fahrzeuge nutzen KI zur Navigation, Kollisionsvermeidung und Routenoptimierung.

Einzelhandel: KI wird für personalisierte Empfehlungen, Bestandsmanagement und vorausschauende Analysen für den Verkauf eingesetzt.

Finanzwesen: KI spielt eine wichtige Rolle bei der Betrugserkennung, beim algorithmischen Handel und beim Kundenservice durch Chatbots.

Unterhaltung: KI wird bei der Empfehlung von Inhalten, der Entwicklung von Spielen und computergenerierten Bildern (CGI) eingesetzt.

Landwirtschaft: KI hilft bei der Überwachung von Pflanzen und Böden, bei der Vorhersage von Wettermustern und bei automatischen Bewässerungssystemen.

Cybersicherheit: KI hilft, Bedrohungen und Angriffe in Echtzeit zu erkennen und darauf zu reagieren. Sie ist ein wesentlicher Bestandteil moderner Cybersicherheitsvorkehrungen.

Die Anwendungen von KI sind zahllos und werden immer umfangreicher.

Künstliche Intelligenz (KI) ist ein mächtiges Werkzeug, das in beide Richtungen wirkt. Einerseits eröffnet sie unendliche Möglichkeiten zur Verbesserung der menschlichen Intelligenz, zur Problemlösung und zur Optimierung von Industrieprozessen. Andererseits birgt sie neue Cyber-Bedrohungen und macht kleine Unternehmen und Nutzer anfälliger als je zuvor. In diesem Artikel befassen wir uns mit den Sicherheitsrisiken für industrielle KI-Systeme, wobei wir uns besonders auf die entscheidende Rolle konzentrieren, die industrielle Ethernet-Switches bei der Verhinderung von Angriffen auf die Technologie der künstlichen Intelligenz spielen.

Die Anfälligkeit für KI ergibt sich aus der zunehmenden Zahl von IoT-Geräten, die weltweit mit Netzen verbunden sind. Diese Geräte sammeln, analysieren, speichern und nutzen große Datenmengen sowie künstliche und allgemeine künstliche Intelligenz. Diese wachsende Angriffsfläche bietet Hackern mehr Möglichkeiten, sie auszunutzen. Jeder eingesetzte Sensor, Aktor, Edge-Computer, Industrieschalter und Server wird zu einem potenziellen Netzwerk-Gateway.

KI-Systeme können aufgrund ihres Lernprozesses leicht angegriffen und kontrolliert werden. Durch die Erkennung von Mustern in historischen Daten mithilfe von Algorithmen für maschinelles Lernen und Deep Learning ahmen KI-Systeme die menschliche Entscheidungsfindung nach. Bei ausreichender Datenmenge können diese Systeme den Menschen bei verschiedenen Aufgaben übertreffen. So kann ein KI-System beispielsweise Bilder von Komponenten analysieren, die bei der Produktmontage verwendet werden, und Muster wie Form, Markierungen, Gewicht, Tiefe, Farbe und Größe erkennen. Dieses Deep Learning verbessert die Produktqualität und den Durchsatz und verringert den Ausschuss im Vergleich zu manueller Arbeit.

Hacker können jedoch Bilddatensätze manipulieren, um schwache KI-Tools und Deep-Learning-Systeme zu täuschen. Die Veränderung einiger weniger Pixel kann dazu führen, dass die Maschine gute Teile aussortiert und nicht konforme einbaut, was zu einem Chaos auf einem automatisierten Fließband führt. Ebenso kann ein KI-gesteuerter Gabelstapler, dem beigebracht wurde, Objekte falsch zu erkennen, in Lagerregale oder Mitarbeiter krachen. Das böswillige Trainieren eines KI-Videoüberwachungssystems kann zu falsch klassifizierten Ereignissen führen, so dass echte Gefahren unerkannt bleiben. Bei diesen industriellen KI-Hacks werden Daten manipuliert, Entscheidungsprozesse verändert, bösartige Befehle eingeschleust oder die vollständige Kontrolle über das System erlangt.

Es ist wichtig zu wissen, dass diese KI-Angriffe nicht unbedingt auf Fehler der Datenwissenschaftler zurückzuführen sind, die die Deep-Learning-Software entwickeln. Vielmehr verallgemeinern die Algorithmen der Computerwissenschaft Informationen aus Trainingsdaten, was sie anfällig für Verfälschungen macht. Wenn die Trainingsdaten kompromittiert sind, können auch die Ausgabewerte überwachter maschineller Lernsysteme verfälscht werden.

Industrielle Ethernet-Switches spielen eine wichtige Rolle in der KI und Datenanalyse. Sie fungieren als zentrale Stationen für verbundene Geräte und ermöglichen eine nahtlose Kommunikation zwischen ihnen. Industrielle PoE-Switches liefern bis zu 100 W Strom für verschiedene Geräte wie IP-Kameras, LED-Beleuchtung, drahtlose Zugangspunkte und IoT-Fernsensoren, die Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Druck, Feuchtigkeit und andere im Netzwerk freigegebene Daten messen. Die von industriellen Switches gesammelten Daten werden in Algorithmen für künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen verwendet. Darüber hinaus werden industrielle Gigabit-Hochgeschwindigkeits-Switches mit geringer Latenzzeit zunehmend in verteilten KI-Anwendungen eingesetzt und ersetzen manchmal sogar InfiniBand-Switches, die lange Zeit die bevorzugte Netzwerkverbindungstechnologie für GPU-Server waren.

Dabei wird jedoch häufig übersehen, dass industrielle Switches anfällig für Cyberangriffe sind, was sie zu potenziellen Einfallstoren für Hacker macht. Die Sicherheit der industriellen Switch-Infrastruktur ist von äußerster Wichtigkeit. Ohne angemessenen Schutz kann ein Netzwerk-Switch von Angreifern für unbefugten Zugriff, Manipulation der angeschlossenen Geräte und Datendiebstahl ausgenutzt werden. Um diese Risiken zu mindern, ist es wichtig, die Widerstandsfähigkeit von industriellen Switches zu berücksichtigen.

Verwaltete industrielle Switches bieten im Allgemeinen eine bessere Sicherheit als unverwaltete. Unter Assured Systems bieten wir eine Reihe von industriellen Ethernet-Switches an, bei denen die Sicherheit im Vordergrund steht und die mehrere Funktionen enthalten. Dazu gehören Portsicherheit, um zu verhindern, dass nicht autorisierte Geräte Pakete weiterleiten, Zugriffskontrolllisten (ACLs) für eine bessere Kontrolle und Überwachung des Datenverkehrs, 802.1X-Authentifizierung, um die Geräteauthentifizierung vor dem Netzwerkzugriff zu gewährleisten, VLANs, um sensible Daten zu isolieren, und SNMP für authentifizierte und verschlüsselte Interaktionen. Es ist auch ratsam, alle Ports zunächst zu deaktivieren und sie nur bei Bedarf zu aktivieren. Darüber hinaus kann die physische Sicherung von Ethernet-Switches in Schränken oder Schränken unbefugte Manipulationen verhindern.

Indem sie der Sicherheit und Widerstandsfähigkeit von Industrie-Switches Priorität einräumen, können Unternehmen ihre KI-fähigen Industrienetzwerke vor potenziellen Bedrohungen schützen und einen unterbrechungsfreien Betrieb gewährleisten.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass mit der zunehmenden Verbreitung von KI-gesteuerten Technologien in der Industrie die Implementierung sicherer industrieller Ethernet-Switches zum Schutz kritischer Infrastrukturen und wertvoller Daten vor sich ständig weiterentwickelnden Cyber-Bedrohungen unerlässlich wird. Industrielle Switches erleichtern die sichere Kommunikation zwischen KI-fähigen Geräten, wie z. B. KI-gesteuerten Robotern und anderen intelligenten Systemen und Sensoren, können aber auch als Einfallstor für Ihr Netzwerk dienen, wenn sie nicht ordnungsgemäß abgesichert sind. Wenn Sie erfahren möchten, wie Ihr Unternehmen die Vorteile von KI nutzen kann, ohne Kompromisse bei der Sicherheit einzugehen, wenden Sie sich an unser technisches Team unter Assured Systems unter 01785 879 050. Unsere fachkundigen Mitarbeiter können Ihnen den richtigen Industrie-Switch für Ihre Anwendungsbedürfnisse empfehlen und bieten Ihnen während des gesamten Einsatzes zuverlässige Unterstützung.