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Markus Feilner

Masterarbeit: Automatisierte Schwachstellenerkennung und Reaktion im Netzwerkperimeter

Aus der langjährigen Zusammenarbeit der Greenbone AG mit der Universität Osnabrück ist erneut eine erfolgreiche Masterarbeit hervorgegangen.

Grafische Darstellung der Greenbone Enterprise Appliance 450 mit Hinweis auf neue Masterarbeit in Kooperation mit der Universität Osnabrück

Unter dem Titel „Development of an Automated Network Perimeter Threat Prevention System (DETERRERS)“ hat Nikolas Wintering seine Masterarbeit in der Arbeitsgruppe Mathematik, Physik und Informatik des Fachbereichs Mathematik/Informatik der Universität Osnabrück geschrieben und dabei ein System zur automatisierten Gefahrenprävention am Netzwerkperimeter eines universitären Campusnetzwerkes entwickelt.

Besonders bedroht: Universitäten

Universitäten sind lebendige Zentren des Informationsaustauschs und der Zusammenarbeit, mit ihren zahlreichen Hosts und einer Vielzahl von Services bieten sie eine große Angriffsfläche für Cyberbedrohungen. Für die Bildungseinrichtungen ist es daher enorm wichtig, gefährdende Stellen zu erkennen und automatisch vom Internet zu isolieren.

Automatisiertes Schwachstellenmanagement

Durch die Automatisierung der Interaktionen zwischen Administratoren, Schwachstellen-Scanner und Perimeter-Firewall werden Administratoren so in ihrer Arbeit unterstützt und das universitäre IT-Netzwerk geschützt. Teil des in der Masterarbeit entwickelten Systems ist auch die Automatisierung der Risikobewertung der Ergebnisse der Schwachstellenscans und die Generierung von hostbasierten Firewallkonfigurationen.

„Durch den Einsatz von DETERRERS und der damit verbundenen Anpassung der Freigabeprozesse, konnte die Sicherheit im Universitätsnetzwerk mit sehr geringem Mehraufwand für Administrator*innen massiv verbessert werden. Mit der automatisierten Mitigation kann zudem kurzfristig auf neue Bedrohungen reagiert und somit eine potenzielle neue Angriffsoberfläche, ohne lange manuelle Laufzeiten, schnell geschlossen werden.“
Eric Lanfer, M. Sc. (Rechenzentrum Osnabrück, Gruppe Netze)

Praxisbezug und freier Demonstrator

Auf Basis eines praktischen Einsatzes in einem Campusnetzwerk evaluiert Wintering, wie die Risikobewertung agiert, wie die Angriffsfläche verringert wird und welche Auswirkungen das System auf die Arbeit von Administratoren hat. Dabei entstand auch ein Demonstrator, dessen Source Code und Funktionsweise Interessierte auf Github einsehen und testen können. Langfristig ist eine Weiterführung als Open-Source-Projekt geplant.

„Es handelt sich um eine sehr gelungene Arbeit mit klarem Mehrwert für die Praxis. Effiziente Sicherheitsmechanismen im Alltag nutzbar zu machen, ist oft eine große Herausforderung, und diese Masterarbeit leistet sehr überzeugende Beiträge dazu.“
Prof. Dr. rer. nat. Nils Aschenbruck (Universität Osnabrück, Institut für Informatik, Arbeitsgruppe Verteilte System)

Greenbone: Experten für Universitäten und mehr

Greenbone versorgt seit vielen Jahren zahlreiche Kunden aus dem universitären Umfeld mit Produkten zum Schwachstellenmanagement. Dank dieser umfangreichen Erfahrung konnten wir immer wieder branchentypische Anforderungen erkennen, sammeln, und in die Weiterentwicklung unserer Produkte einbauen.

Die Universität Osnabrück nutzt die Greenbone Enterprise Appliance 450. Dass diese Lösung nun Teil einer Masterarbeit geworden ist, begrüßen wir sehr. Wir gratulieren Nikolas Wintering zu dieser gelungenen wissenschaftlichen Auswertung.

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Markus Feilner

Ransomware as a Service: Das Mindset der Cyber-Kriminellen hat sich geändert

Der zweite Teil unserer Serie über die fortschreitende Professionalisierung der Angriffe auf IT-Systeme beschäftigt sich mit Veränderungen im Mindset der Angreifenden. Automatisierung, Kommerzialisierung und Cloudcomputing haben Ihre Spuren auch im typischen Profil von Cyber-Kriminellen hinterlassen, mit denen sich Admins und das Schwachstellenmanagement auseinandersetzen müssen. Entgegen gängiger Hollywoodklischees geht die Bedrohung durch Ransomware as a Service in der Regel nicht (mehr) von hochbegabten Script-Kiddies mit viel Zeit oder von anarchistischen Weltverbesserern im Hoodie aus. Auch nicht von hochqualifizierten und mit schier endlosen Ressourcen ausgestatteten Geheimdiensten.

Angriffe sind heute Auftragsarbeiten

Die gefährlichsten Angriffe heute arbeiten zunehmend „im Auftrag“, verfolgen also ein Geschäftsmodell und müssen sich dabei auch an Werten wie Effizienz oder Erfolgswahrscheinlichkeit orientieren. Genauso wie das Cloud-Computing fester Bestandteil der IT der meisten Unternehmen geworden ist, dient es mittlerweile auch Cyber-Kriminellen dazu, Angriffe zu automatisieren, zu organisieren und zu beschleunigen. Mit großem Erfolg: Ransomware ist zur größten Bedrohung erwachsen und bei Ransomware as a Service lassen sich Angriffe ganz einfach buchen.

Mehr und mehr Sicherheitsfachleute entwickeln gerade erst ein Verständnis für die Geschäftsmodelle der Angreifenden: Deren Logik unterscheidet sich kaum mehr von der anderer Unternehmen. Sie investieren die gleichen Ressourcen in die Entwicklung von Exploits und Tools und wollen den höchstmöglichen Return on Investment (ROI) erzielen. Deswegen achten sie häufig stark darauf, dass sich ihre Werkzeuge wiederverwenden lassen.

Angesichts begrenzter Ressourcen entwickeln Cyber-Kriminelle Exploits für weit verbreitete Technologien, die ein hohes Gewinnpotenzial für mehrere Ziele bieten.

Die Perspektive der Cyber-Kriminellen

Die Angreifenden haben sich organisiert, bestellt wird im Darknet, bezahlt via Bitcoin. Gewinnmaximiert, effizienzorientiert und professionell strukturiert: Die neue, wirtschaftlich orientierte Logik kann und muss aber auch ein Schlüssel zu besseren Abwehrmechanismen sein. Gerade wenn Security-Verantwortliche sich unter einer Lawine von Sicherheitswarnungen begraben sehen, ist es hilfreich, zu verstehen, wie Cyber-Kriminelle „ticken“.

Um die eigenen Systeme abzusichern, muss die Verteidigung jetzt umdenken und über den eigenen Tellerrand blicken. Die Logik der Cyber-Kriminellen hilft, die entscheidenden Signale zu entschlüsseln und Lücken zu schließen. David Wolpoff, CTO von Randori, hat in einem Blogbeitrag auf Threatpost sechs zentrale Fragen formuliert, die das Mindset der modernen Cyber-Kriminellen gut beschreiben:

  1. Welche nützlichen Informationen über ein Ziel lassen sich von außen erkennen?
  2. Wie wertvoll ist das Ziel für die Angreifenden?
  3. Ist das Ziel als leicht zu hacken bekannt?
  4. Welches Potenzial bieten Ziel und Umgebung?
  5. Wie lange wird es dauern, einen Exploit zu entwickeln?
  6. Gibt es einen wiederholbaren ROI für einen Exploit?

Je mehr Wissen Cyber-Kriminelle über eine Technologie oder eine Person in einem Unternehmen sammeln können, desto besser können sie die nächste Angriffsphase planen. Im ersten Schritt stellen sie so die Frage, wie detailliert sich das Ziel von außen beschreiben lässt. Je nach Konfiguration kann ein Webserver beispielsweise keine Serverkennung oder Servernamen und detaillierte Versionssnummern verraten. Ist die genaue Version eines verwendeten Dienstes und seine Konfiguration sichtbar, lassen sich präzise Exploits und Angriffe ausführen. Das maximiert die Erfolgschancen und minimiert zeitgleich die Entdeckungswahrscheinlichkeit und die Aufwände.

Nicht mehr wahllos

Das zunehmend wichtigere wirtschaftliche Interesse sorgt dafür, dass Cyber-Kriminelle Faktoren wie Aufwand, Zeit, Geld und Risiko stärker berücksichtigen müssen. Dementsprechend lohnt es sich nicht, wahllos Systeme anzugreifen oder auszuspähen. Angreifende klären heutzutage zuerst den potentiellen Wert, bevor sie handeln und konzentrieren sich auf vielversprechende Ziele wie VPNs und Firewalls, Anmeldedatenspeicher, Authentifizierungssysteme oder Remote-Support-Lösungen am Netzwerkrand. Die könnten sich als Generalschlüssel entpuppen und den Weg ins Netzwerk oder zu Anmeldeinformationen aufsperren.

Immer wieder tauchen Meldungen über kritische und brandgefährliche Schwachstellen auf, die offenbar niemand für Angriffe ausgenutzt hatte. Es klingt unglaublich, aber oft hat sich einfach niemand die Arbeit gemacht, für eine Schwachstelle einen Exploit zu programmieren. Moderne Cyber-Kriminelle folgen immer mehr dem Prinzip des Return on Investment und bedienen sich existierender Proof of Concepts (PoC).

Komplexität ist unerwünscht

So ergeben sich manchmal überraschende Erkenntnisse: Moderne Cyber-Kriminelle meiden wohldokumentierte Schwachstellen. Umfangreiche Untersuchungen und Analysen zu einer bestimmten Sicherheitslücke sind eher ein Indikator für unerwünschte Komplexität und Aufwand, den man möglichst gering halten möchte. RaaS-Hacker:innen fahnden nach verfügbaren Tools oder kaufen für ein bestimmtes Objekt bereits erstellte Exploits. Angreifende wollen sich unbemerkt in den von ihnen kompromittierten Systemen bewegen. Sie suchen sich also Ziele mit wenigen Abwehrmechanismen aus, wo Malware und Pivoting-Tools funktionieren, etwa Desktop-Telefone und VPN-Apps sowie andere ungeschützte Hardware. Viele Anwendungen dort sind mit oder für Linux erstellt, besitzen einen vollständigen Nutzungsbereich und verfügen über vertrauenswürdige, vorinstallierte Tools. Das verspricht, sie nach einem Exploit weiterhin nutzen zu können und macht sie umso attraktiver für Cyber-Kriminelle.

Überraschende Kosten-Nutzen-Rechnung

Ist das Ziel erst einmal anvisiert, gilt es für Angreifende Zeit, Kosten und Wiederverwendbarkeit einzuschätzen. Schwachstellenforschung (Vulnerabilty Research) geht hierbei auch über das bloße Aufdecken ungepatchter Geräte hinaus. Cyber-Kriminelle müssen beurteilen, ob die Kosten für die Recherche und Entwicklung der daraus resultierenden Tools im Verhältnis zum Gewinn nach einer Attacke stehen. Gut dokumentierte Software oder Open-Source-Tools, die leicht zu beschaffen und zu testen sind, bedeuten ein vergleichsweise leichtes Ziel.

Ebenfalls überraschend: Insgesamt spielt laut Wolpoff der Schweregrad einer Sicherheitslücke für Cyber-Kriminelle nicht die zentrale Rolle. Einen Angriff zu planen ist weit komplexer und erfordert wirtschaftliches Denken. Die Erkenntnis, dass auch die Gegenseite Kompromisse eingehen muss, hilft der Verteidigung von Cloud-Umgebungen, diese sinnvoll abzusichern. Alles, überall und jederzeit vor allen Angreifenden zu schützen ist illusorisch. Mehr wie sie zu denken, erleichtert aber die Priorisierung.

Im dritten Teil dieser Artikelserie dreht sich alles um die Frage, ob das Ransomware-as-a-Service-Modell auch ohne Bitcoin und Darknet möglich wäre und ob die beiden Technologien eigentlich in dem Kontext halten, was die Angreifenden versprechen.

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Markus Feilner

Ransomware as a Service: Warum das Geschäft mit der Erpressung floriert

Dieser Artikel ist der erste von drei Blogposts über die veränderte Bedrohungslage in professionellen Umgebungen. „Ransomware as a Service“ hat mächtige Auswirkungen auf Unternehmen, die aber keineswegs schutzlos dastehen. Auch modernes Schwachstellenmanagement, welches die Produkte von Greenbone ermöglichen, spielt in diesem Zusammenhang eine wichtige Rolle.

Zahlen 2020 – Anstieg, Umsatz, Kosten

Sie heißen DarkSide, REvil, Dharma, Egregor, Maze, LockBit oder Thanos. Selbst Emotet feiert gerade ein unerfreuliches Comeback: weltweit steigen die Ransomware-Angriffe, scheinbar ungebremst. Dabei nimmt auch ihre Intensität massiv zu: REvil und DarkSide legten die Bank of Scotland und eine wichtige Pipeline an der US-Ostküste lahm. In Deutschland leiden Behörden, Krankenhäuser und ganze Landkreise unter den Ransomware-Angriffen.

Ransomware ist Schadsoftware, die ein System verschlüsselt und den Zugriff auf die Daten nur dann wieder frei gibt, wenn das Opfer ein Lösegeld zahlt. Daher auch der Begriff „Ransom“, englisch für Lösegeld. Häufige Verbreitungswege für Ransomware sind Spam-Mails, Phishing und Drive-by-Exploits. Letztere nutzen Schwachstellen in Browsern, Browser-Plugins, Betriebssystemen und Netzwerkdiensten aus.

Fast alle erfolgreichen Angriffe auf IT-Infrastrukturen in den letzten Jahren gehen auf diesen Typen zurück, der so anders „tickt“ als die Cyber-Kriminellen der vergangenen Jahrzehnte. Das Bedrohungsszenario hat sich geändert, Ransomware wird heute von professionellen Infrastrukturen erstellt und betrieben, diese arbeiten gewinnorientiert und mindestens ebenso effizient wie die Unternehmen und Organisationen, die ihnen als Angriffsziele dienen. Angesichts der neuen Bedrohung müssen diese umdenken, wenn es um den Schutz ihrer Infrastrukturen geht.

Ein wichtiger Grund für den großen Erfolg von Ransomware ist Herstellern zufolge die zunehmende Verbreitung von Cloud-Infrastrukturen. Einerseits benutzen Angreifende selbst Cloud-Dienste, andererseits profitieren sie von der größeren Angriffsfläche, die Unternehmen erst recht in Zeiten von Homeoffice bieten. Ein anderer Grund ist auf fehlende Updates oder falsche Konfigurationen in der Unternehms-IT zurückzuführen. Beide Ursachen erhöhen die Erfolgswahrscheinlichkeit für Angreifende. Die Ressourcen sind jedoch sehr ungleich verteilt: In den letzten Jahren etablierte sich eine weltweit und höchstprofessionell arbeitende Industrie, die Cloud-Dienste für Cyber-Kriminelle anbietet – „Ransomware as a Service“ (RaaS).

Von „Software as a Service“ zu „Ransomware as a Service“

Das Konzept von „Software as a Service“ (SaaS), also IT-Dienste aus der Cloud ohne Software zu erwerben und diese nur nach Nutzung abzurechnen, hat sich seit mehreren Jahrzehnten bewährt. Bekannte SaaS-Anbieter sind Slack, Salesforce und WordPress. Auch große Software-Firmen wie Microsoft mit Microsoft 365 und Adobe mit der Adobe Creative Cloud bieten mittlerweile SaaS-Versionen Ihrer Produkte an. Auch Greenbones Cloud-Service funktioniert nach diesem Modell. Die Vorteile des Services liegen in der Skalierbarkeit, der Flexibilität, der hohen IT-Sicherheit und den strengen Regeln des europäischen Datenschutzes, insbesondere wenn das Hosting in deutschen Rechenzentren erfolgt, wie auch beim Greenbone Cloud Service.

Spätestens 2020 erreichte der Trend auch das Darknet und den Markt der Ransomware-Hacker:innen. Mit dem SaaS-Geschäftsmodell im Hintergrund infiltrieren Angreifende lokale Netze, verschlüsseln Daten und verlangen Lösegeld vom Opfer. RaaS nutzt nun das SaaS-Modell, um Malware effizienter und kostengünstiger unter die Leute zu bringen und Gelder zu erpressen.

Über 60 % aller bekannten Ransomware-Angriffe gingen 2020 bereits auf das Konto von RaaS-Modellen, einem hart umkämpften, aber wachsenden Markt. 15 neue RaaS-Anbieter sollen 2020 hinzugekommen sein. Das Geschäftsmodell ist klar: Die Kundschaft, also potenzielle Hacker:innen oder Angreifende, brauchen keinerlei technische Fähigkeiten mehr, es gibt Rabattaktionen und professionelle Services. All das macht RaaS für Cyber-Kriminelle zunehmend attraktiv und funktioniert offensichtlich, weil ihnen zahllose unzureichend geschützte Infrastrukturen offenstehen.

Die Anzahl der gesamten Ransomware-Angriffe stieg 2020 um fast 500 Prozent. Zwei Drittel davon gehen auf das Konto von RaaS-Angeboten, Tendenz auch 2021 steigend [1]. Mit Ransomware machten Angreifende im Jahr 2020 geschätzt 20 Milliarden US-Dollar Umsatz, nach gut 11 Milliarden in 2019 [2]. RaaS-Angebote gibt es für Hacker:innen ab 40 $/Monat. Wer mehr Service will, kann auch Tausende Dollar investieren [3].

Die durchschnittlichen Kosten für betroffene Firmen für das Aufräumen nach einem Ransomware-Angriff haben sich im Laufe des Jahres 2020 verdoppelt  und betragen in der Regel das Zehnfache der geforderten Lösegelder. Diese wiederum lagen im Jahr 2020 durchschnittlich zwischen 200.000 und 300.000 Dollar [4]. Ob Konzern oder kleines Unternehmen, meist sind die Forderungen gleich hoch, denn nicht jeder Angriff muss erfolgreich sein. Wie auch bei Spam ist die Masse entscheidend.

„Ransomware as a Service“ als Geschäftsmodell

Das Geschäftsmodell von „Ransomware as a Service“ erklären Websites wie die von AppKnox umfassend und anschaulich: RaaS-Organisationen vermieten Software und IT-Infrastrukturen, die von und bei einem externen IT-Dienstleistungsunternehmen betrieben werden. Cyber-Kriminelle mieten sie als Dienstleistung, um Unternehmen oder Privatpersonen anzugreifen und zu erpressen. RaaS-Entwickelnde und -Anbietende sind juristisch auf der sicheren Seite, sie stellen ja „nur“ die Infrastruktur bereit und sind so nicht für den Angriff verantwortlich. Heute kann jeder RaaS-Angriffe buchen, starten und Unternehmen, Behörden oder Privatpersonen erheblichen Schaden zufügen.

Dahinter stecken vier gängige RaaS-Geschäftsmodelle:

  • Monatliche Zahlung (Abo-Modell)
  • Partnerprogramme, zusätzlich zum Abo-Modell gibt es Gewinnbeteiligungen
  • Einmalige Lizenzgebühr
  • Ausschließlich Gewinnbeteiligung

Egal für welches Modell sich Anwendende entscheiden, einige RaaS-Firmen machen es Ihnen sehr einfach: ab ins Darknet, einloggen, Konto anlegen, Modell wählen, ggf. mit Bitcoin zahlen, Schadsoftware verteilen und warten, bis der Erfolg eintritt.

Für das investierte Geld gibt es Service auf Enterprise-Niveau. Ein typisches Produkt enthält nicht nur den Code der Ransomware sowie die Schlüssel zum Ver- und Entschlüsseln, sondern liefert auch gleich die passenden Phishing-E-Mails, um einen Angriff zu starten, eine gute Dokumentation und 24/7-Support. Auch um die Abrechnung, das Monitoring, Updates und Statusberichte, Kalkulation und Prognosen hinsichtlich einer Einnahmen-/Ausgaben-Rechnung wird sich gekümmert.

Potenzielle Opfer sind keineswegs hilflos

Trotz der Professionalität müssen Unternehmen und Behörden nicht tatenlos zusehen. Zwar sieht man sich jetzt anderen Angreifenden gegenüber, macht- und hilflos ist man keineswegs.

Teuer wird es dagegen auf jeden Fall, wenn das Kind schon in den Brunnen gefallen ist: Das FBI warnt regelmäßig davor, auf Forderungen von Erpressenden einzugehen, erst recht nicht bei organisierter Kriminalität und schon gar nicht bei Ransomware. Da hilft dann nur noch der teure, langwierige Neuaufbau oder der Versuch, die Verschlüsselung zu knacken. Günstiger ist es vielmehr, sich vorzubereiten.

Schützen können sich Unternehmen durch einige simple Maßnahmen und konsequentes Einhalten von Best Practices. Backups, an verschiedenen Orten und abgetrennt vom Tagesgeschäft, schützen die Daten. Zwei-Faktor-Authentifizierung behindert Angreifende, die an Passworte kommen konnten. Starke Passwörter sollten heute selbstverständlich sein, genauso wie eine smarte Netzwerksegmentierung. Planung, Incident-Response- und Recovery-Pläne müssen erstellt und regelmäßig getestet werden. Automatisierung, Monitoring und regelmäßige Schulungen der Mitarbeitenden hinsichtlich der IT-Sicherheit (z. B. Phishing-E-Mails) sind ein Muss. Der Automatisierung kommt dabei innerhalb der IT ein besonderer Stellenwert zu, weil die Angriffe bisweilen so schnell erfolgen, dass menschliche Reaktionen ins Leere laufen.

Die Basis für all diese Maßnahmen stellen Lösungen der Endpoint-Protection und des professionellen Schwachstellenmanagements dar. Das Wissen über Verwundbarkeiten und Schwachstellen in den Netzwerken ist hier Gold wert. Admins erkennen die Lücken Ihrer IT-Verteidigung und schließen diese, bevor Cyber-Kriminelle sie missbrauchen können – mit den Greenbone-Lösungen kontinuierlich und automatisch.

Die Produkte von Greenbone untersuchen fortlaufend das Unternehmensnetzwerk oder externe   IT-Ressourcen auf potenzielle Schwachstellen. Die speziell gehärteten Greenbone Enterprise Appliances oder der als Software as a Service verfügbare Greenbone Cloud Service, dessen Hosting in deutschen Rechenzentren erfolgt, garantieren täglich aktuelle Updates zu den neuesten Schwachstellen. Admins und IT-Management werden bei Bedarf sofort informiert, wenn sich bedrohliche Sicherheitslücken offenbaren. Auf diese Weise sind Unternehmen auch gut vorbereitet, wenn „Ransomware as a Service“ als Geschäftsmodell weiter zunimmt.

[1] https://www.unityit.com/ransomware-as-a-service/

[2] https://www.pcspezialist.de/blog/2021/06/14/raas-ransomware-as-a-service/

[3] https://www.crowdstrike.com/cybersecurity-101/ransomware/ransomware-as-a-service-raas/

[4] https://www.appknox.com/blog/ransomware-as-a-service

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