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Maschinelles Lernen in der Cybersicherheit

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F5 Newsroom-Mitarbeiter
Veröffentlicht am 16. Juli 2025

Maschinelles Lernen (ML) ist ein Teilbereich der Künstlichen Intelligenz (KI), der Computersysteme befähigt, in großen Datenmengen Muster zu erkennen, Einblicke zu gewinnen, Prognosen zu erstellen und Entscheidungen zu automatisieren. Anstatt jede neue Aufgabe explizit zu programmieren, identifizieren ML-Modelle Trends oder Abweichungen, um ihre Leistung mit der Zeit zu verbessern und sich an neue Informationen und Eingaben anzupassen – ganz ohne menschliches Eingreifen.

ML erkennt verborgene Strukturen und Muster in Datenflüssen und wird so zu einem wertvollen Werkzeug der Cybersicherheit: Sie automatisiert die Bedrohungserkennung, verkürzt Reaktionszeiten und entdeckt Risiken, die menschlichen Beobachtern oder regelbasierten Sicherheitswarnungen entgehen.

Die Integration von ML in die Cybersicherheit gewinnt heute zunehmend an Bedeutung, da sich moderne Cyberbedrohungen in Komplexität, Umfang und Geschwindigkeit weiterentwickeln. Aktuelle Bedrohungen, besonders bislang unbekannte oder Zero-Day-Exploits, umgehen herkömmliche Sicherheitsregelwerke, die auf statischen, vordefinierten Richtlinien und veralteten Bedrohungssignaturen basieren. Zudem führen begrenzte IT-Ressourcen in vielen Unternehmen zu einer Überlastung der internen Sicherheitsteams, was verzögerte Reaktionen und mehr menschliche Fehler bei der Erkennung von Cyberbedrohungen verursacht. Die Sicherheitsbedrohungen verändern sich dynamisch: Kriminelle setzen KI und Automatisierung ein, um raffinierte Angriffe auszuführen, die sich innerhalb von Sekunden entwickeln und traditionelle Abwehrmechanismen umgehen.

Umfragen für den F5 State of Application Strategy Report 2025 zeigen: Der Einsatz von ML und KI zur Unterstützung der Cybersicherheit steigt deutlich an. Teilnehmer berichten:

  • 59 % aller Unternehmen setzen KI ein, um Zero-Day-Schwachstellen durch automatische Implementierung von Sicherheitsregeln zu beheben.
  • 51 % möchten generative KI einsetzen, um Sicherheitsrichtlinien, Abläufe und Konfigurationen automatisch anzupassen und so auf Bedrohungen oder neue Schwachstellen zu reagieren.
  • 99 % nutzen KI gerne nicht nur zur Unterstützung bei Entscheidungen, sondern automatisieren damit mindestens eine operative Funktion.

In diesem Beitrag zeigen wir, wie ML-Modelle funktionieren und wie sie den Bereich der Cybersicherheit grundlegend verändern. Wir erläutern die entscheidenden Vorteile, die ML für Ihre Sicherheitsoperationen bietet, insbesondere bei der Erkennung und Abwehr vielfältiger Cyberangriffe. Außerdem sprechen wir häufige Herausforderungen und Missverständnisse rund um ML an, um klarzustellen, wie es Ihre Cybersicherheitsabwehr wirklich stärken kann – und wo es Grenzen gibt.

Wie funktioniert maschinelles Lernen?

Es gibt drei wichtige Arten von ML-Modellen:

Überwachtes maschinelles Lernen trainiert ein Modell mit Daten, die Menschen bereits analysiert und beschriftet haben, damit es Muster erkennt, die diese Beschriftungen vorhersagen, und diese Muster anschließend in neuen Daten identifiziert. Überwachtes Lernen eignet sich gut, um Daten zu klassifizieren und spezifische Muster für bestimmte Bedrohungsarten wie Distributed-Denial-of-Service-Angriffe (DDoS) zu erkennen.

Unüberwachtes maschinelles Lernen trainiert Modelle mit nicht gekennzeichneten Daten, sodass das Modell eigenständig verborgene Muster, Strukturen oder Gruppierungen erkennt und diese Merkmalscluster bestimmt. Diese Methode erkennt neue, komplexe Angriffsmuster, entdeckt Anomalien im eingehenden Datenverkehr und hilft Ihnen, Zero-Day-Angriffe wirkungsvoll abzuwehren.

Verstärkendes maschinelles Lernen basiert auf Versuch und Irrtum, um den Entscheidungsansatz des Modells anhand von Belohnungen und Strafen schrittweise zu optimieren, indem es kontinuierlich neue Methoden ausprobiert, um die Belohnung zu maximieren. Dieses ML-Modell erkennt viele Arten von Cyberangriffen zuverlässig und steigert seine Leistungsfähigkeit kontinuierlich.

Wie maschinelles Lernen die Cybersicherheitsrisiken revolutioniert

Wir setzen maschinelles Lernen zunehmend in vielfältigen Cybersicherheitsfunktionen ein, weil es komplexe Aufgaben automatisiert, Muster in großen Datensätzen erkennt und raffinierte Bedrohungen in Echtzeit aufspürt.

Wir leisten einen wichtigen Beitrag zur Aufklärung von Cyberbedrohungen, indem wir aus großen und vielfältigen Datenquellen wie Logs, Inhalten aus dem Darknet und Bedrohungsberichten verwertbare Erkenntnisse gewinnen. So erkennen wir aufkommende Angriffstrends, Verhaltensweisen von Bedrohungsakteuren und Hinweise auf Kompromittierungen. Machine-Learning-Modelle eignen sich besonders gut zur Erkennung von Anomalien. Sie lernen, was bei Benutzern, Geräten oder Anwendungen normales Verhalten ist, und entdecken Abweichungen, die auf Sicherheitsverletzungen, Insider-Bedrohungen oder Fehlkonfigurationen hindeuten können.

Maschinelles Lernen analysiert Netzwerk-Datenflüsse in Echtzeit, um auffällige Muster zu erkennen, etwa Command-and-Control-Kommunikation, Datenexfiltrationsversuche oder laterale Bewegungen im Netzwerk. So erkennen Sie raffinierte, anhaltende Bedrohungen, die signaturbasierte Schutzmaßnahmen umgehen.

Risikobewertung ist eine weitere Cybersicherheitstaktik, die wir durch maschinelles Lernen realisieren. ML-Algorithmen analysieren mehrere Datenpunkte – etwa Nutzerverhalten, Sensitivität von Assets und Bedrohungswahrscheinlichkeiten – und erstellen so dynamische, kontextbewusste Risikobewertungen, die auf den potenziellen Auswirkungen für Ihr Unternehmen basieren. Das ist besonders entscheidend, um Bots und bösartige Automatisierung zu erkennen, da Angreifer Telemetriesignale fälschen, um ihre Kampagnen als legitimen Datenverkehr zu tarnen. Sie wechseln zum Beispiel IP-Adressen, nutzen verschiedene autonome Systemnummern (ASNs) – Identifikatoren für Internetnetzwerke – oder passen die User-Agent-Strings der Browser an, um einer Entdeckung zu entgehen. Mit ML erkennen wir solche Täuschungsversuche, indem wir subtile, ungewöhnliche Muster über verschiedene Datenpunkte hinweg finden, die Menschen oder regelbasierte Systeme oft übersehen.

Maschinelles Lernen ist auch für die Malware-Erkennung äußerst wertvoll, da es dynamische Funktionen bietet, die über statische, signaturbasierte Sicherheitsmethoden hinausgehen. ML ermöglicht eine schnellere, adaptivere und genauere Identifizierung sowohl bekannter als auch unbekannter Bedrohungen, einschließlich bisher unentdeckte Malware, einschließlich Zero-Day- und polymorpher Varianten.

Wir nutzen maschinelles Lernen zunehmend, um Teile von Penetrationstests zu automatisieren, bei denen Sicherheitsexperten simulierte Cyberangriffe durchführen, um Anwendungsschwachstellen in einem Computersystem oder einer Plattform zu finden. ML hilft dabei, ausnutzbare Angriffspfade zu erkennen, Sicherheitslücken zu analysieren oder Angreiferverhalten nachzuahmen, mit dem Ziel, Schwachstellen zu entdecken, bevor tatsächliche Angreifer diese ausnutzen können.

Maschinelles Lernen wird für drei Hauptbereiche genutzt:

  • Erkennen Sie Bedrohungen schneller und präziser.  Wir nutzen Sicherheitslösungen mit maschinellem Lernen, die die Erkennungsrate durch Echtzeitanalyse großer Datenmengen steigern, um Auffälligkeiten, verdächtige Muster oder bekannte Kompromittierungsindikatoren sofort aufzudecken. Unsere ML-Algorithmen verstehen normales Nutzer- und Systemverhalten und melden Abweichungen, die mögliche böswillige Aktivitäten darstellen, damit Sie zeitnah reagieren können.
  • Netzwerkschwachstellen proaktiv finden und beheben. Schwachstellen zu erkennen, bevor Angreifer sie ausnutzen, ist essenziell für effektives Bedrohungsmanagement. Mit Künstlicher Intelligenz unterstützen Sicherheitstools Sie dabei, Bedrohungsdaten, Simulationen und Modellierungen zu nutzen, um Schwachstellen zu bewerten, zu priorisieren und schnell zu beheben.
  • Steigerung der IT-Effizienz durch Automatisierung repetitiver Aufgaben. Viele Cybersicherheitsprozesse sind repetitiv und zeitintensiv. Mit ML automatisieren wir diese Aufgaben, erhöhen so die Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit der Sicherheitsabläufe und ermöglichen Ihrem Sicherheitsteam, sich auf strategische Planung und wichtige Entscheidungen zu konzentrieren.

Vorteile des maschinellen Lernens bei der Bewältigung von Cybersicherheitsrisiken

Der entscheidende Vorteil der Integration von ML-Modellen in die Cybersicherheit liegt darin, dass Sie enorme Mengen unterschiedlicher Daten – etwa Netzwerkverkehr, Nutzerverhalten, Systemprotokolle und Bedrohungsinformationen – viel schneller und in einem Umfang analysieren können, der für Menschen unvorstellbar ist. Maschinelles Lernen erkennt komplexe Muster, Zusammenhänge und Anomalien in Echtzeit. So können Sicherheitssysteme Bedrohungen früher im Angriffsverlauf identifizieren und gezielt reagieren – oft noch bevor erheblicher Schaden entsteht. Außerdem werden ML-Algorithmen mit wachsendem Dateninput ständig besser, wodurch die Erkennung immer präziser und anpassungsfähiger wird.

Für Sie als Unternehmen bedeutet das eine deutlich stärkere Sicherheitsposition: ML-gestützte Lösungen automatisieren Sicherheitsrichtlinien-Updates, decken vorhandene Schwachstellen auf, beheben diese proaktiv und reduzieren so das Risiko menschlicher Fehler, die zu Sicherheitslücken oder Fehlkonfigurationen führen. Sicherheitslösungen mit ML helfen Ihnen zudem, sich schneller an neue Cyberbedrohungen anzupassen, indem sie neue Gefahren rasch erkennen und Ihre Abwehrsysteme vorausschauend anpassen. Ein weiterer Vorteil: ML steigert Ihre IT-Produktivität maßgeblich. Durch die Automatisierung vieler Bedrohungserkennungs- und Abwehrprozesse schaffen Sie Freiräume für Ihre IT-Mitarbeiter, um strategisch zu arbeiten und ihre Taktiken mit Echtzeit-Analysen sowie Bedrohungsinformationen zu optimieren.

Herausforderungen beim maschinellen Lernen

Damit ML sein volles Potenzial für Cybersicherheit entfalten kann, benötigen Sie Zugang zu hochwertigen Daten und Telemetriedaten, denn sie sind die Grundlage für präzise, adaptive und effektive Modelle. Ohne automatisierte Datenquellen können ML-Systeme nicht weiter lernen, sich verbessern oder aussagekräftige Erkenntnisse liefern. Für viele Organisationen stellt die Bereitstellung dieser automatisierten Datenströme eine Herausforderung dar.

Diagramm der menschlichen Kompetenzen

Herausforderungen, denen Organisationen bei der Umsetzung von KI gegenüberstehen (aus dem F5 State of Application Strategy Report 2025)

Laut dem 2024 F5 Digital Enterprise Maturity Index Report zeigt sich die Automationsfähigkeit darin, wie stark ein digitales Unternehmen datengetrieben ist und dabei nur minimalen menschlichen Eingriff benötigt. Dabei haben laut Bericht erst rund 45 % der befragten Unternehmen die Netzwerksicherheit automatisiert und 40 % die Sicherheitsfunktionen für Anwendungen und APIs. Das zeigt eine große Chance, Datenautomatisierung und Sicherheit deutlich zu verbessern.

Fast 50 % der Befragten im F5 State of Application Strategy Report 2025 nennen Datenqualitätsprobleme als wichtigste Herausforderung bei der KI-Einführung, da das Training von Modellen für maschinelles Lernen große Datenmengen benötigt und viele Organisationen nicht ausreichend Daten haben. Kosten zählen zu den weiteren wesentlichen Hürden bei der Einführung von KI. Obwohl maschinelles Lernen zukünftig Effizienzsteigerungen bringen kann, erfordert seine Umsetzung zunächst erhebliche Investitionen.

54 % der Befragten des State of Application Strategy Reports sehen den größten Engpass bei der Implementierung von Machine Learning im Mangel an qualifiziertem Personal, das KI-Bereitstellungen erfolgreich umsetzen und betreuen kann. Die Wartung von Machine-Learning-Modellen und das Verstehen ihrer Ergebnisse sind essenziell, wenn Sie ML in die Cybersicherheit integrieren möchten. Dennoch herrscht ein gravierender Fachkräftemangel: 2025 werden etwa 3,5 Millionen Stellen im Bereich Cybersicherheit unbesetzt bleiben.

Mythen zum maschinellen Lernen

Rund um KI und ML finden sich, wie bei vielen aktuellen Trendthemen, zahlreiche Missverständnisse:

  • Mythos 1: Maschinelles Lernen automatisiert nicht jede Aufgabe. Es ist keine universelle Lösung. Wir brauchen große, hochwertige Datensätze und kontinuierliches Training, um Modelle effektiv zu halten. Fehlen ausreichend und fortlaufend Daten, verschlechtert sich die Leistung eines Modells mit der Zeit. Zudem rechtfertigen Aufwand und Kosten für Entwicklung und Wartung eines ML-Modells nicht immer den Einsatz – besonders bei sicherheitsrelevanten Aufgaben mit geringem oder spezialisiertem Einsatzgebiet, wo traditionelle regelbasierte Systeme oft praktischer und wirkungsvoller sind.
  • Mythos 2: Lösungen mit maschinellem Lernen ersetzen nicht vollständig menschliche Sicherheitsanalysten. Maschinelles Lernen ist ein mächtiges Werkzeug, doch ohne menschliche Kontrolle bleibt seine Wirkung begrenzt. Erfahrene Cybersicherheitsexperten sind unverzichtbar, um Ergebnisse zu interpretieren, Kontext zu liefern und Entscheidungen zu treffen, die ML-Modelle nicht leisten können. Menschliche Analysten braucht es dort, wo kritisches Denken, Erfahrung und Intuition gefragt sind — Fähigkeiten, die Maschinen fehlen.
  • Mythos 3: Maschinelles Lernen macht Cybersicherheitsabwehr nicht immun gegen Angriffe.  Maschinelles Lernen kann Cybersicherheit deutlich verbessern, doch setzen Cyberangreifer KI und ML ebenso ein, um raffiniertere, schwer erkennbare Methoden zu entwickeln. Außerdem sind KI-Modelle nicht gegen Cyberangriffe gefeit – etwa bei Datenmanipulationen durch Gegner, die das Trainingsmaterial verfälschen, um das Modell zu täuschen. Da Bedrohungen dynamisch bleiben, müssen Sie Cybersicherheitsmaßnahmen kontinuierlich überwachen, aktualisieren und durch menschliches Know-how ergänzen, damit sie wirksam bleiben.

Einsteigen in Machine Learning für Cybersicherheit

Maschinelles Lernen verleiht der Cybersicherheit Schnelligkeit, Skalierbarkeit und proaktive Anpassungsfähigkeit und ist damit ein zentraler Bestandteil moderner digitaler Sicherheitsstrategien, besonders für Anwendungen und Abläufe mit großen Datenmengen.

Bevor Sie Cybersicherheitslösungen bewerten, fragen Sie Anbieter genau, wie sie ML in ihren Plattformen einsetzen – nicht nur, ob, sondern auch wie sie es implementieren, welche Datenarten sie für optimale Verarbeitung brauchen und welche Ergebnisse sie erzielen. Erkundigen Sie sich, ob die ML-Modelle mit vielfältigen, realen Bedrohungsdaten trainiert wurden und wie regelmäßig die Datensätze aktualisiert werden.

F5 nutzt seit fast zwei Jahrzehnten maschinelles Lernen in seinen Produkten zur Anwendungssicherheit und -bereitstellung. Zum Beispiel setzt F5 Distributed Cloud Bot Defense überwachte und unüberwachte ML-Modelle ein, um täglich Milliarden von Signalen zu analysieren und Bot-Abwehrstrategien dynamisch anzupassen.

Gehen Sie nicht davon aus, dass ML alle Ihre Cybersicherheitsrisiken vollständig beseitigt. Sie brauchen stets qualifizierte Cybersicherheitsexperten – investieren und fördern Sie sie daher beständig. Angesichts des Fachkräftemangels in der IT-Branche möchten Sie Ihre vorhandenen Kompetenzen nicht verlieren.

Wenn Sie mehr über bewährte Methoden und aktuelle Entwicklungen in der Cybersicherheit erfahren möchten, sehen Sie sich diesen Glossareintrag an. Bleiben Sie außerdem mit den neuesten F5 AI-News auf unserer Accelerate AI-Webseite auf dem Laufenden.