Was ist Mikrosegmentierung?

Perimeter- bzw. Netzwerksicherheit und Mikrosegmentierung sind zwei unterschiedliche Sicherheitsstrategien, die verschiedene Aspekte der Netzwerksicherheit betreffen. Perimetersicherheit sorgt für eine erste Verteidigungslinie gegen externe Bedrohungen und bezieht sich auf den Schutz des äußeren Rand des Netzwerks – in der Regel des Edge-Netzwerks – durch Einschränkung des Zugriffs auf das Netzwerk von außen. Dazu wird der „Nord-Süd-Datenverkehr“ (von Client zu Server), der den Sicherheitsperimeter zu durchqueren versucht, überprüft und bösartiger Datenverkehr gestoppt. Perimetersicherheit wird in der Regel durch Technologien wie Firewalls, Systeme zur Angriffserkennung und Angriffsverhinderung sowie VPNs erreicht.

Die Mikrosegmentierung betrifft die interne Sicherheit des Netzwerks. Dabei wird das Netzwerk in kleinere Segmente oder Zonen unterteilt, um präzisere Sicherheitskontrollen jedes Segments zu ermöglichen. Dies hilft dem Unternehmen, den lateralen „Ost-West-Datenverkehr“ innerhalb des Netzwerks sowie auf Anwendungs- und Workload-Ebene besser zu kontrollieren und die potenzielle Angriffsfläche zu verkleinern.

Die Mikrosegmentierung kann eine Herausforderung für die Netzwerkleistung und -sicherheit darstellen, wenn sie nicht richtig geplant und umgesetzt wird.

• Leistungsbeeinträchtigungen: Die Mikrosegmentierung kann die Überwachung und Verwaltung des Netzwerks komplizierter machen, und eine zu feine Segmentierung oder zu viele Sicherheitsrichtlinien können sich auf die Muster des Netzwerkverkehrs auswirken und die Netzwerkleistung einschränken. Die Anwendung von Sicherheitsrichtlinien auf jedes Segment verursacht zusätzlichen Mehraufwand im Netzwerk, was zu Latenz und langsamerer Netzwerkleistung führen kann.
• Sicherheitslücken: Mikrosegmentierung ist eine leistungsstarke Sicherheitstechnik, doch die Richtlinien müssen sorgfältig konfiguriert werden, um sicherzustellen, dass der gesamte Datenverkehr ordnungsgemäß gefiltert und zugelassen bzw. blockiert wird. Fehlkonfigurationen oder inkonsistente Durchsetzung der Richtlinien können zu Sicherheitslücken, blockiertem legitimen Datenverkehr und potenziellen Schwachstellen führen.

Unternehmen sollten ihre Mikrosegmentierungsstrategie sorgfältig planen, einschließlich der Anzahl und Größe der Segmente, der anzuwendenden Sicherheitsrichtlinien und der Auswirkungen auf den Netzwerkverkehr. Es müssen angemessene Tests durchgeführt und das Netzwerk überwacht werden, um sicherzustellen, dass die Mikrosegmentierung keine negativen Auswirkungen auf die Netzwerkleistung hat oder Sicherheitslücken entstehen.

Durch Mikrosegmentierung können Unternehmen sichere Zonen oder Segmente in ihren Netzwerken einrichten, um so eine granulare Kontrolle des Netzwerkverkehr zu bieten und die Angriffsfläche zu minimieren. Jedes Segment wird dann mit Richtlinien und Kontrollen gesichert, die nur autorisierten Datenverkehr zwischen den Segmenten zulassen.

Die Mikrosegmentierung wird in der Regel mit der Technik Software-Defined Networking (SDN) implementiert, die es ermöglicht, virtuelle Netzwerke zu erstellen, die von der physischen Netzwerkinfrastruktur unabhängig sind. Jedes der Netzwerksegmente wird mithilfe von Richtlinien gesichert, die definieren, welche Arten von Datenverkehr das Segment passieren dürfen. Beispielsweise können Zugriffssteuerungslisten (ACLs) verwendet werden, um zu steuern, welche Benutzer oder Geräte auf die einzelnen Segmente zugreifen dürfen. Systeme zur Angriffserkennung und Angriffsverhinderung (Intrusion Detection & Prevention Systems, IDPS) können genutzt werden, um bösartige Aktivitäten innerhalb der einzelnen Segmente zu erkennen und zu blockieren. Zum Schutz der Daten bei der Übertragung zwischen den Segmenten kann Verschlüsselung eingesetzt werden.

Mikrosegmentierung ermöglicht eine umfassende Sichtbarkeit und detaillierte Kontrolle des Netzwerkverkehrs. Dies macht es einfacher, nicht autorisierten Verkehr und potenzielle Sicherheitsverletzungen zu erkennen und schnell auf Sicherheitsvorfälle zu reagieren.

Bei der Mikrosegmentierung werden drei Haupttypen von Kontrollen eingesetzt.

Für Agent-basierte Mikrosegmentierungskontrollen kommen Software-Agents zum Einsatz, die auf Endpunkten wie Servern, Arbeitsstationen oder anderen Netzwerkgeräten installiert werden, um Netzwerksegmentierungsrichtlinien durchzusetzen. Die Agenten überwachen kontinuierlich die für die jeweiligen Endpunkte geltenden Richtlinien und können zentral über eine Verwaltungskonsole gesteuert werden, was die Konfiguration und Bereitstellung von Richtlinien im gesamten Netzwerk des Unternehmens vereinfacht.

Netzwerkbasierte Mikrosegmentierungskontrollen nutzen SDN, um virtuelle Netzwerksegmente zu erstellen, die jeweils über eigene Sicherheitsrichtlinien und -kontrollen verfügen. Diese virtuellen Segmente sind voneinander isoliert, was das Potenzial für Lateral Movement von Angreifern reduziert. Die Richtlinien und Kontrollen werden auf der Netzwerkebene und nicht auf der Endpunktebene durchgesetzt. Dies ermöglicht die Segmentierung des Netzwerkverkehrs auf der Grundlage einer Vielzahl von Faktoren, einschließlich Benutzeridentität, Anwendungstyp und Netzwerkstandort.

Cloud-native Kontrollen der Mikrosegmentierung werden speziell für Cloud-Umgebungen entwickelt. Sie nutzen Cloud-native Sicherheitsfunktionen wie Netzwerksicherheitsgruppen und virtuelle private Clouds, um virtuelle Netzwerksegmente zu erstellen und Sicherheitsrichtlinien durchzusetzen. Für diese Kontrollen kommen die nativen Sicherheitsfunktionen der Cloud-Plattform zum Einsatz, um präzise Sicherheitsrichtlinien automatisch in allen Cloud-Instanzen durchzusetzen.

Unternehmen können sich je nach ihren spezifischen Anforderungen und Zielen für eine oder mehrere Arten der Mikrosegmentierung entscheiden. Zu den gängigen Typen der Mikrosegmentierung gehören die folgenden.

Segmentierung von Anwendungen

Durch Anwendungssegmentierung können einzelne Anwendungen geschützt werden. Dazu werden Sicherheitsrichtlinien erstellt, die den Zugang zu bestimmten Anwendungsressourcen wie Datenbanken, APIs und Webservern einschränken, um unberechtigten Zugriff und Datenschutzverletzungen zu verhindern. Durch die Segmentierung von Anwendungen können Unternehmen auch Zugriffskontrollen auf der Grundlage der „geringsten Rechte“ durchsetzen, um sicherzustellen, dass Benutzer und Anwendungen nur auf solche Ressourcen zugreifen können, die sie für die Ausführung ihrer spezifischen Funktionen benötigen.

Segmentierung nach Ebene

Durch die Segmentierung der verschiedenen Ebenen oder Schichten eines Anwendungsstapels (z. B. der Web-, Anwendungs- und Datenbankebene) können Angreifer daran gehindert werden, sich lateral innerhalb des Anwendungsstapels zu bewegen und auf sensible Daten oder Ressourcen zuzugreifen.

Umgebungsbasierte Segmentierung

Wenn Unternehmen die verschiedenen Umgebungen oder Zonen innerhalb des Netzwerks sichern (z. B. die Entwicklungs-, Test- und Produktionsumgebung), können sie strenge Zugriffskontrollen für jeweilige Umgebung durchsetzen und sicherstellen, dass sensible Daten und Ressourcen nur für autorisierte Benutzer und Anwendungen zugänglich sind.

Container-Segmentierung

Bei der Container-Segmentierung werden einzelne Container oder Container-Gruppen innerhalb einer Container-Umgebung gesichert. Dies reduziert die Angriffsfläche und verhindert, dass sich Angreifer lateral innerhalb der Container-Umgebung bewegen können. Um Sicherheitslücken zu verhindern, muss jeder Container ordnungsgemäß segmentiert werden, damit er nicht auf die Daten und Konfigurationsdateien anderer Container zugreifen kann.

Best Practices für die Container-Segmentierung

• Isolierung von Containern: Mit Technologien wie Docker oder Kubernetes kann sichergestellt werden, dass Container vom Hostsystem sowie von anderen Containern im selben System isoliert sind. Dadurch wird verhindert, dass Container auf Ressourcen außerhalb ihres festgelegten Bereichs zugreifen können.
• Netzwerksegmentierung: Netzwerksegmentierung wird verwendet, um die Kommunikation zwischen Containern und anderen Netzwerkressourcen einzuschränken. Dies beinhaltet die Erstellung separater Netzwerke für jeden Container und die Konfiguration von Firewall-Regeln, um den Datenverkehr zwischen bestimmten Containern zu erlauben oder zu verweigern und sicherzustellen, dass nur autorisierte Kommunikation zugelassen wird.
• Rollenbasierte Zugriffskontrolle: Mit rollenbasierter Zugriffskontrolle (Role-Based Access Control, RBAC) stellen Sie sicher, dass nur autorisierte Benutzer auf Container und zugehörige Ressourcen zugreifen und diese modifizieren können. RBAC-Frameworks wie Kubernetes RBAC können implementiert werden, um Benutzerrollen und Berechtigungen zu definieren und durchzusetzen.
• Image-Signierung: Mit Image-Signierung stellen Sie sicher, dass nur vertrauenswürdige Images zur Erstellung von Containern verwendet werden. Digitale Signaturen verhindern, dass Container-Images manipuliert oder verändert werden.
• Laufzeitschutz: Laufzeitschutz hilft, Sicherheitsbedrohungen während der Laufzeit von Containern zu erkennen und darauf zu reagieren. Tools wie Laufzeitsicherheits-Agenten und Schwachstellen-Scanner können Container auf Anzeichen einer Gefährdung überwachen und entsprechende Maßnahmen zur Risikominderung einleiten.

Benutzersegmentierung für die Cloud-Sicherheit

• Bei der rollenbasierten Zugriffskontrolle (RBAC) werden Benutzer je nach ihren Verantwortlichkeiten und Zugriffsanforderungen bestimmten Rollen oder Gruppen zugewiesen. Jede Rolle ist mit einer Reihe von erforderlichen Berechtigungen und Zugriffskontrollen verbunden. RBAC stellt sicher, dass Benutzer nur auf die Ressourcen und Daten zugreifen können, die sie für ihre Arbeit benötigen.
• Bei der Multi-Faktor-Authentifizierung (MFA) müssen Benutzer mindestens zwei Formen der Authentifizierung durchlaufen, bevor sie Zugang zu einem System oder einer Anwendung erhalten. Dazu können ein Passwort, ein Sicherheits-Token, ein einmaliger Zugangscode oder biometrische Daten gehören. MFA ist eine wirksame Methode, um unberechtigten Zugriff auf Cloud-Ressourcen zu verhindern, insbesondere in Kombination mit RBAC.
• Kontinuierliche Überwachung umfasst die regelmäßige Analyse von Benutzeraktivitäten und Systemprotokollen auf verdächtiges Verhalten oder potenzielle Sicherheitsbedrohungen. Sie kann Sicherheitsteams auf anomales Verhalten aufmerksam machen, das von den normalen Zugriffsmustern oder Verhaltensweisen der Benutzer abweicht.
• Aufgabentrennung stellt sicher, dass kein einzelner Benutzer die vollständige Kontrolle über einen kritischen Prozess oder ein System erhält. Die Segmentierung der Benutzer in verschiedene Rollen und Zuständigkeiten verringert das Risiko von Betrug oder Fehlern und gewährleistet, dass an sensiblen Vorgängen immer mehrere Mitarbeiter beteiligt sind.
• Regelmäßige Zugriffsüberprüfungen beinhalten die routinemäßige Bewertung des Benutzerzugriffs auf Systeme und Anwendungen, um sicherzustellen, dass die Benutzer nur Zugriff auf die Ressourcen haben, die sie benötigen. Zugriffsüberprüfungen können dazu beitragen, unnötige Zugriffsberechtigungen zu identifizieren und zu entfernen, wodurch das Risiko eines unberechtigten Zugriffs verringert wird.

Die Mikrosegmentierung bietet Unternehmen zahlreiche Vorteile, unter anderem:

• Kleinere Angriffsfläche: Durch die Unterteilung des Netzwerks in kleinere Segmente lässt sich mit Mikrosegmentierung die Angriffsfläche reduzieren und Angreifern der Zugriff auf kritische Ressourcen erschweren.
• Verbesserte Eindämmung von Sicherheitsverletzungen: Im Falle einer Sicherheitsverletzung hilft Mikrosegmentierung, die Auswirkungen des Angriffs einzudämmen, da sich der Angreifer nicht durch das gesamte Netzwerk bewegen kann. Da die betroffenen Netzwerkbereiche isoliert werden können, wird die Verbreitung von Malware oder anderen bösartigen Aktivitäten verhindert. Auf diese Weise lässt sich der potenzielle Schaden durch eine Sicherheitsverletzung mithilfe von Mikrosegmentierung verringern.
• Strengere Einhaltung gesetzlicher Vorschriften: Viele gesetzliche Vorschriften verlangen von Unternehmen die Implementierung strenger Zugriffskontrollen und Sicherheitsmaßnahmen zum Schutz sensibler Daten. Da Mikrosegmentierung sicherstellt, dass nur autorisierte Benutzer und Anwendungen auf sensible Ressourcen zugreifen können, hilft sie Unternehmen, die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften nachzuweisen.
• Vereinfachte Richtlinienverwaltung: Mikrosegmentierung kann die Richtlinienverwaltung vereinfachen, da auf bestimmte Segmente des Netzwerks spezifische Sicherheitsrichtlinien angewendet werden können. Dies kann besonders in großen oder komplexen Netzwerken nützlich sein, in denen die Verwaltung von Richtlinien für jedes einzelne Gerät oder jeden einzelnen Benutzer schwierig sein kann.

F: Wie unterscheidet sich Netzwerksegmentierung von Mikrosegmentierung?

A: Sowohl Netzwerksegmentierung als auch Mikrosegmentierung verbessern die Netzwerksicherheit und -leistung, die beiden Techniken unterscheiden sich jedoch grundlegend voneinander. Bei der herkömmlichen Netzwerksegmentierung (manchmal auch Makrosegmentierung genannt) wird das Netzwerk auf der Grundlage von Funktion oder Standort in größere Segmente unterteilt. Der Schwerpunkt liegt dabei in der Regel auf dem Datenverkehr, der in „Nord-Süd-Richtung“ (von Client zu Server) in das und aus dem Netzwerk fließt.

Bei der Mikrosegmentierung wird das Netzwerk in kleinere Segmente unterteilt, für die jeweils eigene Sicherheitsrichtlinien gelten. Dies ermöglicht eine präzisere Kontrolle des Netzwerkzugriffs „von Ost nach West“ und die Durchsetzung von Zero-Trust-Zugriffskontrollen. Bei der Mikrosegmentierung werden die Sicherheitsrichtlinien auf Ebene der einzelnen Workloads oder Anwendungen angewendet, nicht auf Netzwerkebene.

F: Was bedeutet Anwendungsabhängigkeit?

A: Der Begriff Anwendungsabhängigkeit bezieht sich auf die Beziehungen und Interaktionen zwischen verschiedenen Anwendungen und Diensten in einer Netzwerkumgebung. Für eine effektive Mikrosegmentierungsstrategie ist es wichtig, die Anwendungsabhängigkeiten zu verstehen, da sich Änderungen an der Zugriffsmethode auf eine Anwendung oder einen Dienst auch auf die Leistung oder Sicherheit anderer Anwendungen und Dienste auswirken können. Daher sollten die Anwendungsabhängigkeiten erfasst werden, bevor die Mikrosegmentierung implementiert wird.

F: Was sind Firewall-Richtlinien?

A: Firewall-Richtlinien sind Regeln, die festlegen, wie die Firewalls eines Unternehmens den Datenverkehr zwischen verschiedenen Segmenten eines Netzwerks oder zwischen einem Netzwerk und dem Internet zulassen oder blockieren.

F: Wie unterscheiden sich Firewalls von Mikrosegmentierung?

A: Firewalls kontrollieren den Zugriff auf ein Netzwerk, indem sie den Datenverkehr auf der Grundlage vordefinierter Regeln filtern. Während Firewalls zur Kontrolle des Zugriffs zwischen Segmenten verwendet werden können, wird das Netzwerk bei der Mikrosegmentierung in kleinere Segmente unterteilt, für die jeweils eigene Sicherheitsrichtlinien gelten. Dies ermöglicht eine präzisere Kontrolle des Netzwerkzugriffs, sodass Unternehmen den Zugriff auf einige bestimmte Anwendungen und Dienste beschränken können.

F: Was ist ein virtuelles Netzwerk?

A: Ein virtuelles Netzwerk wird innerhalb einer physischen Netzwerkinfrastruktur betrieben, basiert jedoch auf Software zur sicheren Vernetzung von Computern, VMs und Servern oder virtuellen Servern. Dies unterscheidet sich vom traditionellen physischen Netzwerkmodell, bei dem Netzwerksysteme über Hardware und Kabel verbunden werden. Virtuelle Netzwerke können verwendet werden, um separate Umgebungen innerhalb eines größeren Netzwerks zu schaffen, sodass Unternehmen bestimmte Anwendungen oder Dienste in Mikrosegmente isolieren können.

Mikrosegmentierung kann Unternehmen dabei helfen, die Anwendungen und Daten in ihren Netzwerken besser vor potenziellen Bedrohungen zu schützen, da die Angriffsfläche reduziert wird. Darüber hinaus können mit Mikrosegmentierung mehr Transparenz und eine bessere Kontrolle über den Netzwerkverkehr erzielt werden, was es einfacher macht, Sicherheitsvorfälle zu erkennen und darauf zu reagieren.

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