Was ist Bedrohungsmodellierung?

In der sich schnell entwickelnden Cybersicherheitslandschaft von heute stehen Unternehmen vor einer immer komplexeren Reihe von Bedrohungen für ihre digitalen Assets und ihre Infrastruktur. Bedrohungsmodellierung hat sich als entscheidender systematischer Ansatz zur Identifizierung, Bewertung und Bewältigung potenzieller Sicherheitsrisiken herausgestellt, bevor sie genutzt werden können. Aber was genau ist Bedrohungsmodellierung und wie können Unternehmen sie effektiv implementieren?

Was ist ein Bedrohungsmodell?

Ein Bedrohungsmodell ist eine strukturierte Darstellung aller Informationen, die sich auf die Sicherheit eines Unternehmens auswirken, und wird in einem methodischen Rahmen dargestellt, der eine fundierte Entscheidungsfindung über Cybersicherheitsrisiken ermöglicht. Bedrohungsmodellierung ist ein proaktiver Ansatz zur Cybersicherheit, der Unternehmen dabei hilft, potenzielle Sicherheitsbedrohungen innerhalb eines Systems zu erkennen und zu beheben. Betrachten Sie es als umfassenden Entwurf, der potenzielle Sicherheitsschwachstellen aufzeigt, mögliche Bedrohungen identifiziert und spezifische Gegenmaßnahmen zum Schutz wertvoller Vermögenswerte umreißt.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Sicherheitsbewertungen, die sich ausschließlich auf aktuelle Schwachstellen konzentrieren, verfolgt die Bedrohungsmodellierung einen proaktiven, zukunftsorientierten Ansatz. Dabei geht es nicht nur darum, was heute schiefgehen könnte, sondern auch darum, was morgen ein Problem werden könnte, wobei sowohl bestehende als auch aufkommende Bedrohungen berücksichtigt werden.

Bedeutung der Bedrohungsmodellierung

Die Bedeutung der Bedrohungsmodellierung in der modernen Cybersicherheit kann nicht überschätzt werden. Laut Statista beliefen sich die durchschnittlichen Kosten einer Datenschutzverletzung im Jahr 2024 auf 9,36 Millionen US-Dollar, was den kritischen Bedarf an präventiven Sicherheitsmaßnahmen unterstreicht. Bedrohungsmodellierung bietet mehrere wichtige Vorteile:

• Proaktive Risikominderung: Anstatt auf Bedrohungen zu reagieren, nachdem sie auftreten, hilft die Bedrohungsmodellierung bei der frühzeitigen Erkennung und Behebung von Schwachstellen im Entwicklungslebenszyklus. Dieser proaktive Ansatz minimiert die Wahrscheinlichkeit von Sicherheitsverletzungen und senkt die Kosten für die Behebung.
• Priorisierung von Sicherheitsbemühungen: Nicht alle Bedrohungen sind in Bezug auf Auswirkungen und Wahrscheinlichkeit gleich. Mit der Bedrohungsmodellierung können Unternehmen Risiken einstufen und Ressourcen effizient zuweisen, wobei sie sich auf die wichtigsten Schwachstellen konzentrieren.
• Unterstützung der Einhaltung gesetzlicher Vorschriften: Viele Branchen unterliegen strengen Datenschutzvorschriften (z. B. DSGVO, HIPAA). Die Bedrohungsmodellierung trägt dazu bei, sicherzustellen, dass die Sicherheitsmaßnahmen den gesetzlichen Anforderungen entsprechen, indem Lücken identifiziert und die Bemühungen um das Risikomanagement dokumentiert werden.
• Verbesserung der Kommunikation zwischen Teams: Bedrohungsmodelle bieten einen gemeinsamen Rahmen für die Besprechung von Sicherheitsrisiken zwischen Entwicklungs-, IT- und Sicherheitsteams. Dieses gemeinsame Verständnis fördert die Zusammenarbeit und beschleunigt die Lösung von Sicherheitsproblemen.

Wichtige Komponenten eines Bedrohungsmodells

Ein umfassendes Bedrohungsmodell besteht in der Regel aus den folgenden Komponenten:

• Assets: Dies sind die wertvollen Elemente, die geschützt werden müssen, wie sensible Daten, geistiges Eigentum oder kritische Systemfunktionen. Wenn Sie wissen, welche Vermögenswerte auf dem Spiel stehen, können Sie die potenziellen Auswirkungen einer Bedrohung einschätzen.
• Bedrohungen: Bedrohungen stellen potenzielle widrige Handlungen dar, die den Vermögenswerten schaden könnten. Diese können von netzwerkbasierten Angriffen (z. B. Denial-of-Service) bis hin zu Insiderbedrohungen (z. B. Datendiebstahl) reichen.
• Schwachstellen: Schwachstellen im System könnten durch Bedrohungen ausgenutzt werden. Die Erkennung von Schwachstellen ist der Schlüssel zum Verständnis, wie ein Angreifer unbefugten Zugriff erhalten oder Services unterbrechen kann.
• Angriffsvektoren: Dies sind die Pfade oder Methoden, die Gegner nutzen können, um Schwachstellen auszunutzen. Zu den gängigen Angriffsvektoren gehören Phishing-E-Mails, Softwareschwachstellen und falsch konfigurierte Zugriffskontrollen.
• Minderungen: Dies sind Sicherheitsmaßnahmen, die die Wahrscheinlichkeit oder die Auswirkungen einer Bedrohung, die eine Schwachstelle ausnutzt, verringern können. Beispiele hierfür sind Verschlüsselung, Multi-Faktor-Authentifizierung (MFA) und Netzwerksegmentierung.
• Risikobewertung: Die Bewertung der potenziellen Auswirkungen und der Wahrscheinlichkeit jeder Bedrohung hilft bei der Priorisierung der Implementierung von Minderungsmaßnahmen. Dieser Prozess umfasst in der Regel die Bewertung von Bedrohungen basierend auf Faktoren wie Schadenspotenzial und Ausnutzbarkeit.

Schritte zum Erstellen eines Bedrohungsmodells

Die Erstellung eines Bedrohungsmodells umfasst einen systematischen Prozess zur Analyse des Systems, zur Identifizierung von Risiken und zur Planung von Minderungsmaßnahmen:

1. Definieren Sie den Umfang
   Beginnen Sie mit der Definition der Grenzen des zu analysierenden Systems. Dazu gehört die Identifizierung der beteiligten Komponenten, Datenflüsse und Benutzer. Die Festlegung des Umfangs stellt sicher, dass die Bemühungen zur Bedrohungsmodellierung fokussiert und überschaubar bleiben.
   
   
2. Ressourcen und Einstiegspunkte identifizieren
   Listen Sie alle kritischen Assets im System auf, z. B. Datenbanken, Anwendungen und Benutzerdaten. Identifizieren Sie potenzielle Einstiegspunkte, die ausgenutzt werden könnten, einschließlich Netzwerkschnittstellen, APIs und Benutzeranmeldeseiten.
   
   
3. System zerlegen
   Teilen Sie das System in seine Komponenten auf, um die Architektur und die Datenflüsse besser zu verstehen. Dies kann die Erstellung von Diagrammen umfassen, die veranschaulichen, wie Daten durch das System übertragen werden, und die Identifizierung, wo Sicherheitskontrollen angewendet werden.
   
   
4. Bedrohungen mithilfe von Bedrohungsbibliotheken oder Frameworks erkennen
   Verwenden Sie etablierte Bedrohungsbibliotheken (z. B. OWASP Top 10) oder Frameworks (z. B. STRIDE, PASTA), um potenzielle Bedrohungen zu erkennen. Diese Ressourcen bieten eine strukturierte Möglichkeit, häufige Sicherheitsrisiken zu bewerten.
   
   
5. Schwachstellen analysieren und Vektoren angreifen
   Untersuchen Sie das System auf Schwachstellen, die ausgenutzt werden könnten, um die identifizierten Bedrohungen zu realisieren. Dazu gehört die Bewertung sowohl technischer Schwächen (z. B. ungepatchte Software) als auch von Verfahrenslücken (z. B. fehlende Pläne zur Reaktion auf Vorfälle).
   
   
6. Entwicklung von Minderungsmaßnahmen
   Schlagen Sie Sicherheitsmaßnahmen vor, um das Risiko zu verringern, das durch die identifizierten Bedrohungen entsteht. Dies kann die Implementierung von Verschlüsselung, die Durchsetzung von Zugriffskontrollen oder die Durchführung regelmäßiger Sicherheitsaudits umfassen.
   
   
7. Bewerten Sie die Risiken
   Ordnen Sie die Risiken auf der Grundlage ihrer potenziellen Auswirkungen und der Wahrscheinlichkeit der Ausnutzung ein. Dies hilft dabei, zu priorisieren, welche Schritte zur Bedrohungsminderung zuerst zu implementieren sind.
   
   
8. Regelmäßige Überprüfung und Aktualisierung des Bedrohungsmodells
   Wenn sich Systeme weiterentwickeln, können neue Bedrohungen entstehen. Die regelmäßige Aktualisierung des Bedrohungsmodells stellt sicher, dass es relevant und effektiv bleibt.

Arten von Bedrohungsmodellen

Verschiedene Methoden werden häufig bei der Bedrohungsmodellierung verwendet, wobei jede mit ihrem einzigartigen Ansatz zur Identifizierung und Minderung von Risiken verwendet wird:

• STRIDE (Spoofing, Manipulation, Ablehnung, Informationsoffenlegung, Denial of Service, Erhöhung des Privilegs): STRIDE wurde von Microsoft entwickelt und ist ein Framework, das Bedrohungen basierend auf der Art des Angriffs kategorisiert. Sie wird weit verbreitet für die Bedrohungsmodellierung auf Software- und Systemebene eingesetzt.
• DREAD (Schäden, Reproduzierbarkeit, Nutzbarkeit, betroffene Benutzer, Erkennbarkeit): Ein Risikobewertungsmodell, das Bedrohungen auf der Grundlage von fünf Faktoren bewertet, um bei der Priorisierung von Minderungsbemühungen zu helfen. Sie bietet eine numerische Rangfolge für Bedrohungen und ermöglicht einen quantitativeren Ansatz beim Risikomanagement.
• PASTA (Prozess für Angriffssimulation und Bedrohungsanalyse): Ein risikozentriertes Framework, das sich darauf konzentriert, die Perspektive des Angreifers zu verstehen. Sie umfasst sieben Phasen, von der Definition von Geschäftszielen bis hin zur Simulation potenzieller Angriffe.
• OCTAVE (Betriebskritische Bedrohung, Asset und Schwachstellenbewertung): Eine von der Carnegie Mellon University entwickelte Methodik, die das Risikomanagement im Unternehmen betont. Es wird häufig zur Bewertung der Sicherheitslage von Informationssystemen verwendet.
• VAST (Visual, Agile und Simple Threat Modeling): Als Ansatz für agile Entwicklungsumgebungen verwendet VAST automatisierte Tools, um die Bedrohungsmodellierung nahtlos in den Entwicklungsprozess zu integrieren.

Tools für Bedrohungsmodellierung

Verschiedene Tools sind verfügbar, um bei der Erstellung von Bedrohungsmodellen zu helfen. Einige beliebte Optionen sind:

• Microsoft Threat Modeling Tool: Dieses kostenlose Tool hilft Nutzern, Datenflussdiagramme zu erstellen und Bedrohungen mithilfe des STRIDE-Frameworks zu erkennen. Es eignet sich für Entwickler, die mit dem Ökosystem von Microsoft vertraut sind.
• OWASP Threat Dragon: Dieses Open-Source-Tool unterstützt diagrammbasierte Bedrohungsmodellierung. Sie ermöglicht eine einfache Visualisierung von Bedrohungen und lässt sich zur Versionskontrolle in GitHub integrieren.
• IriusRisk: Diese kommerzielle Plattform automatisiert die Bedrohungsmodellierung und Risikobewertung. Es enthält Vorlagen für verschiedene Branchenstandards wie PCI-DSS und DSGVO, wodurch es für Unternehmen mit Compliance-Anforderungen geeignet ist.
• ThreatModeler: Diese umfassende Lösung zur Bedrohungsmodellierung lässt sich in DevOps-Workflows integrieren und ermöglicht ein kontinuierliches Bedrohungsmanagement während des gesamten Lebenszyklus der Softwareentwicklung.

Best Practices für effektive Bedrohungsmodellierung

So maximieren Sie die Vorteile der Bedrohungsmodellierung:

1. Frühe Integration von Bedrohungsmodellen in den Entwicklungslebenszyklus: Die frühzeitige Bewältigung von Sicherheitsrisiken kann die Behebungskosten erheblich senken und die Wahrscheinlichkeit minimieren, dass Schwachstellen die Produktion beeinträchtigen.
2. Nutzen Sie einen kollaborativen Ansatz: Beziehen Sie mehrere Stakeholder ein, darunter Entwickler, Sicherheitsexperten und Geschäftsanalysten. Verschiedene Perspektiven helfen dabei, Risiken zu erkennen, die andernfalls übersehen werden könnten.
3. Nutzen Sie, wo möglich, automatisierte Tools: Automatisierte Tools zur Bedrohungsmodellierung können den Prozess beschleunigen und Konsistenz sicherstellen, insbesondere für große oder komplexe Systeme.
4. Aktualisieren Sie regelmäßig das Bedrohungsmodell: Bedrohungsmodelle sollten als lebendige Dokumente behandelt werden, die sich mit dem System weiterentwickeln. Regelmäßige Updates stellen sicher, dass sie genau und relevant bleiben.
5. Priorisieren Sie nach Risiko: Nicht alle Bedrohungen erfordern sofortige Maßnahmen. Nutzen Sie Risikobewertungstechniken, um sich zuerst auf die kritischsten Probleme zu konzentrieren und eine effiziente Ressourcennutzung sicherzustellen.

Aufbau von Cyber-Resilienz durch Bedrohungsmodellierung

Effektive Bedrohungsmodellierung bildet die Grundlage einer robusten Cyber-Resilienz-Strategie. Unternehmen müssen über herkömmliche Sicherheitsansätze hinausgehen, um umfassende Resilienzarchitekturen aufzubauen, die Sicherheitsvorfällen standhalten, sich daran anpassen und sich von ihnen erholen können.

Moderne Datenschutzlösungen lassen sich nahtlos in Bedrohungsmodellierungs-Frameworks integrieren, um eine umfassende Sicherheitsabdeckung zu bieten. Die Pure Storage-Plattform berücksichtigt Cyber-Resilienz in ihrem Design, mit Funktionen  wieActiveDR™ für kontinuierliche Replikation, ActiveCluster™ für Hochverfügbarkeit und SafeMode™ Snapshots  für unveränderliche Backups, die mehrere Schutzebenen vor identifizierten Bedrohungen bieten.

Durch die Kombination einer gründlichen Bedrohungsmodellierung mit fortschrittlichen Datenschutzlösungen können Unternehmen eine belastbare Infrastruktur aufbauen, die in der Lage ist, sich gegen moderne Cyberbedrohungen zu schützen und gleichzeitig die Geschäftskontinuität aufrechtzuerhalten.

Fazit

Bedrohungsmodellierung ist nicht nur eine Sicherheitsübung, sondern ein entscheidender Geschäftsprozess, der Unternehmen dabei hilft, Sicherheitsrisiken systematisch zu verstehen, zu priorisieren und anzugehen. Da sich Cyberbedrohungen ständig weiterentwickeln, wird die Aufrechterhaltung eines aktualisierten und umfassenden Bedrohungsmodells immer wichtiger, um wertvolle Vermögenswerte zu schützen und die Geschäftskontinuität sicherzustellen.

Die Implementierung eines robusten Bedrohungsmodellierungsprozesses, der von modernen Datenschutzlösungen unterstützt wird, ist für Unternehmen, die ihre Sicherheitslage verbessern möchten, unerlässlich. Die umfassende Suite an Datenschutztools von Pure Storage, einschließlich Lösungen für Ransomware-Schutz und -Wiederherstellung, bietet die technische Grundlage, die für die effektive Implementierung der durch Bedrohungsmodellierung identifizierten Sicherheitskontrollen erforderlich ist.