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Bewertung von Sicherheitsanforderungen

Bewertung von Sicherheitsanforderungen
Über dieses Buch
  • Art: Diplomarbeit
  • Autor: Wolfgang Schneider
  • Abgabedatum: September 2006
  • Umfang: 86 Seiten
  • Dateigröße: 2,1 MB
  • Note: 1,3
  • Institution / Hochschule: Technische Universität München Deutschland
  • Bibliografie: ca. 16
  • ISBN (eBook): 978-3-8366-0106-1
  • ISBN (Paperback) :
    978-3-8366-0106-1 P
  • ISBN (CD) :978-3-8366-0106-1 CD
  • Sprache: Deutsch
  • Prämierung:
  • Arbeit zitieren: Schneider, Wolfgang September 2006: Bewertung von Sicherheitsanforderungen, Hamburg: Diplomica Verlag
  • Schlagworte: Return on Investment, ROI, IT-Sicherheit, Kennzahl, Sicherheitsanalyse

Diplomarbeit von Wolfgang Schneider

Problemstellung:

Durch die immer stärkere Vernetzung der Computer, erhöht sich die Anzahl der Angriffe immer mehr. Da die Computer für das Überleben eines Unternehmens immer wichtiger und die Schäden durch die Angriffe immer größer werden, muss sich jedes Unternehmen Gedanken über Sicherheitsanforderungen machen.

Leider berücksichtigen viele Unternehmen die IT-Sicherheit viel zu wenig, da Investitionen in die IT-Sicherheit meistens sehr teuer sind und keine direkten Einnahmen bringen. Die Sicherheitsinvestitionen werden deshalb häufig nur als Kostenfaktor angesehen. Andere Projekte mit direkten Einnahmen werden meistens bevorzugt.

Daher ist eine Methode, mit der die Sicherheitsanforderungen bewertet werden können, notwendig.

In dieser Arbeit werden zuerst die Grundlagen vorgestellt und dann eine Methode entwickelt, mit der die Sicherheitsanforderungen bewertet werden können. Zuerst wird dargestellt, was Design Patterns und Security Patterns sind. Außerdem wird aufgezeigt, wie der Return on Investment (RoI) und der Return on Security Investment (RoSI) berechnet werden. Es werden dann auch noch Angriffsbäume beschrieben.

Die entwickelte Methode zur Bewertung von Sicherheitsanforderungen baut auf dem Return on Security Investment (RoSI) auf. Der RoSI ist die am weitesten verbreitete Kennzahl für Investitionen in die IT-Sicherheit.

Es wird aufgezeigt, wie man sowohl einzelne Security-Patterns als auch ganze Security-Pattern-Systeme bewerten kann. Für die vorgestellten Methoden werden umfangreiche Beispiele gezeigt.

Inhaltsverzeichnis:

Zusammenfassung III
Inhaltsverzeichnis IV
Abbildungsverzeichnis VII
Tabellenverzeichnis VIII
Abkürzungsverzeichnis X
1. Problemstellung und Aufbau der Arbeit 1
1.1 Problemstellung 1
1.2 Aufbau der Arbeit 2
2. Begriffliche Grundlagen 3
2.1 Design Patterns 3
2.1.1 Aufbau von Design Patterns 3
2.2.2 Vorteile von Design Patterns 5
2.2.3 Nachteile von Design Patterns 5
2.2 Security Patterns 6
2.2.1 Aufbau von Security Patterns 6
2.2.2 Vorteile von Security Patterns 6
2.2.3 Nachteile von Security Patterns 7
2.3 Return on Security Investment (RoI) 8
2.3.1 Berechnungsmethode 8
2.3.2 Vorteile des RoI 9
2.3.3 Nachteile des RoI 9
2.4 Return on Security Investment (RoSI) 10
2.4.1 Berechnungsmethoden 10
2.4.1.1 An der University of Idaho entwickelter RoSI 10
2.4.1.1.1 Berechnungsmethode 10
2.4.1.1.2 Beispiel 11
2.4.1.1.3 Vorteile der Berechnungsmethode 12
2.4.1.1.4 Nachteile der Berechnungsmethode 12
2.4.1.2 Von Scott Berinato entwickelter RoSI 13
2.4.1.2.1 Berechnungsmethode 13
2.4.1.2.2 Beispiel 14
2.4.1.2.3 Vorteile der Berechnungsmethode 15
2.4.1.2.4 Nachteile der Berechnungsmethode 16
2.4.1.3 Von Spenneberg entwickelter RoSI 16
2.4.1.3.1 Berechnungsmethode 16
2.4.1.3.2 Beispiel 18
2.4.1.3.3 Vorteile der Berechnungsmethode 19
2.4.1.3.4 Nachteile der Berechnungsmethode 19
2.4.1.4 Von Wes Sonnenreich, Jason Albanese und Bruce Stout vorgestellter RoSI 19
2.4.1.4.1 Berechnungsmethode 20
2.4.1.4.2 Beispiel 20
2.4.1.4.3 Vorteile der Berechnungsmethode 21
2.4.1.4.4 Nachteile der Berechnungsmethode 21
2.4.2 Probleme bei der Berechnung des RoSI 21
2.5 Angriffsbäume 23
2.5.1 Methode 23
2.5.2 Beispiel 23
2.5.3 Vorteile von Angriffsbäumen 24
2.5.4 Nachteile von Angriffsbäumen 24
3. Bewertung von Sicherheits-Anforderungen 26
3.1 Problem 26
3.2 Berechnungsmethode 27
3.2.1 Ermittlung der RoSI von den Voraussetzungen 27
3.2.2 Bedrohungsanalyse 28
3.2.3 Angriffsbaum 28
3.2.4 Risikoanalyse, Berechnung der Schadenskosten und der Einsparungen 29
3.2.5 Kostenmodell 29
3.2.6 Berechnung des RoSI 30
3.2.7 Ermittlung der Referenzen 30
3.3 Beispiel: Firewall 32
3.3.1 Abhängigkeiten 32
3.3.2 RoSI der Voraussetzungen 33
3.3.2.1 Identifikation und Authentisierung 33
3.3.2.2 Identitätsbasierte Zugriffskontrolle 37
3.3.2.3 Audit 42
3.3.2.4 Erkennen von Angriffen 46
3.3.2.5 Aktivierung von Logging-Mechanismen 46
3.3.3 RoSI des Security Patterns Firewall 50
3.3.3.1 Bedrohungsanalyse 50
3.3.3.2 Lösungen 51
3.3.3.3 Angriffsbäume 51
3.3.3.4 Risikoanalyse 53
3.3.3.5 Ermittlung der Schadenskosten 54
3.3.3.6 Berechnung der Einsparungen 54
3.3.3.7 Berechnung der Kosten 54
3.3.3.8 Berechnung der ALE 56
3.3.3.9 Berechnung des RoSI 56
3.3.4 Referenzen 57
4. Bewertung eines Security-Pattern-Systems 58
4.1 Problem 58
4.2 Lösung 59
4.3 Beispiel 60
4.3.1 Berechnung des RoSI nach der in Kapitel 3 vorgestellten Methode 60
4.3.1.1 Mehrschichtige Verteidigung 60
4.3.1.2 Passierstelle 64
4.3.1.3 RoSI des gesamten Security-Pattern-Systems 67
4.3.2 Berechnung des RoSI nach der neuen Methode 67
4.3.2.1 Berechnung der RoSI für die einzelnen Security Patterns 68
4.3.2.2 Berechnung des RoSI für das gesamte Security-Pattern-System 70
5. Fazit 71
6. Ausblick 72
6.1 Auf der Kapitalwertmethode aufbauende Kennzahl für Sicherheitsinvestitionen 73
6.1.1 Berechnungsmethode 73
6.1.2 Beispiel 73
6.2 Auf der Internen-Zinsfuß-Methode aufbauende Kennzahl für Sicherheitsinvestitionen 75
6.2.1 Berechnungsmethode 75
6.2.2 Beispiel 75
Literaturverzeichnis 76

Inhaltsverzeichnis:

Zusammenfassung III
Inhaltsverzeichnis IV
Abbildungsverzeichnis VII
Tabellenverzeichnis VIII
Abkürzungsverzeichnis X
1. Problemstellung und Aufbau der Arbeit 1
1.1 Problemstellung 1
1.2 Aufbau der Arbeit 2
2. Begriffliche Grundlagen 3
2.1 Design Patterns 3
2.1.1 Aufbau von Design Patterns 3
2.2.2 Vorteile von Design Patterns 5
2.2.3 Nachteile von Design Patterns 5
2.2 Security Patterns 6
2.2.1 Aufbau von Security Patterns 6
2.2.2 Vorteile von Security Patterns 6
2.2.3 Nachteile von Security Patterns 7
2.3 Return on Security Investment (RoI) 8
2.3.1 Berechnungsmethode 8
2.3.2 Vorteile des RoI 9
2.3.3 Nachteile des RoI 9
2.4 Return on Security Investment (RoSI) 10
2.4.1 Berechnungsmethoden 10
2.4.1.1 An der University of Idaho entwickelter RoSI 10
2.4.1.1.1 Berechnungsmethode 10
2.4.1.1.2 Beispiel 11
2.4.1.1.3 Vorteile der Berechnungsmethode 12
2.4.1.1.4 Nachteile der Berechnungsmethode 12
2.4.1.2 Von Scott Berinato entwickelter RoSI 13
2.4.1.2.1 Berechnungsmethode 13
2.4.1.2.2 Beispiel 14
2.4.1.2.3 Vorteile der Berechnungsmethode 15
2.4.1.2.4 Nachteile der Berechnungsmethode 16
2.4.1.3 Von Spenneberg entwickelter RoSI 16
2.4.1.3.1 Berechnungsmethode 16
2.4.1.3.2 Beispiel 18
2.4.1.3.3 Vorteile der Berechnungsmethode 19
2.4.1.3.4 Nachteile der Berechnungsmethode 19
2.4.1.4 Von Wes Sonnenreich, Jason Albanese und Bruce Stout vorgestellter RoSI 19
2.4.1.4.1 Berechnungsmethode 20
2.4.1.4.2 Beispiel 20
2.4.1.4.3 Vorteile der Berechnungsmethode 21
2.4.1.4.4 Nachteile der Berechnungsmethode 21
2.4.2 Probleme bei der Berechnung des RoSI 21
2.5 Angriffsbäume 23
2.5.1 Methode 23
2.5.2 Beispiel 23
2.5.3 Vorteile von Angriffsbäumen 24
2.5.4 Nachteile von Angriffsbäumen 24
3. Bewertung von Sicherheits-Anforderungen 26
3.1 Problem 26
3.2 Berechnungsmethode 27
3.2.1 Ermittlung der RoSI von den Voraussetzungen 27
3.2.2 Bedrohungsanalyse 28
3.2.3 Angriffsbaum 28
3.2.4 Risikoanalyse, Berechnung der Schadenskosten und der Einsparungen 29
3.2.5 Kostenmodell 29
3.2.6 Berechnung des RoSI 30
3.2.7 Ermittlung der Referenzen 30
3.3 Beispiel: Firewall 32
3.3.1 Abhängigkeiten 32
3.3.2 RoSI der Voraussetzungen 33
3.3.2.1 Identifikation und Authentisierung 33
3.3.2.2 Identitätsbasierte Zugriffskontrolle 37
3.3.2.3 Audit 42
3.3.2.4 Erkennen von Angriffen 46
3.3.2.5 Aktivierung von Logging-Mechanismen 46
3.3.3 RoSI des Security Patterns Firewall 50
3.3.3.1 Bedrohungsanalyse 50
3.3.3.2 Lösungen 51
3.3.3.3 Angriffsbäume 51
3.3.3.4 Risikoanalyse 53
3.3.3.5 Ermittlung der Schadenskosten 54
3.3.3.6 Berechnung der Einsparungen 54
3.3.3.7 Berechnung der Kosten 54
3.3.3.8 Berechnung der ALE 56
3.3.3.9 Berechnung des RoSI 56
3.3.4 Referenzen 57
4. Bewertung eines Security-Pattern-Systems 58
4.1 Problem 58
4.2 Lösung 59
4.3 Beispiel 60
4.3.1 Berechnung des RoSI nach der in Kapitel 3 vorgestellten Methode 60
4.3.1.1 Mehrschichtige Verteidigung 60
4.3.1.2 Passierstelle 64
4.3.1.3 RoSI des gesamten Security-Pattern-Systems 67
4.3.2 Berechnung des RoSI nach der neuen Methode 67
4.3.2.1 Berechnung der RoSI für die einzelnen Security Patterns 68
4.3.2.2 Berechnung des RoSI für das gesamte Security-Pattern-System 70
5. Fazit 71
6. Ausblick 72
6.1 Auf der Kapitalwertmethode aufbauende Kennzahl für Sicherheitsinvestitionen 73
6.1.1 Berechnungsmethode 73
6.1.2 Beispiel 73
6.2 Auf der Internen-Zinsfuß-Methode aufbauende Kennzahl für Sicherheitsinvestitionen 75
6.2.1 Berechnungsmethode 75
6.2.2 Beispiel 75
Literaturverzeichnis 76

Textprobe:

Kapitel 2.4.1.4.3, Vorteile der Berechnungsmethode: Der größte Vorteil der Berechnungsmethode ist, dass eine Verhältniszahl berechnet wird und keine absolute Kennzahl. Dadurch kommt der auf diese Weise berechnete RoSI dem RoI viel näher. Die Entscheidungsträger in den Unternehmen erwarten bei einer auf dem RoI aufbauenden Kennzahl eine Verhältniszahl. Daher wird ein nach dieser Methode berechneter RoSI viel stärker akzeptiert werden.

Ein weiterer Vorteil ist, dass der auf diese Weise berechnete RoSI die Rendite darstellt. Dadurch ist die Aussage dieselbe wie beim RoI. Wenn der RoSI höher ist als der Vergleichszins, ist eine Investition sinnvoll.

Es ist auch vorteilhaft, dass die Berechnung sehr einfach ist und sich leicht nachvollziehen lässt. Eine nachvollziehbare Berechnungsmethode erhöht die Akzeptanz einer Kennzahl. Außerdem können mit dieser Kennzahl mehrere Projekte miteinander verglichen werden. Das Projekt mit dem höchsten RoSI ist am sinnvollsten. Bei dieser Kennzahl macht ein Vergleich sogar mehr Sinn, als bei einer absoluten Kennzahl, da hier der Gewinn durch die Schadensverminderung schon im Verhältnis zu den Kosten dargestellt ist.

Auch vorteilhaft ist, dass mit dieser Methode der Nutzen einzelner Investitionsentscheidungen berechnet werden kann. Man muss nicht alle Sicherheitsprojekte des Unternehmens kennen, um den RoSI eines Projekts berechnen zu können.

Ein Nachteil ist, dass bei dieser Berechnungsmethode die Manipulationsmöglichkeiten immer noch vorhanden sind. Die einzelnen Werte sind schwer zu ermitteln und können leicht manipuliert werden. Ein weiterer Nachteil ist, das die Zuverlässigkeit des RoSI überschätzt werden kann. Beim RoI werden einfach die Werte aus der Bilanz und der GuV (Gewinn- und Verlustrechnung) benutzt. Dadurch ist die Manipulationsmöglichkeit so gut wie nicht gegeben. Die Gefahr besteht jetzt, dass dieser Kennzahl die gleiche Zuverlässigkeit zugetraut wird, wie dem RoI. Allerdings müssen beim RoSI die Zahlen häufig geschätzt werden und es liegen der Berechnung längst nicht so zuverlässige Quellen, wie die Bilanz oder die GuV, zugrunde.

Das größte Problem beim RoSI ist, dass die meisten Firmen nicht wissen, welchen potentiellen Risiken sie ausgesetzt sind. Meistens wissen die Firmen gar nicht, welche Risiken auftreten können und wie hoch die Wahrscheinlichkeit ist, dass diese Risiken auftreten. Es ist auch meistens schwer abzuschätzen, wie hoch der potentielle Schaden einer solchen Bedrohung ist. Das macht die Berechnung des RoSI ziemlich schwierig.

Arbeit zitieren:
Schneider, Wolfgang September 2006: Bewertung von Sicherheitsanforderungen, Hamburg: Diplomica Verlag

Schlagworte:
Return on Investment, ROI, IT-Sicherheit, Kennzahl, Sicherheitsanalyse

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