Ralph Langner: Stuxnet knacken, eine Cyber-Waffe des 21. Jahrhunderts

Die Idee hinter dem Stuxnet Computer-Wurm ist an sich ziemlich simpel. Wir wollen nicht, dass der Iran die Bombe baut. Der wichtigste Posten dort für die Entwicklung von Atomwaffen ist die Uran-Anreicherungs-Einrichtung in Natanz. Die grauen Boxen, die Sie hier sehen, das sind Echtzeit-Kontrollsysteme. Wenn es uns nun gelingt, die Systeme zu kompromittieren, welche Drehzahlen und Ventile kontrollieren, dann können wir damit tatsächlich eine Menge Probleme verursachen mit der Zentrifuge. Diese grauen Boxen laufen nicht mit Windows-Software; sie basieren auf einer komplett anderen Technologie. Aber wenn wir es schaffen, dass sich ein effektives Windows-Virus auf einem Laptop einnistet, der von einem Wartungsingenieur verwendet wird, um diese graue Box zu konfigurieren, dann sind wir im Geschäft. Und das ist die Planung hinter Stuxnet.

Wir beginnen also mit einem Windows-Dropper. Die Nutzdaten werden in die graue Box transferiert, beschädigen die Zentrifuge und das iranische Kernenergie-Programm verzögert sich – Auftrag ausgeführt. Das ist ein Kinderspiel, oder? Ich möchte Ihnen erzählen, wie wir das herausgefunden haben. Als wir unsere Forschung zu Stuxnet vor sechs Monaten begannen, war völlig unbekannt, was der Sinn und Zweck dieses Konstrukts war. Das einzige, was wir wussten ist sehr, sehr kompliziert, was den Windows- Teil angeht, den Dropper- Teil, er machte von unzähligen Zero- Day- Schwachstellen Gebrauch. Und es schien etwas vorzuhaben, mit diesen grauen Boxen, diesen Echtzeit- Kontrollsystemen. Das erregte unsere Aufmerksamkeit und wir begannen ein Labor- Projekt, in dem wir unsere Umgebung mit Stuxnet infizierten, und untersuchten dieses Konstrukt. Und dann passierte etwas komisches. Stuxnet verhielt sich wie eine Laborratte, die unseren Käse nicht mochte – schnüffelte dran, aber wollte ihn nicht essen. Das machte in meinen Augen keinen Sinn. Und nachdem wir mit verschiedenen Arten von Käse experimentiert hatten, ging mir auf, dass dies ein gezielter Angriff ist. Vollständig auf ein bestimmtes Ziel gerichtet. Der Dropper streift aktiv auf der grauen Box umher, wenn eine spezielle Konfiguration entdeckt wurde. Sogar, wenn das spezielle Programm, welches es zu infizieren versucht auf diesem Ziel läuft. Und wenn nicht, dann tut Stuxnet gar nichts.

Also, das weckte wirklich mein Interesse und wir begannen damit zu arbeiten, beinahe rund um die Uhr, denn ich dachte, nun, wir wissen nicht, was das Ziel ist. Es könnte, sagen wir zum Beispiel, ein US- amerikanisches Kraftwerk, oder eine Chemieanlage in Deutschland sein. Also sollten wir besser bald herausfinden, was das Ziel darstellt. Also extrahierten und dekompilierten wir den Angriffs- Code und fanden heraus, dass er in zwei digitale Sprengköpfe aufstrukturiert ist -- einen kleineren und einen größeren. Und uns fiel auch auf, dass sie sehr professionell konstruiert waren, von Leuten, die offensichtlich alle Insider- Informationen zur Verfügung hatten. Sie kannten jegliche Bits und Bytes, die sie angreifen mussten. Wahrscheinlich kannten sie sogar die Schuhgröße des Maschinenbedieners. Sie wussten also alles.

Und wenn Sie schon mitbekommen haben, dass der Dropper von Stuxnet komplex und high-tech ist, lassen Sie mich Ihnen sagen: die Nutzdaten sind eine Wissenschaft für sich. Es ist viel anspruchsvoller als alles, was wir jemals gesehen haben. Hier sehen Sie einen Ausschnitt aus diesem Angriffs- Code. Wir sprechen hier von – ungefähr 15.000 Zeilen Code. Sieht ziemlich so aus, wie altmodische Assemblersprache. Und ich will Ihnen erzählen, wie wir in der Lage waren aus diesem Code Schlau zu werden. Nach was wir also als erstes suchten, waren Systemfunktions- Aufrufe, weil wir wissen, was diese bewirken.

Und dann suchten wir nach Timern und Datenstrukturen und versuchten, diese mit der echten Welt in Verbindung zu bringen -- mit potentiellen Zielen in der echten Welt. Also brauchten wir Theorien über diese Ziele, die wir belegen oder widerlegen konnten. Um diese Theorien aufzustellen, rufen wir uns in Erinnerung, dass es sich definitiv um hochgradige Sabotage handelt, es muss sich um ein hochwertiges Ziel handeln und sehr wahrscheinlich befindet es sich im Iran, weil dort die meisten Infektionen gemeldet wurden. Nun, in diesem Gebiet gibt es nicht mehrere Tausend Ziele. Im Grunde läuft es hinaus auf das Buschehr Atomkraftwerk und auf die Urananreicherungsanlage in Natanz.

Also sagte ich zu meinem Assistenten, "Bring mir eine Liste aller Experten für Zentrifugen und Kraftwerke aus unserem Kundenstamm." Und ich rief sie an und zapfte ihr Wissen an, um ihr Fachwissen mit dem zu vergleichen, was wir im Code und in den Daten herausgefunden hatten. Und das funktionierte sehr gut. Also, es war uns möglich, den kleinen digitalen Sprengkopf mit der Rotorsteuerung in Verbindung zu bringen. Der Rotor ist dieser sich bewegende Teil innerhalb der Zentrifuge, diese schwarze Objekt, das Sie sehen. Und wenn man die Geschwindigkeit dieses Rotors manipuliert, dann ist man tatsächlich in der Lage den Rotor zu knacken und schließlich sogar, die Zentrifuge explodieren zu lassen. Was wir auch herausgefunden haben ist, dass das Ziel des Angriffs tatsächlich war, es langsam und unheimlich geschehen zu lassen -- offensichtlich in dem Versuch Wartungsingenieure verzweifeln zu lassen, sodass sie nicht in der Lage dazu sein würden schnell dahinter zu kommen.

Der große digitale Sprengkopf -- wir erhielten einen Einblick, indem wir uns sehr genau Daten und Datenstrukturen anschauten. Also zum Beispiel die Nummer 164 sticht sehr heraus aus diesem Code; Man kann es nicht übersehen. Ich begann damit, wissenschaftliche Literatur durchzuarbeiten, darüber wie diese Zentrifugen in Natanz gebaut werden und fand heraus, dass sie strukturiert sind in sogenannten Kaskaden, und jede Kaskade enthält 164 Zentrifugen. Also das machte Sinn, es passte zusammen.

Und es wurde noch besser. Diese Zentrifugen in Iran sind aufgeteilt in 15 sogenannte Ebenen. Und raten Sie was wir in dem Angriffscode gefunden haben? Eine fast identische Struktur. Also nochmal, das passte wirklich gut zusammen. Und dies gab uns große Zuversicht für das, das wir hier untersuchten. Nun, verstehen Sie mich nicht falsch, das ging nicht einfach so. Diese Ergebnisse wurden durch mehrere Wochen harter Arbeit erreicht. Und oft rannten wir einfach in eine Sackgasse und mussten uns neu sammeln.

Jedenfalls fanden wir heraus, dass beide digitalen Sprengköpfe in Wirklichkeit auf ein und das selbe Ziel zusteuerten, aber aus verschiedenen Richtungen. Der kleine Sprengkopf übernimmt eine Kaskade, und überdreht die Rotoren und verlangsamt sie und der große Sprengkopf tritt mit sechs Kaskaden in Interaktion und manipuliert Ventile. Also, im Großen und Ganzen sind wir sehr zuversichtlich, dass wir tatsächlich bestimmt haben, was das Ziel ist. Es ist Natanz und es ist nur Natanz. Also müssen wir uns keine Sorgen machen, dass andere Ziele von Stuxnet getroffen werden könnten.

Hier ist etwas wirklich cooles Zeug, das wir entdeckt haben -- hat mich echt aus den Socken gehauen. Dort unten ist die graue Box, und oben drauf sehen Sie die Zentrifugen. Nun, was dieses Ding bewirkt ist, dass es die eingehenden Werte von Sensoren abfängt -- also zum Beispiel von Drucksensoren und Vibrationssensoren -- und es stellt legitimen Code zur Verfügung, der noch während dem Angriff, mit falschen eingehenden Daten, läuft. Und tatsächlich sind dieses falschen eingehenden Daten von Stuxnet vorher schon aufgenommen. Also ist es genau so wie in Hollywoodfilmen, wo während der Verfolgungsjagd die Überwachungskamera mit vorher aufgenommenem Videoaufnahmen gefüttert wird. Das ist cool, nicht wahr?

Die Idee hierbei ist offensichtlich nicht nur, die Maschinenbediener im Kontrollraum überlisten. Tatsächlich ist es noch viel gefährlicher und aggressiver. Die Idee ist, ein digitales Sicherheitssystem zu überlisten. Wir brauchen digitale Sicherheitssysteme dort, wo ein menschlicher Maschinenbediener nicht schnell genug reagieren kann. Also in einem Kraftwerk zum Beispiel, wenn die Große Dampfturbine zu schnell wird, muss man Entlastungsventile innerhalb von Millisekunden öffnen. Natürlich kann dies nicht von einem menschlichen Maschinenführer erledigt werden. Also an dieser Stelle brauchen wir digitale Sicherheitssysteme. Und wenn die gefährdet sind, dann können wirklich schlimme Dinge geschehen. Das Kraftwerk kann explodieren. Und weder die Maschinenführer, noch das Sicherheitssystem wird es bemerken. Das ist beängstigend.

Aber es wird noch schlimmer. Und das was ich jetzt sage ist sehr wichtig. Denken Sie darüber nach. Dieser Angriff ist generisch. Er hat nichts speziell zu tun mit Zentrifugen, mit Urananreicherung. Also würde er beispielsweise genau so gut funktionieren -- in einem Kraftwerk oder in einer Automobilfabrik. Es ist generisch. Und man muss nicht -- als der Angreifer -- muss man die Nutzdaten nicht über einen USB- Stick anbringen, wie wir es bei Stuxnet gesehen haben. Man könnte auch gewöhnliche Wurm- Technologie zum Verbreiten verwenden. Man muss es nur so weit wie möglich verbreiten. Und wenn man das tut, erhält man schließlich eine Cyber- Massenvernichtungswaffe. Das ist die Konsequenz, der wir uns stellen müssen. Also unglücklicherweise liegt die größte Nummer von Zielen für solche Angriffe nicht im Mittleren Osten. Sie liegen in den Vereinigten Staaten, in Europa und Japan. Also all diese grünen Gebiete, dies sind die Zielreichsten Umgebungen. Wir müssen uns den Konsequenzen stellen und wir fangen besser an uns vorzubereiten.

Danke.

(Applaus)

Chris Anderson: Ich habe eine Frage. Ralph, es wurde sehr viel davon berichtet, dass Leute vermuten, dass der Mossad die Hauptorganisation dahinter ist. Ist das auch deine Meinung?

Ralph Langner: Okay, du willst das wirklich wissen? Ja. Okay. Meiner Meinung nach ist der Mossad involviert, aber die treibende Kraft ist nicht Israel. Also die treibende Kraft dahinter ist die Cyber- Supermacht. Es gibt nur eine und das sind die Vereinigten Staaten -- zum Glück, zum Glück. Denn andernfalls wäre unser Problem sogar noch größer.

CA: Danke, dass du uns eine Heidenangst eingejagt hast. Danke Ralph.

(Applaus)