Es vergeht kaum eine Woche ohne Schlagzeilen über einen größeren Cyber-Angriff auf Datennetzwerke – von öffentlichen und betrieblichen Informationssystemen bis hin zu kritischen Infrastrukturen wie etwa Smart Grids. Um sich dagegen wehren zu können, ist es entscheidend, solche Angriffe möglichst frühzeitig zu erkennen. Dazu dienen sogenannte „Intrusion Detection Systeme“ als zentrale Bausteine für einen modernen Cyber Security-Schutz der Daten-Infrastruktur.
Ungewöhnliche Ereignisse in Netzen sicher erkennen
Dabei wird ein Computersystem ständig überwacht – und zwar sowohl der Datenverkehr im Netzwerk und das Systemverhalten als auch die physikalischen Prozesse, die hinter den Daten stehen. Intrusion-Detection-Systeme erkennen, wenn etwas Ungewöhnliches im System passiert: Sie warnen frühzeitig vor dem Eindringen von Hackern und ermöglichen dadurch rasche Gegenmaßnahmen. Eingesetzt werden dafür u. a. Methoden des maschinellen Lernens, die Unterschiede zu einem „normalen“ Systemverhalten sehr gut erkennen können.
Ein Hauptproblem dabei ist, dass es zu vielen falschen Alarmen kommt. Das kann zum Beispiel in einem Stromnetz geschehen, wenn es aus ganz anderen Gründen, wie etwa einem Gewitter, zu Abweichungen vom normalen Systemverhalten kommt. Die Herausforderung in der Praxis besteht darin, dass alles sehr schnell passieren muss: Sobald das System eine Anomalie meldet, muss man sich sofort auf die Suche nach der Ursache machen, um rasch die richtigen Entscheidungen treffen zu können.
AIT-System StealthCup stellt Wirksamkeit sicher
Trotz aller Fortschritte bei den Methoden ist es weiterhin schwierig, die tatsächliche Wirksamkeit dieser Abwehrsysteme unter realen Betriebsbedingungen zu messen. Expert:innen am AIT Austrian Institute of Technology haben dazu die experimentelle Testumgebung „StealthCup“ entwickelt. Dabei handelt es sich um ein international einzigartiges Forschungs- und Evaluierungskonzept, das realistische, mehrstufige Cyberangriffe in einer vollständig automatisierten Cyber Range ermöglicht. Dieser Ansatz schafft die Grundlage für reproduzierbare Bewertungen von Intrusion Detection Systemen (IDS) in großen IT-Systemen.
Dabei generierten 56 internationale „Ethical Hacker“ – das sind IT-Sicherheitsexpert:innen, die legal und mit Erlaubnis in Systeme oder Netzwerke eindringen, um Schwachstellen noch vor Cyberkriminellen aufzudecken – mehrere tausend Events, die realistische Angriffsmuster abbilden. Die vollständig automatisierte Bereitstellung der IT-Infrastruktur ermöglichte reproduzierbare IDS-Benchmarking-Experimente in realitätsnahen Umgebungen. Durch die Veröffentlichung dieses konsistenten, strukturierten, realistisch annotierten Datensatzes wird nun eine lange bestehende Lücke geschlossen. Damit wird eine unabhängige Validierung solcher Systeme ermöglicht.
Beitrag zur technologischen Souveränität Europas
Das AIT hat dabei eine Führungsrolle inne: Der StealthCup bietet eine europaweit einmalige Kombination aus vollständig reproduzierbarer „Infrastructure as Code“ (IaC)-basierter Testumgebung und realitätsnahen, durch menschliche Angreifer erzeugten Angriffsmustern. Die Testumgebung wurde gemeinsam mit Unternehmen aus dem Infrastrukturbereich entwickelt und validiert, was ihre Relevanz und Praxistauglichkeit belegt.
Durch die Bereitstellung unabhängiger, wissenschaftlich belastbarer Evaluierungs- und Testmöglichkeiten unterstützt das AIT die europäische Fähigkeit, sicherheitskritische Technologien transparent und evidenzbasiert zu bewerten. Dies trägt zur Sicherheit und zur technologischen Souveränität Europas bei. Europäische Behörden, Organisationen und Hersteller zeigen konkretes Interesse an Kooperationen, insbesondere im Bereich Detection Engineering und der Ausbildung von Fachpersonal.
Die StealthCup-Testumgebung wird kontinuierlich weiterentwickelt. Die nächste Gelegenheit, die Umgebung unter realitätsnahen Bedingungen zu testen, bietet sich Ethical Hackern am 31. Oktober 2026 im Rahmen des Hackfests im Québec City Convention Centre in Kanada.
Weiterentwicklung zur Abwehr neuer Bedrohungen
Der Bedarf an Evaluierungsmethoden für Sicherheitslösungen wird in den kommenden Jahren weiter steigen – nicht zuletzt wegen der immer strenger werdenden regulatorischen Vorgaben (NIS2, DORA, CRA) und den von den Angreifern verwendeten KI-gestützten Techniken und adaptiven Angriffsketten. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, wird StealthCup gezielt erweitert, zum Beispiel durch die Einbindung KI-gestützter Angriffs-Simulationen und sogenannter adversarialer Machine-Learning-Modelle, durch die Erweiterung der Szenarien und der industriellen Protokolle sowie durch die Entwicklung wiederholbarer Angreiferprofile für standardisierte, reproduzierbare Vergleichstests über mehrere IDS-Lösungen hinweg.
Durch diese Weiterentwicklungen leistet das AIT einen langfristigen Beitrag für die Sicherung von Daten-Infrastrukturen und zum Aufbau von robusten Verteidigungsmechanismen in Europa.
AIT: Forschung für die Infrastruktur von morgen
Mehr als 1.600 Mitarbeiter:innen arbeiten täglich am AIT Austrian Institute of Technology an den zentralen Infrastrukturthemen der Zukunft, insbesondere in den Bereichen Energie, Mobilität, Gesundheit und Daten. Am AIT werden Infrastrukturen von morgen gedacht und erforscht. Als Österreichs größte Forschungs- und Technologieorganisation ist das AIT eine Brücke zwischen Wissenschaft und Innovation und arbeitet entlang der gesamten Innovationskette – von der Idee bis zur Umsetzung – mit der Industrie und öffentlichen Einrichtungen zusammen. Zur Weiterentwicklung zukunftsfitter Technologien betreibt das AIT die modernste Forschungs-Infrastruktur Österreichs, mit spezialisierten Labors für Energie, Mobilität, Stadtplanung, Digital Security, Ernährungssicherheit und vieles mehr. Forschung des AIT wirkt und schafft Lösungen – für Unternehmen, die Gesellschaft und letztlich für uns alle.
https://stealth.ait.ac.at