Zero-Day Exploit: Erklärung und Vorbeugung (2024)

Ein Zero-Day Exploit bezeichnet eine Sicherheitslücke in einer Software, die den Entwicklern bisher unbekannt ist. Die Bezeichnung Zero Day, öfters auch 0-Day genannt, rührt daher, dass der Hersteller 0 Tage Zeit hatte die Schwachstelle zu beheben, weil sie nichts von ihr weiß. Cyberkriminelle nutzen solche Schwachstellen zu ihren Vorteilen aus, um sich unbefugten Zugriff auf Systeme zu verschaffen, bevor Entwickler die Lücke schließen können. In diesem Blogbeitrag werden wir die Ursprünge von Zero-Day Exploits näher erläutern und effektive Strategien zur Behebung dieser Sicherheitsrisiken besprechen.

Der Lebenszyklus eines Zero-Day Exploit

1. Die Entstehung eines Zero-Day

Die Entstehung von Zero-Day Schwachstellen ist auf eine komplexe Verflechtung verschiedener Faktoren zurückzuführen, die in der Praxis der Informations- und Cybersicherheit häufig beobachtet werden.

Ein zentraler Auslöser liegt in der Unwissenheit bezüglich der vielfältigen Angriffsmöglichkeiten und der entsprechenden Abwehrmaßnahmen. Die OWASP Top-10 identifiziert die am häufigsten durchgeführten Angriffe, die Softwareentwickler kennen und effektiv abwehren sollten. Die Beschäftigung mit Sicherheit erfolgt in zwei Varianten: aus Interesse oder durch proaktive Schulungen. Letzteres erfordert ein klares Sicherheitsengagement der Geschäftsführung. Solange IT-Sicherheit oder Cybersicherheit keine Priorität im Unternehmen hat, fehlt es an einer Sicherheitskultur, und Schwachstellen bleiben unbemerkt.

Es gibt jedoch weitere Gründe für die Entstehung von Zero-Days, wie Zeitdruck in der Entwicklung, Kostenersparnis bei Sicherheitsaspekten, Systemkomplexität, das Fehlen von Sicherheitsintegration im Entwicklungsprozess (Security by Design) und Vernachlässigung von Sicherheitsanalysen wie Penetrationstests oder Sicherheits-Assessments.

Es ist entscheidend, diese Faktoren zu adressieren, um das Risiko von Zero-Day-Exploits zu minimieren. Eine umfassende Sicherheitskultur, regelmäßige Schulungen und die Integration von Sicherheitsaspekten in den Entwicklungsprozess sind unerlässlich, um potenzielle Schwachstellen zu erkennen und proaktiv zu beheben.

2. Das Finden eines Zero-Day Exploit

Die Bedrohung durch die Entstehung und Ausnutzung eines Zero-Day Exploits ist allgegenwärtig und kann jedes Unternehmen jederzeit treffen. Angreifer nutzen ihre Sicherheitsexpertise, um sich einen Vorteil zu verschaffen, wobei die Motivation des Angreifers den Verlauf bestimmt – sei es als gutwilliger Sicherheitsforscher (Security Researcher) oder als bösartiger Angreifer (Black Hat).

Zero-Day Schwachstellen können durch verschiedene Methoden identifiziert und behoben werden, darunter:

Bug Bounty-Programme
Penetrationstests
Sicherheits-Assessments
Anstellung eines Offensive Security Experten

Die Vorgehensweise bei Black Hats ähnelt oft der der Sicherheitsforscher, aber die Unterscheidung liegt in der Motivation. Werkzeuge, Vorgehensweise und Wissen sind größtenteils gleich, abhängig von der Erfahrung. Zum Beispiel könnte ein Black Hat Schwachstellen bei der Durchführung eines beauftragten Penetrationstests entdecken, aber sie nicht melden oder sich als wohlwollender Bug Bounty-Hunter ausgeben und gefundene Schwachstellen nicht melden.

Nachdem eine Zero-Day Schwachstelle gefunden und erfolgreich an einem häufig genutzten System erkannt wurde, folgt oft die Entwicklung einer kleinen Software, etwa eines Bash-Scripts, um die Schwachstelle mit einem Klick auszunutzen und dabei so effektiv wie möglich zu sein. Dies ist der eigentliche Zero-Day Exploit. Dies geschieht im Wettlauf gegen die Zeit, sowohl für Angreifer als auch Opfer. Ein schnelles Erkennen und Patchen von Zero-Day Schwachstellen ist entscheidend, um mögliche Schäden zu minimieren.

3. Der Angriff mittels Zero-Day Exploit

Nachdem ein bösartiger Angreifer erfolgreich einen Zero-Day Exploit erworben hat, gestaltet sich die Ausführung desselben vergleichsweise mühelos. Er kann seine Angriffe automatisieren oder gezielt auf potenzielle Opfer ausrichten, abhängig von seinen individuellen Zielen. Nach Identifizierung der ausgewählten Ziele bleibt nur noch die Durchführung des Exploits, durch die sämtliche auserwählten Ziele angegriffen werden.

4. Verursachte Schäden beim Unternehmen

Die durch den Angreifer verursachten Schäden variieren entsprechend seinen Zielen. Sollte das primäre Ziel des Angreifers darin bestehen, möglichst hohe Geldsummen zu erpressen, wird er höchstwahrscheinlich einen Ransomware-Angriff initiieren. Falls seine Absicht darauf abzielt, möglichst viele Daten unbemerkt zu sammeln, wird er sich darauf konzentrieren, eine umfassende Datensammlung zu erstellen. Im Fall, dass das Ziel des Angreifers darin besteht, dem Unternehmen möglichst hohe Kosten zu verursachen, wird er systematisch die kritischsten Systeme identifizieren und gezielt Maßnahmen ergreifen, um einen langfristigen Ausfall herbeizuführen.

5. Präventive und aktive Erkennung und Behebung von Zero-Day Schwachstellen

In dieser Situation kann die Herausforderung erheblich variieren. Die zu ergreifenden Maßnahmen hängen stark vom Typ des Systems ab. Bei gekauften Systemen wie etwa Microsoft Exchange sollten aktuelle Meldungen sorgfältig verfolgt werden. Hierbei ist es hilfreich, beispielsweise den RSS-Feed von heise.de einzurichten oder regelmäßig zu überprüfen. Dem BSI auf x.com zu verfolgen, ist ebenfalls empfehlenswert. Die Beobachtung von Medien ist eine schnelle Methode, um Warnungen zu Zero-Day Schwachstellen zu erkennen.

Eine automatisierte Alternative besteht darin, Vulnerability Scanner zu verwenden, die in regelmäßigen Abständen die innerhalb und außerhalb des Unternehmens erreichbaren Systeme überprüfen. Es ist jedoch ratsam, einen Experten die Ergebnisse überprüfen zu lassen. Dies kann entweder durch einen Experten im eigenen Unternehmen oder durch einen externen IT-Sicherheitsdienstleister erfolgen.

Eine weitere Methode, Zero-Day Schwachstellen zu identifizieren, bevor sie zu Exploits werden, besteht darin, Sicherheitsforschern die Erlaubnis zu erteilen, externe Systeme zu testen. Dies kann über ein Bug-Bounty-Programm oder die Implementierung einer Vulnerability Disclosure Policy erfolgen. Das BSI hat ein Dokument zur Handhabung von Schwachstellen veröffentlicht, dem Sie folgen können. Es ist jedoch zu beachten, dass das öffentliche Gewähren der Erlaubnis zur Suche nach Schwachstellen auf Ihren von Außerhalb erreichbaren Systemen auch Risiken birgt, da böswillige Hacker involviert sein könnten. Daher wird empfohlen, für interne Systeme einen IT-Sicherheitsdienstleister zu beauftragen. Mehr über Penetrationstests finden Sie in einem weiteren Blogbeitrag von uns.

Ein Security Information and Event Management (SIEM) System wie Wazuh ist eine ausgezeichnete Alternative zu kommerziellen SIEMs. Wazuh hilft dabei, Schwachstellen und Anomalien in den Systemen zu identifizieren und kann so konfiguriert werden, dass Anomalien automatisch blockiert werden. Es ist jedoch wichtig, dass Wazuh von einem Experten eingerichtet und gepflegt wird, um seine Effektivität zu maximieren.

In der Softwareentwicklung ist es von entscheidender Bedeutung, Sicherheitsrisiken präventiv anzugehen. Die Etablierung eines effektiven Sicherheitsprozesses spielt dabei eine zentrale Rolle. Je früher Sicherheitsrisiken identifiziert werden, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit eines Zero-Day Exploits. Um diese Themen eingehender zu beleuchten, haben wir bereits informative Blogbeiträge verfasst, deren Links in den beigefügten Ressourcen zu finden sind.