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Künstliche Intelligenz treibt das Wachstum des Cybersicherheitsbudgets bis 2026 an, doch ihren Wert nachzuweisen, ist die eigentliche Herausforderung.Den Bericht anfordern.

Cybersicherheit für KI: Schutz von Systemen vor modernen Bedrohungen

  • 14 minutes to read

Inhaltsverzeichnis

    Welchen Zusammenhang gibt es zwischen KI und Cybersicherheit?

    Der Begriff „KI-Cybersicherheit“ lässt sich auf zwei Arten verstehen. KI wird zunehmend eingesetzt, um die Cybersicherheit zu verbessern und zu automatisieren. Gleichzeitig sind KI-Systeme selbst großen Cyberbedrohungen ausgesetzt und müssen geschützt werden. Dieser Artikel bietet einen Überblick über diese beiden kritischen Aspekte.

    Wie KI zur Verbesserung der Cyberabwehr eingesetzt wird

    KI-Cybersicherheit bezeichnet den Einsatz künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellen Lernens (ML) zur Verbesserung der Cybersicherheit. KI-Algorithmen können große Datenmengen analysieren, Muster erkennen und Anomalien aufspüren, die auf böswillige Aktivitäten hindeuten könnten. So ermöglichen sie eine schnellere und effektivere Erkennung und Reaktion auf Bedrohungen.

    Wie KI die Cybersicherheit verbessert:

    • Sicherheitsautomatisierung: KI kann viele wiederkehrende Cybersicherheitsaufgaben automatisieren, sodass Sicherheitsexperten sich auf komplexere Bedrohungen und strategische Initiativen konzentrieren können.
    • Automatisierte Bedrohungserkennung: KI kann Netzwerkverkehr, Systemprotokolle und Benutzerverhalten analysieren, um verdächtige Aktivitäten zu identifizieren, die auf einen Cyberangriff hindeuten könnten – sogar in Echtzeit.
    • Anomalieerkennung: KI kann normales Systemverhalten erlernen und Abweichungen von der Norm als potenzielle Bedrohungen kennzeichnen, wodurch bisher unbekannte Angriffe schnell identifiziert werden können.
    • Malware-Erkennung: KI-Algorithmen können darauf trainiert werden, die Merkmale bösartiger Software zu erkennen. So können sie Malware erkennen und blockieren, bevor sie Schaden anrichten kann.
    • Reaktion auf Vorfälle: KI kann Teile des Vorfallreaktionsprozesses automatisieren, z. B. die Isolierung betroffener Systeme, das Blockieren bösartigen Datenverkehrs und das Erstellen von Berichten, sodass Sicherheitsteams schneller und effizienter reagieren können.
    • Schwachstellenmanagement: Mithilfe von KI können Schwachstellen in Software und Systemen identifiziert werden. Dies hilft Unternehmen dabei, Patch-Bemühungen zu priorisieren und ihre Angriffsfläche zu reduzieren.
    • Phishing-Erkennung: KI kann E-Mail-Inhalte, Absenderinformationen und andere Faktoren analysieren, um Phishing-Versuche zu erkennen und so zu verhindern, dass Benutzer Opfer von Social-Engineering-Angriffen werden.

    Cybersicherheit zur Abwehr von Bedrohungen für KI-Systeme nutzen

    In den letzten Jahren sind mit den enormen Fortschritten in der KI-Technologie Maßnahmen und Technologien entstanden, die künstliche Intelligenzsysteme vor Cyberbedrohungen schützen können. Dazu gehört der Schutz der Daten, mit denen KI-Systeme trainiert werden, der Schutz der Integrität von KI-Algorithmen und die Gewährleistung, dass KI-Anwendungen nicht für böswillige Zwecke missbraucht werden.

    Da KI-Technologien zunehmend in verschiedene Aspekte der digitalen Infrastruktur integriert werden, steigt die Bedeutung speziell auf diese Technologien zugeschnittener Cybersicherheitsmaßnahmen. Ziel ist es, unbefugten Zugriff, Manipulation oder Missbrauch von KI-Systemen zu verhindern, da dies zu Datenschutzverletzungen, Fehlinformationen oder anderen Formen von Cyberangriffen führen könnte.

    Das Feld umfasst ein breites Spektrum an Aktivitäten, von der Sicherung der Datenpipelines, die in KI-Modelle einspeisen, bis hin zum Schutz der Modelle selbst vor Manipulation und Diebstahl. Angesichts der Komplexität von KI-Systemen und ihres Potenzials, sensible Informationen zu verarbeiten, beinhaltet Cybersicherheit in der KI auch ethische Überlegungen, beispielsweise die Gewährleistung, dass KI-Systeme nicht versehentlich Datenschutzrechte verletzen oder in ihren Entscheidungsprozessen voreingenommen werden.

    Über diesen Erklärer:

    Dieser Inhalt ist Teil einer Serie über KI-Technologie

    Traditionelle Cybersicherheit vs. KI-gestützte Cybersicherheit

    Traditionelle Cybersicherheit basiert stark auf vordefinierten Regeln, statischen Signaturen und manueller Kontrolle, um Bedrohungen zu erkennen und darauf zu reagieren. Systeme wie Firewalls, Intrusion Detection Systems (IDS) und Antivirensoftware basieren auf bekannten Bedrohungsmustern und erfordern regelmäßige Updates. Diese Tools sind zwar wirksam gegen bekannte Schwachstellen, haben aber Schwierigkeiten, neuartige Angriffe zu erkennen, insbesondere solche, die sich verändern oder Social-Engineering-Taktiken nutzen.

    KI-gestützte Cybersicherheit bietet adaptive und prädiktive Funktionen. Sie nutzt maschinelle Lernmodelle, um Anomalien und sich entwickelnde Bedrohungsmuster in Echtzeit zu erkennen. Anstatt sich ausschließlich auf statische Regeln zu verlassen, lernen KI-Systeme aus großen Mengen an Netzwerkdaten und Benutzerverhalten, um verdächtige Aktivitäten zu identifizieren, die von etablierten Normen abweichen. Dies ermöglicht eine schnellere Erkennung von Zero-Day-Bedrohungen, Advanced Persistent Threats (APTs) und Insider-Angriffen.

    Ein weiterer wichtiger Unterschied liegt in der Skalierbarkeit und Geschwindigkeit. Herkömmliche Systeme stoßen angesichts des modernen Datenverkehrs oft an ihre Grenzen, während KI riesige Datensätze schnell verarbeiten und analysieren und potenzielle Bedrohungen schneller erkennen kann als menschliche Analysten. Darüber hinaus können KI-gestützte Tools die Reaktion auf Vorfälle automatisieren und so die Zeit zwischen Erkennung und Eindämmung verkürzen.

    Wie KI Cybersicherheitstools und -teams zugutekommt

    KI bietet der Cybersicherheit mehrere konkrete Vorteile, indem sie die Bedrohungserkennung und Reaktionszeiten verbessert und die Fähigkeit zur effizienteren Verwaltung großer Umgebungen ermöglicht.

    1. Bedrohungserkennung und -reaktion in Echtzeit: KI-Systeme können Netzwerkverkehr, Benutzerverhalten und Systemprotokolle kontinuierlich analysieren, um Anomalien in Echtzeit zu erkennen. Durch diese proaktive Überwachung können Unternehmen Bedrohungen wie Malware, Phishing und laterale Bewegungen innerhalb von Netzwerken deutlich schneller erkennen als mit herkömmlichen Methoden.
    2. Automatisierung wiederkehrender Aufgaben: Sicherheitsteams leiden häufig unter Alarmmüdigkeit, da sie große Datenmengen verarbeiten und wiederkehrende Analyseaufgaben durchführen müssen. KI automatisiert diese einfachen Prozesse – wie die Priorisierung von Alarmen, die systemübergreifende Korrelation von Ereignissen und die Anwendung grundlegender Maßnahmen zur Schadensbegrenzung –, sodass sich menschliche Analysten auf komplexere Bedrohungen und die Entscheidungsfindung konzentrieren können.
    3. Verbesserte Bedrohungsinformationen: KI-Modelle können Daten aus einer Vielzahl interner und externer Quellen, wie beispielsweise Bedrohungsfeeds und Schwachstellendatenbanken, verarbeiten und korrelieren. Dies trägt zu einem umfassenderen Verständnis neuer Bedrohungen, ihrer Signaturen und Angriffsmuster bei und verbessert so die allgemeine Sicherheitslage eines Unternehmens.
    4. Verbesserte Genauigkeit und weniger Fehlalarme: Durch das Lernen aus historischen Daten und dem Nutzerverhalten kann KI genauer zwischen legitimen Aktivitäten und echten Bedrohungen unterscheiden. Dies reduziert die Anzahl der Fehlalarme, die Sicherheitsteams manuell überprüfen müssen, und steigert so die Effizienz.
    5. Prädiktive Fähigkeiten: Algorithmen des maschinellen Lernens können frühe Anzeichen einer Gefährdung erkennen und anhand beobachteter Verhaltensweisen potenzielle Angriffspfade vorhersagen. Dies hilft Unternehmen, präventive Maßnahmen zu ergreifen, bevor ein Angriff tatsächlich stattfindet.
    6. Skalierbarkeit für komplexe Umgebungen: KI-Lösungen eignen sich gut für große IT-Umgebungen, in denen eine manuelle Überwachung nicht praktikabel ist. Sie können verschiedene Infrastrukturkomponenten – Cloud-Dienste, IoT-Geräte und Endpunkte – ohne Einbußen bei der Erkennungsqualität verarbeiten.

    4 aktuelle KI-Fortschritte verändern die Cybersicherheit

    KI verändert die Cybersicherheit weiter, indem sie neue Funktionen für Bedrohungserkennung, Reaktionsautomatisierung und Risikoprognose einführt. Diese Entwicklungen konzentrieren sich auf die Skalierung von Verteidigungssystemen, die Verbesserung der Genauigkeit und die Reaktion auf neue Angriffstechniken in Echtzeit.

    Zu den wichtigsten Trends zählen:

    Autonome KI-Agenten

    Autonome KI-Agenten erweitern die traditionelle Automatisierung, indem sie nicht nur vordefinierte Aufgaben ausführen, sondern auch kontextbezogene Entscheidungen während aktiver Vorfälle treffen. Im Gegensatz zu geskripteten Playbooks können diese Agenten einen sich entwickelnden Angriff analysieren, Reaktionsoptionen abwägen und in kritischen Momenten ohne menschliches Eingreifen handeln. Das macht sie besonders wertvoll in Situationen, in denen Angreifer bereits durch eine kurze Verzögerung ihren Zugriff ausweiten könnten.

    Darüber hinaus können diese Agenten zusammenarbeiten, Erkenntnisse austauschen und Arbeitslasten auf verschiedene Umgebungen verteilen. Diese Koordination ermöglicht eine kontinuierliche Überwachung im großen Maßstab und reduziert die Abhängigkeit von menschlicher Aufsicht bei Routine- oder dringenden Entscheidungen. So können sich Analysten auf komplexe Untersuchungen konzentrieren.

    Automatisierte Bedrohungssuche und Penetrationstests

    KI-gesteuerte Threat-Hunting-Tools scannen Netzwerke und Systeme kontinuierlich auf versteckte Anzeichen einer Gefährdung. Anstatt auf Warnmeldungen zu warten, suchen sie proaktiv nach ungewöhnlichen Mustern, Persistenzmechanismen oder lateralen Bewegungen, die auf einen Angreifer hinweisen könnten, der sich bereits in der Umgebung befindet. Dieser proaktive Ansatz hilft, fortgeschrittene, persistente Bedrohungen aufzudecken, bevor sie eskalieren.

    Bei Penetrationstests simulieren KI-Tools Angriffe, indem sie Systeme mit fortschrittlichen Techniken untersuchen und Schwachstellen identifizieren, die bei herkömmlichen Scans möglicherweise übersehen werden. Diese Tools passen ihre Strategien in Echtzeit an und testen die Abwehrmaßnahmen so, wie es ein Angreifer tun würde. Dies ermöglicht einen genaueren Einblick in die Sicherheitslage eines Unternehmens.

    Prädiktive Bedrohungsintelligenz

    Predictive Threat Intelligence wendet Machine-Learning-Modelle auf historische und Echtzeitdaten an, um wahrscheinliche Angriffsvektoren vorherzusagen. Durch die Korrelation von Indikatoren aus Bedrohungsfeeds, Systemprotokollen und externen Informationen können diese Modelle potenzielle Exploits vorhersagen, bevor diese in großem Umfang als Waffe eingesetzt werden. So können Sicherheitsteams präventive Maßnahmen ergreifen, anstatt nur auf aktive Angriffe zu reagieren.

    Diese Systeme helfen auch bei der Priorisierung von Risiken, indem sie Schwachstellen und Gefährdungen nach der Wahrscheinlichkeit ihrer Ausnutzung einstufen. Durch den Übergang von der reaktiven Abwehr zur vorausschauenden Analyse können Unternehmen ihre Ressourcen effektiver einsetzen und das Risiko neuer Bedrohungen verringern.

    Erkennung von Deepfake und synthetischen Medien

    Deepfake- und Synthetic-Media-Angriffe nutzen generative KI, um vertrauenswürdige Stimmen oder Bilder zu imitieren und so Betrug, Desinformation oder Social Engineering zu betreiben. Erkennungssysteme nutzen heute KI-Modelle, die darauf trainiert sind, subtile Unstimmigkeiten in Sprache, Mimik oder digitalen Artefakten zu erkennen, die Menschen möglicherweise übersehen. Dies hilft, manipulierte Medien zu erkennen, bevor sie für Phishing, Finanzbetrug oder Desinformationskampagnen verwendet werden.

    Die Integration der Erkennung in Authentifizierungs- und Identitätssysteme wird immer wichtiger. Banken, Behörden und Unternehmen verlassen sich zunehmend auf biometrische Verifizierung und werden dadurch zu potenziellen Zielen für Deepfake-Betrug. KI-gestützte Analysen bieten zusätzliche Sicherheit für die Echtheit von Identitätsansprüchen.


    Sicherheitsrisiken für KI-Systeme

    Kommen wir zur zweiten Definition von „KI-Cybersicherheit“ – dem Schutz vor Bedrohungen für KI-Systeme selbst. Hier sind einige der neuen Bedrohungen für moderne KI-Systeme:

    Sofortige Injektion

    Prompt Injection ist ein Angriffsvektor, der speziell auf KI-Modelle auf Basis natürlicher Sprachverarbeitung (NLP) angewendet wird. Dabei werden die Eingaben eines KI-Systems manipuliert, um eine unbeabsichtigte Aktion oder Reaktion auszulösen. Dies kann insbesondere bei großen Sprachmodellen (LLMs) problematisch sein, da die eingeschleusten Eingaben zur Generierung voreingenommener, ungenauer oder bösartiger Inhalte führen können. Die Herausforderung liegt darin, dass das Modell die bösartige Absicht hinter den Eingaben nicht erkennen kann, was zu potenziellem Missbrauch oder Ausnutzung führt.

    Die Abwehr von Prompt-Injection-Angriffen erfordert robuste Eingabevalidierungs- und Kontexterkennungsmechanismen. KI-Entwickler müssen Sicherheitsvorkehrungen implementieren, die Manipulationsversuche an Modellausgaben erkennen und neutralisieren können. Dies kann die Überwachung ungewöhnlicher Eingabemuster oder die Integration einer Logik umfassen, die Eingaben erkennt und ablehnt, die die Schwachstellen des Modells ausnutzen.

    Ausweichangriffe

    Evasion-Angriffe sind eine Form der Cyberbedrohung, bei der Angreifer die Eingabedaten von KI-Systemen so manipulieren, dass diese falsche Entscheidungen treffen oder falsche Klassifizierungen vornehmen. Diese Angriffe sind besonders besorgniserregend, da sie Schwachstellen des Modells ausnutzen, ohne das Modell selbst oder den zugrunde liegenden Algorithmus unbedingt zu verändern.

    Im Kontext der Bilderkennung könnten Angreifer beispielsweise ein Bild leicht verändern, sodass es für den Menschen nicht wahrnehmbar ist, die KI es aber falsch klassifiziert. So könnte beispielsweise ein Stoppschild in autonomen Fahrzeugsystemen mit einem Vorfahrtsschild verwechselt werden. Die Gefahr von Evasion-Angriffen liegt in ihrer Subtilität und der einfachen Ausführung, da lediglich Änderungen an den Eingabedaten erforderlich sind.

    Um Ausweichangriffen entgegenzuwirken, können Entwickler Techniken wie Adversarial Training einsetzen, bei dem das Modell während der Trainingsphase einer Vielzahl manipulierter Eingaben ausgesetzt wird. Darüber hinaus kann die kontinuierliche Überwachung und Analyse der Ein- und Ausgaben von KI-Systemen dazu beitragen, Ausweichversuche zu erkennen und zu unterbinden.

    Trainingsdatenvergiftung

    Beim Training Data Poisoning werden schädliche Daten in den Datensatz eingeschleust, der zum Trainieren eines KI-Modells verwendet wird. Dies kann zu kompromittierten Modellen führen, die sich unvorhersehbar oder für einen Angreifer vorteilhaft verhalten, beispielsweise indem sie böswillige Aktivitäten fälschlicherweise als harmlos einstufen. Die Subtilität dieses Angriffs macht ihn besonders gefährlich, da die manipulierten Daten inmitten der riesigen Mengen an Trainingsdaten möglicherweise nicht ohne Weiteres identifiziert werden können.

    Der Schutz vor Datenvergiftung erfordert eine sorgfältige Kuratierung und Validierung von Trainingsdatensätzen sowie Techniken wie die Anomalieerkennung, um verdächtige Daten zu identifizieren und zu entfernen. Die Gewährleistung der Integrität von Trainingsdaten ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der Zuverlässigkeit und Sicherheit von KI-Modellen.

    Modell Denial of Service

    Model-Denial-of-Service-Angriffe (DoS) zielen darauf ab, KI-Systeme zu überlasten und sie durch die Überflutung mit einer großen Anzahl von Anfragen oder komplexen Dateneingaben reaktionsunfähig oder deutlich langsamer zu machen. Dies kann KI-Dienste stören, ihre Verfügbarkeit für legitime Benutzer beeinträchtigen und möglicherweise zum Ausfall kritischer Systeme führen.

    Die Abwehr von DoS-Angriffen umfasst die Implementierung von Ratenbegrenzungen, die Überwachung ungewöhnlicher Verkehrsmuster und die Entwicklung skalierbarer Systeme zur Abwehr plötzlicher Nachfragespitzen. Dadurch wird sichergestellt, dass KI-Dienste auch bei Angriffen verfügbar und zuverlässig bleiben.

    Modelldiebstahl

    Modelldiebstahl bezeichnet den unbefugten Zugriff auf und die Extraktion von KI-Modellen, oft mit der Absicht, proprietäre Technologien zu replizieren oder zurückzuentwickeln. Dies stellt nicht nur ein direktes finanzielles Risiko für Unternehmen dar, die in die KI-Entwicklung investieren, sondern auch ein Sicherheitsrisiko, wenn das Modell zur Identifizierung von Schwachstellen für weitere Angriffe verwendet wird.

    Der Schutz von KI-Modellen vor Diebstahl erfordert eine Kombination aus Zugriffskontrollen, Verschlüsselung und der Möglichkeit, Modelle mit Wasserzeichen zu versehen, um unbefugte Nutzung zu verfolgen. Der Schutz der Modelle sowohl im Ruhezustand als auch während der Übertragung ist für den Schutz geistigen Eigentums und die Wahrung der Integrität von KI-Systemen unerlässlich.


    Welche KI-Systeme sind am anfälligsten für Angriffe?

    Jedes KI-System, das für sensible oder unternehmenskritische Zwecke eingesetzt wird, erfordert Sicherheitsmaßnahmen. Einige KI-Systeme sind jedoch anfälliger als andere. Hier sind einige Systeme, die besonderen Cybersicherheitsschutz benötigen:

    Große Sprachmodelle (LLMs)

    Large Language Models (LLMs) wie OpenAIs GPT (Generative Pre-trained Transformer) und Googles Gemini haben die KI-Landschaft revolutioniert und bieten erweiterte Funktionen für das Verstehen und Generieren natürlicher Sprache. Die Sicherung von LLMs ist von größter Bedeutung, da sie große Mengen an Informationen verarbeiten und generieren können, von denen einige sensibel oder geschützt sein können und zur Verbreitung von Fehlinformationen oder ausgeklügeltem Social Engineering missbraucht werden können.

    Die Sicherheit von LLMs erfordert die Verhinderung unbefugten Zugriffs, den Schutz der Trainingsdaten und die Vermeidung von Manipulationen der Modelle, um verzerrte oder schädliche Ergebnisse zu erzielen. Ein Aspekt der LLM-Sicherheit ist die Implementierung feingranularer Zugriffskontrollen und die Verwendung von Verschlüsselung zum Schutz der Benutzerdaten. Darüber hinaus kann die Überwachung der Ein- und Ausgaben von LLMs auf Anzeichen von Manipulation oder Verzerrung zur Wahrung ihrer Integrität beitragen.

    Autonome Fahrzeuge

    Autonome Fahrzeuge sind bei der Navigation, Hinderniserkennung und Entscheidungsfindung stark auf KI-Systeme angewiesen. Diese Systeme, die Computer Vision, Sensorfusion und Algorithmen des maschinellen Lernens umfassen, sind aufgrund ihrer entscheidenden Rolle für Sicherheit und Mobilität ein Hauptziel für Cyberangriffe. Ein Angriff auf die KI eines autonomen Fahrzeugs könnte zu einer Fehlinterpretation von Sensordaten und damit zu falschen Navigationsentscheidungen oder sogar Unfällen führen. Angesichts des möglichen physischen Schadens ist die Sicherung dieser Systeme von größter Bedeutung.

    Der Schutz autonomer Fahrzeuge vor Cyberbedrohungen erfordert mehrere Sicherheitsebenen. Dazu gehören die Verschlüsselung der Datenübertragung zwischen Fahrzeug und Leitstellen, robuste Authentifizierungsmechanismen zum Schutz vor unbefugtem Zugriff und eine Echtzeitüberwachung auf Anzeichen von Cyberangriffen. Darüber hinaus können die Implementierung von Ausfallsicherungen, die im Falle einer erkannten Bedrohung die Kontrolle übernehmen, und die Gewährleistung von Redundanz in kritischen Systemen dazu beitragen, die Auswirkungen potenzieller Sicherheitsverletzungen zu mildern.

    Finanzielle KI-Modelle

    Finanzielle KI-Modelle werden für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, von algorithmischem Handel und Betrugserkennung bis hin zu Kredit-Scoring und personalisierten Bankdienstleistungen. Diese Systeme verarbeiten sensible Finanzdaten und treffen Entscheidungen mit erheblichen wirtschaftlichen Auswirkungen. Daher sind sie attraktive Ziele für Angreifer, die Marktbedingungen manipulieren, sensible Daten stehlen oder Finanzbetrug begehen wollen. Die Anfälligkeit finanzieller KI-Systeme kann zu finanziellen Verlusten, Vertrauensverlusten der Kunden und regulatorischen Sanktionen führen.

    Die Sicherung finanzieller KI-Modelle erfordert die Implementierung strenger Datenschutzmaßnahmen wie Verschlüsselung und Zugriffskontrolle, um sensible Informationen zu schützen. Regelmäßige Audits und Überwachungen sind unerlässlich, um verdächtige Aktivitäten umgehend zu erkennen und darauf zu reagieren. Darüber hinaus sollten Finanzinstitute transparente und nachvollziehbare KI-Systeme einsetzen, die eine einfache Identifizierung und Korrektur von Verzerrungen oder Fehlern ermöglichen, die von Angreifern ausgenutzt werden könnten.

    KI-Systeme im Gesundheitswesen

    KI-Systeme im Gesundheitswesen, die in der Diagnostik, Behandlungsempfehlungen, Patientenüberwachung und Arzneimittelforschung eingesetzt werden, verarbeiten hochsensible persönliche Gesundheitsinformationen (PHI). Die Anfälligkeit dieser Systeme für Cyberangriffe kann zu Datenschutzverletzungen, falschen medizinischen Ratschlägen und sogar zur Gefährdung des Patientenlebens führen.

    Um KI-Systeme im Gesundheitswesen zu sichern, ist die Einhaltung von Gesundheitsvorschriften und Datenschutzstandards unerlässlich, wie beispielsweise HIPAA in den USA, das strenge Kontrollen für den Zugriff, die Übertragung und die Speicherung von PHI vorschreibt. Verschlüsselung, sichere Authentifizierung und regelmäßige Sicherheitsbewertungen sind wichtige Bestandteile einer umfassenden Cybersicherheitsstrategie.

    Darüber hinaus sollten Gesundheitsorganisationen in die Schulung ihres Personals investieren, um Cyberbedrohungen zu erkennen und zu verhindern. Außerdem sollten sie sicherstellen, dass KI-Systeme transparent sind und über Mechanismen zur Erkennung und Korrektur ungenauer KI-Empfehlungen verfügen.

    Tipps vom Experten

    Steve Moore

    Steve Moore ist Vice President und Chief Security Strategist bei Exabeam. Er entwickelt Lösungen zur Bedrohungserkennung und berät Kunden zu Sicherheitsprogrammen und der Reaktion auf Sicherheitsverletzungen. Er ist Moderator des „The New CISO Podcast“, Mitglied des Forbes Tech Council und Mitbegründer von TEN18 bei Exabeam.

    Meiner Erfahrung nach können Ihnen die folgenden Tipps dabei helfen, die Cybersicherheitsmaßnahmen für KI-Systeme zu verbessern:

    Rotieren und härten Sie Verschlüsselungsschlüssel für die Modell- und Datenspeicherung
    Wechseln Sie häufig die Verschlüsselungsschlüssel und wenden Sie Hardware-Sicherheitsmodule (HSMs) zum Speichern von Modellartefakten und Datensätzen an, um das Risiko eines Modelldiebstahls oder eines unbefugten Zugriffs zu verringern.

    Implementieren Sie Differential Privacy zum Schutz Ihrer Daten
    Wenden Sie beim Training von KI-Modellen Techniken zur differenziellen Privatsphäre an, um sicherzustellen, dass vertrauliche Daten nicht aus dem Modell zurückentwickelt werden können. Dies trägt zum Schutz der Privatsphäre einzelner Datensätze bei und erhält gleichzeitig den Nutzen des Modells.

    Verwenden Sie Tools zur Erkennung von gegnerischen Beispielen
    Implementieren Sie Tools, die gegnerische Eingaben, die KI-Systeme in die Irre führen sollen, aktiv überwachen und identifizieren. Indem Sie ein sekundäres Modell trainieren, um Anomalien in Eingabedaten zu erkennen, können Sie Systeme vor subtilen Ausweichangriffen schützen.

    Nutzen Sie die Erklärbarkeit des Modells, um Anomalien zu erkennen
    Nutzen Sie Erklärbarkeitstechniken wie SHAP oder LIME, um KI-Entscheidungsprozesse kontinuierlich zu validieren. Plötzliche Abweichungen in der Merkmalsrelevanz oder den Entscheidungspfaden können auf Manipulations- oder Ausnutzungsversuche hinweisen.

    Nutzen Sie föderiertes Lernen für sensible Umgebungen
    In Branchen wie dem Gesundheitswesen oder dem Finanzwesen ermöglicht föderiertes Lernen das Trainieren von KI-Modellen über dezentrale Datenquellen hinweg, ohne dass vertrauliche Daten weitergegeben werden müssen. Dadurch wird das Risiko einer Datenvergiftung verringert.


    KI-Sicherheitsvorschriften weltweit

    Regierungen sind sich der Risiken von KI-Systemen bewusst und arbeiten an Gesetzen und Richtlinien, um deren Sicherheit zu gewährleisten. Hier sind einige Vorschriften, die sich auf die Sicherheit von KI-Systemen auswirken:

    KI-Gesetz der Europäischen Union

    Das KI-Gesetz der Europäischen Union stellt einen umfassenden Rahmen dar, der den Einsatz und die Nutzung künstlicher Intelligenz in den EU-Mitgliedsstaaten regeln soll. Es kategorisiert KI-Systeme nach ihrem Risikoniveau und stellt strengere Anforderungen an Anwendungen mit hohem Risiko, beispielsweise solche, die die öffentliche Sicherheit oder die Rechte des Einzelnen beeinträchtigen. Das Gesetz betont Transparenz, Rechenschaftspflicht und den Schutz der Bürgerrechte und verpflichtet KI-Entwickler und -Anwender zur Einhaltung bestimmter Standards hinsichtlich Datenqualität, Dokumentation und menschlicher Aufsicht.

    Dieser Regulierungsansatz soll sicherstellen, dass KI-Technologien sicher und ethisch sowie unter Wahrung der Privatsphäre und Grundrechte eingesetzt werden. Für in der EU tätige Organisationen bedeutet die Einhaltung des KI-Gesetzes die Durchführung von Risikobewertungen, die Implementierung robuster Datenverwaltungspraktiken und die Gewährleistung der Transparenz und Verständlichkeit von KI-Systemen für Nutzer. Das Gesetz schafft einen Präzedenzfall für die KI-Regulierung und könnte ähnliche Initiativen weltweit beeinflussen.

    Leitlinien der Europäischen Kommission für vertrauenswürdige KI

    Die Leitlinien der Europäischen Kommission für vertrauenswürdige KI legen die wichtigsten Grundsätze für die Entwicklung und den Einsatz von KI-Systemen fest, die das Vertrauen der Nutzer gewinnen. Zu diesen Grundsätzen gehören Transparenz, Fairness, Verantwortlichkeit sowie die Achtung der Privatsphäre und Autonomie der Nutzer. Die Leitlinien betonen die Bedeutung ethischer Überlegungen bei der KI-Entwicklung und fordern Organisationen auf, sicherzustellen, dass ihre KI-Systeme menschenzentriert und an gesellschaftlichen Werten und Normen ausgerichtet sind.

    Die Einhaltung dieser Richtlinien umfasst die Durchführung ethischer Folgenabschätzungen, den Austausch mit Stakeholdern, um deren Anliegen zu verstehen, und die Implementierung von Mechanismen zur Lösung potenzieller ethischer Probleme. Die Richtlinien dienen als freiwilliger Rahmen und ermutigen Organisationen, verantwortungsvolle KI-Praktiken zu übernehmen, die zur Entwicklung von Technologien beitragen, die der Gesellschaft als Ganzes zugutekommen.

    US-amerikanischer Algorithmic Accountability Act (AAA)

    Der US-amerikanische Algorithmic Accountability Act (AAA) ist ein Gesetzesentwurf, der den Einsatz automatisierter Entscheidungssysteme, einschließlich KI, regulieren soll, um Diskriminierung zu verhindern und Fairness zu gewährleisten. Das Gesetz würde Unternehmen verpflichten, Folgenabschätzungen ihrer KI-Systeme durchzuführen und dabei Risiken in Bezug auf Datenschutz, Sicherheit und Vorurteile zu bewerten, insbesondere in Bereichen wie Beschäftigung, Wohnen und Kreditwesen. Ziel ist es, Organisationen für die Ergebnisse ihrer KI-Systeme zur Verantwortung zu ziehen und sicherzustellen, dass sie keine unfairen Praktiken fortsetzen oder gefährdeten Bevölkerungsgruppen schaden.

    Die Einhaltung des AAA würde eine transparente Dokumentation der KI-Entscheidungsprozesse, regelmäßige Audits zur Identifizierung und Minderung von Voreingenommenheit sowie die Umsetzung von Schutzmaßnahmen zum Schutz der Rechte des Einzelnen beinhalten. Obwohl sich das Gesetz noch im Entwurfsstadium befindet, spiegelt seine Prüfung die wachsende Besorgnis über die Auswirkungen von KI auf die Gesellschaft und die Notwendigkeit einer regulatorischen Aufsicht wider, um einen ethischen und gerechten Einsatz von KI-Technologien zu gewährleisten.

    US-Gesetz zur Nationalen Initiative für künstliche Intelligenz

    Der US National Artificial Intelligence Initiative Act ist Teil einer umfassenderen Initiative zur Förderung der KI-Entwicklung in den USA und zur Gewährleistung einer angemessenen Governance. Das Gesetz zielt darauf ab, die KI-Forschung und -Entwicklung zu beschleunigen, Standards für KI-Systeme zu etablieren und sicherzustellen, dass die USA weiterhin führend in der KI-Innovation bleiben. Es betont die Bedeutung der Zusammenarbeit zwischen Regierung, Industrie und Wissenschaft, um KI-Technologien voranzutreiben und gleichzeitig ethische, rechtliche und gesellschaftliche Auswirkungen zu berücksichtigen.

    Die Initiative unterstützt die Gründung von KI-Forschungsinstituten, die Entwicklung KI-bezogener Bildungsprogramme und die Festlegung von Richtlinien für einen ethischen KI-Einsatz. Organisationen, die sich mit der KI-Entwicklung beschäftigen, können von der Teilnahme an dieser Initiative profitieren, indem sie Forschungsgelder erhalten, an der Entwicklung von Standards mitwirken und zur Formulierung von Richtlinien für einen verantwortungsvollen KI-Einsatz beitragen.

    Mehr erfahren:

    Lesen Sie unsere ausführliche Erklärung zu KI-Vorschriften.


    So verhindern Sie KI-Angriffe

    Implementieren Sie KI-Sicherheitsstandards

    Die Implementierung von KI-Sicherheitsstandards ist entscheidend, um die mit KI-Systemen verbundenen Risiken zu minimieren. Dazu gehört die Einführung anerkannter Sicherheitsprotokolle und -rahmen, die die Entwicklung, Bereitstellung und Wartung von KI-Anwendungen steuern.

    Standards wie ISO/IEC 27001 für Informationssicherheitsmanagement tragen dazu bei, dass KI-Systeme sicherheitsorientiert entwickelt werden – von der Datenverarbeitung bis hin zu Zugriffskontrollen. Durch die Einhaltung dieser Standards können Unternehmen eine sichere Umgebung für KI-Operationen schaffen und so die Anfälligkeit für Cyber-Bedrohungen reduzieren.

    Kontrollieren Sie den Zugriff auf KI-Modelle

    Die Kontrolle des Zugriffs auf KI-Modelle ist unerlässlich, um unbefugte Nutzung und Manipulation zu verhindern. Dies erfordert die Einrichtung strenger Zugriffskontrollen und Authentifizierungsmechanismen, um sicherzustellen, dass nur autorisiertes Personal mit KI-Systemen interagieren kann.

    Die Implementierung einer rollenbasierten Zugriffskontrolle (RBAC) und einer Multi-Faktor-Authentifizierung (MFA) kann dazu beitragen, KI-Modelle vor unbefugtem Zugriff zu schützen. Sie bietet eine zusätzliche Sicherheitsebene, indem sie Benutzeridentitäten überprüft und den Zugriff basierend auf Benutzerrollen und -berechtigungen einschränkt.

    Sichern Sie den Code

    Um den Code von KI-Anwendungen zu sichern, müssen Best Practices in der Softwareentwicklung implementiert werden, um Schwachstellen zu minimieren und potenzielle Angriffe zu verhindern. Dazu gehören regelmäßige Codeüberprüfungen, Schwachstellenanalysen und die Verwendung sicherer Codierungsstandards.

    Darüber hinaus kann die Einführung von DevSecOps-Praktiken Sicherheit in den Softwareentwicklungszyklus integrieren und sicherstellen, dass Sicherheitsaspekte frühzeitig und während des gesamten Entwicklungsprozesses berücksichtigt werden. Durch die Sicherung des Codes können Unternehmen KI-Anwendungen vor Exploits schützen und das Risiko von Sicherheitsverletzungen reduzieren.

    Konsultieren Sie externe Sicherheitsexperten

    Die Beratung durch externe Sicherheitsexperten kann wertvolle Erkenntnisse und Fachwissen zur Verbesserung der Sicherheit von KI-Systemen liefern. Externe Experten bieten eine neue Perspektive auf potenzielle Schwachstellen und empfehlen Best Practices und innovative Lösungen zur Risikominimierung. Sie können außerdem bei der Durchführung gründlicher Sicherheitsbewertungen und Penetrationstests helfen, um Sicherheitslücken zu identifizieren und zu schließen.

    Modelldaten verschlüsseln

    Die Verschlüsselung von Modelldaten ist entscheidend, um die Integrität und Vertraulichkeit der von KI-Systemen verarbeiteten Informationen zu schützen. Durch die Verschlüsselung wird sichergestellt, dass Daten sowohl im Ruhezustand als auch während der Übertragung für Unbefugte unlesbar sind. Der Einsatz starker Verschlüsselungsalgorithmen und die sichere Verwaltung von Verschlüsselungsschlüsseln können sensible Daten vor Abfangen und unbefugtem Zugriff schützen.


    Exabeam: Verbesserte Bedrohungserkennung mit fortschrittlicher Sicherheitsanalyse

    Die Exabeam Security Operations Platform bietet eine leistungsstarke Kombination aus SIEM, Verhaltensanalyse, Automatisierung und Netzwerktransparenz, um die Erkennung, Untersuchung und Reaktion von Bedrohungen in Unternehmen zu verändern. Durch die Korrelation von Firewall-Protokollen mit Daten von Endpunkten, Cloud-Umgebungen, Identitätssystemen und anderen Sicherheitsquellen bietet Exabeam tiefere Einblicke in sich entwickelnde Bedrohungen, die sonst unentdeckt blieben.

    Dank verhaltensbasierter Analysen geht Exabeam über statische Regeln und Signaturen hinaus und erkennt anomale Aktivitäten, die auf den Missbrauch von Anmeldeinformationen, Insider-Bedrohungen oder laterale Bewegungen im Netzwerk hinweisen. Durch die Analyse des normalen Benutzer- und Entitätsverhaltens im Zeitverlauf deckt Exabeam risikoreiche Aktivitäten auf, die von herkömmlichen Sicherheitstools möglicherweise übersehen werden.

    Automatisierte Untersuchungen optimieren Sicherheitsabläufe, indem sie unterschiedliche Datenpunkte zu umfassenden Bedrohungszeitplänen verknüpfen. Dadurch wird der Zeitaufwand für Analysten reduziert, die Vorfälle manuell zusammenzufügen. So können Teams die Ursache eines Angriffs schnell identifizieren und präzise reagieren.

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