Zero-Day-Exploits: Warum sind sie so gefährlich?

Zero-Day-Exploits bezeichnen Schwachstellen in Software oder Hardware, die zum Zeitpunkt ihrer Ausnutzung durch Angreifer noch unbekannt sind. Der Begriff „Zero-Day“ bezieht sich auf die Tatsache, dass Hersteller, nachdem die Schwachstelle entdeckt wurde, exakt null Tage Zeit hätten, diese zu beheben. Das macht Zero-Day-Exploits zu einer besonders gefährlichen Cyberbedrohung. Während herkömmliche Cyberangriffe auf bereits bekannte Schwachstellen abzielen, für die in der Regel bereits Patches existieren, operieren Zero-Day-Angreifer in einem Bereich völliger Ungewissheit.

Wie kommt es zu Zero-Day-Exploits?

Software kann trotz intensiver Tests Sicherheitslücken enthalten. Der Lebenszyklus eines Zero-Day-Exploits beginnt mit einer solchen Sicherheitslücke – der sogenannten Zero-Day-Vulnerability. Diese Lücke existiert oft über längere Zeit im Verborgenen und wird entweder von Sicherheitsforschern oder dem Entwickler selbst aufgedeckt oder aber von Angreifern identifiziert, die systematisch nach solchen Schwachstellen suchen.

Sobald eine solche Lücke bekannt wird, entsteht ein kritisches Zeitfenster: Wenn ein Cyberkrimineller sie zuerst gefunden hat, kann er einen Exploit entwickeln, um genau diese Lücke auszunutzen. Dieser wird über verschiedene Kanäle wie z. B. Phishing-E-Mails, manipulierte Websites oder infizierte Software verbreitet, oder im Darknet verkauft.

Sobald Sicherheitsexperten oder Hersteller die Schwachstelle entdecken, beginnt ein Wettlauf gegen die Zeit. Während Entwickler an einem Patch arbeiten, können Angreifer die Schwachstelle weiterhin ausnutzen. Je nach Komplexität kann die Patch-Entwicklung wenige Tage bis mehrere Monate nach sich ziehen.

Worauf zielen Zero-Day-Exploits ab?

Zero-Day-Exploits werden in der Regel von gut organisierten Akteuren eingesetzt, die über erhebliche Ressourcen, technisches Know-how und klare Ziele verfügen. Dazu zählen vor allem professionelle Cyberkriminelle, die wirtschaftlichen Gewinn anstreben, aber auch staatlich unterstützte Gruppen, die Industriespionage oder politisch motivierte Angriffe durchführen. Mitunter finden auch Sicherheitsforscher Zero-Day-Schwachstellen, welche sie in der Regel dem Hersteller melden.

Opfer solcher Angriffe sind häufig Unternehmen und Organisationen, die auf komplexe IT-Infrastrukturen angewiesen sind. Die Angreifer nutzen Zero-Day-Exploits, um unbemerkt in Netzwerke einzudringen, Datenbestände abzuziehen oder kritische Systeme zu sabotieren. Als primäre Einfallstore nutzen Angreifer:

• Webbrowser: Aufgrund ihrer weiten Verbreitung und direkten Internetverbindung ein attraktives Ziel
• Betriebssysteme: Bieten durch ihre zentrale Rolle umfassende Angriffsmöglichkeiten
• E-Mail-Plattformen: Ermöglichen den Zugang zu sensiblen Kommunikationsdaten
• Managed Service Provider Software: Über die Supply Chain können zahlreiche Kunden gleichzeitig kompromittiert werden
• Industrielle Steuerungssysteme: Kritische Infrastrukturen sind besonders verwundbar
• Cloud-Infrastrukturen: Aufgrund ihrer Verbreitung zunehmend im Fokus
• IoT-Geräte: Oft unzureichend gesicherte Geräte sind ebenfalls häufige Einfallstore
• Mobile Endgeräte: Smartphones und Tablets mit Zugang zu Unternehmensdaten

Bekannte Beispiele von Zero-Day-Exploits im Überblick

Zero-Day-Exploits haben in den vergangenen Jahren teils enorme Schäden verursacht. Die folgenden Beispiele zeigen, wie verheerend solche Angriffe sein können:

• Stuxnet (2010): Stuxnet nutzte vier verschiedene Zero-Day-Schwachstellen gleichzeitig für einen einzigen Angriff. Der Computerwurm zielte auf die iranischen Urananreicherungsanlagen ab. Er manipulierte die Siemens Step7-Software, die zur Steuerung der Zentrifugen verwendet wurde, und veranlasste diese, sich selbst zu zerstören. Der Angriff demonstrierte erstmals das Potenzial von Zero-Day-Exploits zur Sabotage kritischer Infrastrukturen.
• Sony Pictures Hack (2014): Die Hackergruppe „Guardians of Peace“ nutzte eine Zero-Day-Schwachstelle und verschaffte sich darüber über ein Jahr lang unbemerkt Zugang auf Sonys Systeme. Die Angreifer kopierten über 100 Terabyte an Daten und veröffentlichten vertrauliche E-Mails, Gehaltsinformationen, unveröffentlichte Filme und persönliche Daten von Mitarbeitern.
• EternalBlue (2017): EternalBlue war ursprünglich eine von der NSA entdeckte Schwachstelle im SMB-Protokoll von Windows. Nach einem Leak wurde der Exploit weltweit von Cyberkriminellen eingesetzt, unter anderem in der Ransomware-Attacke WannaCry, die hunderttausende Systeme lahmlegte und immense wirtschaftliche Schäden verursachte.

Wie lassen sich Zero-Day-Exploits verhindern?

Per Definition sind Zero-Day-Exploits schwer abzuwehren, da die zugrunde liegenden Schwachstellen noch unbekannt sind. Sie können trotzdem bestimmte Maßnahmen ergreifen, die die die Angriffsfläche reduzieren und die Wahrscheinlichkeit eines erfolgreichen Angriffs minimieren.

• Patch-Management etablieren: Auch wenn Zero-Day-Lücken anfangs nicht bekannt sind, schließen viele Hersteller Sicherheitslücken regelmäßig durch Updates. Ein konsequentes Patch-Management sorgt dafür, dass bekannte Schwachstellen zügig behoben werden, sodass Angreifer weniger Ansatzpunkte haben.
• Netzwerke überwachen: Network Detection and Response (NDR) Systeme überwachen den Netzwerkverkehr kontinuierlich und können Zero-Day-Exploits erkennen, sobald sie auftauchen. Wir unterstützen Sie bei im Rahmen unserer IT-forensischen Spurensicherung auch bei der rückwirkenden Analyse Ihres Netzwerks, um unbemerkt gebliebene Indikatoren für Gefährdungen zu identifizieren.
• Mitarbeiterschulungen: Viele Zero-Day-Exploits werden über Phishing-E-Mails oder manipulierte Webseiten verbreitet. Regelmäßige Schulungen helfen dabei, solche Gefahren frühzeitig zu erkennen und professionell zu melden.
• Penetrationstests durchführen: Überprüfen Sie Ihre Systeme regelmäßig auf Schwachstellen, bevor Hacker diese ausnutzen können. Wir bieten sowohl umfassende Penetrationstests für Unternehmen als auch schnelle IT-Schwachstellenanalysen an, um Ihre IT-Infrastruktur regelmäßig auf Sicherheitslücken zu überprüfen.  
• Systeme segmentieren: Teilen Sie Ihr Netzwerk in separate Segmente auf und beschränken Sie die Kommunikation zwischen diesen Bereichen. Dadurch verhindern Sie, dass sich Angreifer durch Ihr gesamtes Netzwerk bewegen, wenn sie einen Bereich kompromittiert haben.
• Incident Response vorbereiten: Da Zero-Day-Exploits trotz aller Vorkehrungen erfolgreich sein können, ist ein erprobter Notfallplan entscheidend. Wir stehen Ihnen als BSI-zertifizierter APT-Response-Dienstleister im Ernstfall 24/7 mit einer Incident Response zur Verfügung und leisten Soforthilfe bei Eindämmung, forensischen Analyse und sicheren Wiederherstellung Ihrer Systeme.

FAQs – Fragen zu Zero-Day-Exploits

Was sind Zero-Day-Exploits?

Zero-Day-Exploits sind Cyberangriffe, die unbekannte Sicherheitslücken in Software oder Hardware ausnutzen. Der Begriff „Zero-Day“ bezieht sich darauf, dass Entwickler null Tage Zeit hatten, die Schwachstelle zu beheben. Was Zero-Day-Attacken so gefährlich macht ist die Tatsache, dass zum Zeitpunkt des Angriffs weder Schutzmaßnahmen noch Patches zur Verfügung stehen.

Was sind Zero-Day-Schwachstellen?

Zero-Day-Schwachstellen bezeichnen die unentdeckten Sicherheitslücken selbst, also den Fehler oder die Fehlkonfiguration in einer Software, die Angreifer ausnutzen können. Sie können jahrelang unentdeckt in Systemen existieren, ohne dass Entwickler oder Nutzer etwas von ihrer Existenz ahnen.

Wie verbreitet sind Zero-Day-Exploits?

Zero-Day-Exploits sind seltener als Angriffe auf bekannte Schwachstellen, aber ihre Häufigkeit nimmt stetig zu und sie verursachen überproportional große Schäden. Experten schätzen, dass jährlich mehrere hundert Zero-Day-Schwachstellen entdeckt werden, wobei die Dunkelziffer deutlich höher liegt, da viele Angriffe unentdeckt bleiben.

Autorin Joanna Lang-Recht