Unsere Satelliten sind in Gefahr. Als Teil der kritischen Infrastruktur gewährleisten sie die Vernetzung über große Entfernungen hinweg: von der Fernüberwachung von Windparks bis hin zur Sicherstellung der GPS-Verbindung selbst an den abgelegensten Orten.

Im Mittelpunkt stehen dabei Daten, die so kritisch sind, dass Nationalstaaten um die Widerstandsfähigkeit ihrer Satellitennetzwerke fürchten. Die Art der übertragenen Informationen– wie beispielsweise die Positionierung militärischer Ressourcen – wecken das unerwünschte Interesse böswilliger Akteure, insbesondere von Angreifern, die im Auftrag von Staaten handeln.

Warum also haben Forscher der UC San Diego und der University of Maryland Satelliten mit unverschlüsselter Kommunikation entdeckt, die von bodengestützten Geräten problemlos aufgezeichnet werden kann? Sind unsere Satelliten wirklich so unsicher, oder steckt mehr dahinter? Finden wir es heraus.

Kernpunkte dieses Artikels:

  • Satelliten bereichern das tägliche Leben der Menschen. GPS, Fernverbindungen und Bildgebung sind die drei wichtigsten Bereiche der nützlichen Satellitentechnologie.
  • Satelliten eignen sich auch für verdecktere Zwecke als Informationsquelle, ganz ohne teure Ausrüstung, wie Forscher der UC San Diego und der University of Maryland gezeigt haben.
  • Unsichere Satellitennetzwerke könnten kritische Datensätze wie Verteidigungsüberwachung und Ausrüstungsstatus, Anrufe, SMS oder sogar die Kommunikation von und zu kritischen Infrastrukturen wie Gas- oder Ölplattformen offenlegen.
  • Die Offenlegung dieser Kommunikation könnte die nationale Sicherheit untergraben und zu weiteren Cyber- oder physischen Angriffen mit weitreichenden Folgen beitragen.
  • Daher sollten Sicherheitsmaßnahmen auf drei Ebenen umgesetzt werden: auf der Ebene der Satellitenhardware, der Verbindungsschicht und der Bodeninfrastruktur.

Satelliten: Die allsehenden Augen

Inwieweit sind wir tatsächlich auf Satellitenverbindungen angewiesen? Die Antwort liegt direkt in unseren Taschen. Die meisten modernen Smartphones nutzen für verschiedene Zwecke eine Form der Standortbestimmung, die durch das Global Positioning System (GPS) und den Empfang von Mobilfunksignalen ermöglicht wird. Beides ist auf Satelliten angewiesen. Ja, sogar Mobilfunknetze in abgelegenen Gebieten nutzen Satelliten, um die Netzabdeckung zu verbessern. Dazu gehören auch Funktionen, die von standortbezogenem Marketing und Stadtplänen bis hin zu Sportuhr-Integrationen und Leistungsanalysen reichen.

Wir müssen wahrscheinlich nicht näher auf GPS eingehen, dessen Grundlage die satellitengestützte Ortung ist, damit Joe sich während seines Europaurlaubs in den Ardennen nicht verirrt … den er sich vielleicht aufgrund eines kurzen Blicks auf Google Earth/Maps ausgesucht hat. Und diese gestochen scharfen Luftaufnahmen? Die stammen von den Landsat-Satelliten der NASA oder den Sentinel-Satelliten der ESA.

Kommunikation, Ortung und Bildgebung … eine Überwachungs-Trinität, finden Sie nicht auch? All das ist Teil der „All-Source-Intelligence“. Dieser Oberbegriff steht für die Zusammenführung verschiedener Geheimdienstdisziplinen, um ein umfassendes Bild zu schaffen. Es ist eine Sache, wenn der jeweilige Geheimdienst Zugang zu diesen Quellen hat (eine weitere Büchse der Pandora), aber etwas ganz anderes, wenn ein böswilliger Akteur darauf zugreift.

Kritische Schwachstellen aufgedeckt

Was Forscher der UCSD und der UMD mit handelsüblicher Ausrüstung im Wert von nur 800 Dollar herausfanden, unterstreicht die verlockende Natur unserer „allsehenden Augen“. Indem sie ihre eigenen Empfänger auf den Himmel über Südkalifornien richteten, fingen sie alarmierend sensible Datenübertragungen ab: alles von Ausschnitten aus Telefon- und Textnachrichten über WLAN-Browsing-Daten von Fluggesellschaften bis hin zu Kommunikationen aus kritischen Infrastrukturen (Stromversorger, Offshore-Öl- und Gasplattformen).  Und erhielten sogar äußerst sensible militärische Daten wie die Verfolgung von Einsatzmitteln oder Wartungsprotokolle.

All diese Daten wurden drahtlos und unverschlüsselt übertragen. Und das allein von einer kleinen Anzahl von Satelliten rund um San Diego. Wer weiß, was da draußen noch alles lauert?

Man-in-the-Middle

Was die Forscher in ihrem Experiment einsetzten, ist in der Welt der Cybersicherheit eine bekannte Größe, auch bekannt als „Adversary-in-the-Middle“ (AitM) oder „Man-in-the-Middle“ (MitM)-Angriffstechnik. Kurz gesagt: Ein Angreifer stellt sich zwischen den Absender bestimmter Daten (etwa eine Person, die über ein öffentliches WLAN im Internet surft) und den WLAN-Router oder gibt vor, ein öffentlicher Hotspot zu sein.

Das Ergebnis ist die Erfassung aller ausgehenden Verbindungen vom Gerät des Opfers, sofern diese nicht beispielsweise durch einen verschlüsselten VPN-Tunnel maskiert werden. Daher heben die Forscher den frei fließenden Charakter des beobachteten Satellitenverkehrs hervor, der keinerlei Maßnahmen zu seiner Verschleierung unterliegt.

Satellit in der Mitte?

Kürzlich berichtete ARS Technica über einen Bericht europäischer Sicherheitsbeamter, die behaupteten, zwei russische Raumfahrzeuge hätten die Kommunikation mehrerer wichtiger Satelliten abgefangen. Laut den Beamten stellt dies ein inhärentes Risiko für sensible Daten dar, die über diese Satelliten übertragen werden, aber auch für andere relevante hardwarespezifische Daten, die potenziell Sabotage ermöglichen könnten.

Im Gegensatz zu Wissenschaftlern nutzen böswillige Akteure AitM-Angriffe zur Spionage oder zum Sammeln von Zugangsdaten, die später für andere kriminelle Machenschaften wie Kontodiebstahl und daraus resultierendes internes Spearphishing und Ähnliches verwendet werden. Was hat das mit Satelliten zu tun? Tatsächlich eine ganze Menge.

Satelliten, APTs und Nationalstaaten

Als am Vorabend der russischen Aggression gegen die Ukraine im Februar 2022 mehrere Viasat-Satelliten, die Internetverbindungen bereitstellen, gestört wurden und dadurch das Satelliteninternet in ganz Europa ausfiel, sprachen Experten eine eindringliche Warnung aus: Krieg ist nicht mehr nur ein irdisches Phänomen, da nun auch der Cyberraum und der Weltraum ins Spiel gekommen sind.

Diese neue Realität wurde durch die Gründung der US-amerikanischen Space Force und das Ziel der NATO, den Weltraum als neues Feld der Verteidigung zu definieren, untermauert. Auch die Europäische Union betrachtet die Sicherheit im Weltraum als entscheidend für die Wahrung ihrer Freiheiten.

Sind dennoch bei weltweit rund 18.614 aktiven Satelliten (von denen wir wissen) diejenigen, die kritische Konnektivität gewährleisten, ungeschützt? Die Forscher der zitierten Studie waren darüber ebenso verblüfft wie über die anhaltende Untätigkeit einiger der Unternehmen und Organisationen, die sie kontaktiert hatten, um diese offensichtliche Sicherheitslücke zu schließen.

Es ist alles da draußen

Was hindert nun andere, freundliche oder weniger freundliche Akteure daran, über dieselbe – wenn nicht sogar noch fortschrittlichere – Ausrüstung zu verfügen, um unverschlüsselte Funkdaten abzufangen? Nicht viel. Da es Spionagesatelliten gibt, können wir sogar sicher sein, dass die Forscher bereits zu spät dran waren.

Für einen Angreifer sind Daten Gold wert. Daher ist der freie Zugang zu Datenkommunikation jede Anfangsinvestition wert. Es ist nicht unwahrscheinlich, dass die Ausnutzung dieser Kommunikation einem Gegner im Konflikt einen Vorteil verschaffen oder zur Verbesserung verdeckter Operationen beitragen könnte.

Die Verteidigung von Satelliten

Wie lässt sich diese spezielle Schwachstelle also beheben? Die Antwort sollte mittlerweile auf der Hand liegen: Verschlüsselung. Diese einfache, aber wirkungsvolle Sicherheitsmethode kann Fernkommunikation verschleiern, da im Falle von Satelliten die große geografische Reichweite ihrer Downlinks – trotz des begrenzten Richtungsbereichs der Feeder-/Laserverbindung – Probleme sowohl mit AitM- als auch MitM-Angriffen oder ähnlichen Methoden der Datenerfassung verschärft.

Ein gutes Vorbild für konkrete Sicherheitsmaßnahmen im Satellitenbereich wäre NIST IR 8401.

Einfacher ausgedrückt: Man kann öffentliches Radio fast überall empfangen, benötigt dafür aber dennoch die richtige Ausrüstung und die richtigen Frequenzen. Allerdings löst Verschlüsselung möglicherweise nicht alle Probleme, da es noch weitere wichtige Aspekte gibt, die berücksichtigt und geschützt werden müssen:

1. Der Satellit selbst

Die unmittelbarste Überlegung ist, dass Satelliten eine Lebensdauer von mehreren Jahren haben (im Durchschnitt fünf bis 30). Das bedeutet, dass die zugrunde liegende Technologie als veraltet bezeichnet werden kann. Aus Sicht der Cybersicherheit bietet dies einen fruchtbaren Boden für Schwachstellen. Während sich auf der Erde neue Angriffstaktiken entwickeln, die alte Hardware unverändert und ungesichert bleibt – es sei denn, sie wird a) aus der Umlaufbahn entfernt oder b) im Flug aufgerüstet, was jedoch unwahrscheinlich ist.

2. Das Verbindungssegment (Uplink & Downlink)

Dies bedarf eigentlich keiner großen Erklärung. Uplinks (Daten zu Satelliten) und Downlinks (Daten von Satelliten) – wobei letztere in diesem Blog eine zentrale Rolle spielen – sollten als Warnung ausreichen, warum diese Signale stets gesichert werden müssen. Uplinks könnten missbraucht werden, um Befehle zu erteilen. Störsignale können kritische Aktivitäten (wie z. B. Bewegungen auf dem Schlachtfeld) gefährden, während Downlinks abgehört werden könnten. In allen Fällen wäre Verschlüsselung die wichtigste Schutzmaßnahme.

3. Bodeninfrastruktur

Auf- und Abwärtsverbindungen werden durch Hardware und Personal am Boden aufrechterhalten. Dazu gehören Missionskontrollzentren, Antennen, Hochfrequenz-Terminals (RF-Terminals), Netzwerkinfrastruktur und Einrichtungen sowie die von ihnen verwendete Software.

Es handelt sich um ein komplexes Geflecht miteinander verbundener Systeme, die die primären Kontaktpunkte für Satelliten darstellen und deren Kompromittierung katastrophale Folgen haben könnte, wie zum Beispiel Stromausfälle aufgrund des Ausfalls von mit Satelliten verbundenen Windkraftanlagen. Und da an dieser Stelle auch der menschliche Faktor ins Spiel kommt, der Hauptursache für einen Großteil (62 %)¹ von Datenlecks ist, erweitert sich die Angriffsfläche erheblich.

Problematisch ist, dass es keinen einheitlichen Ansatz gibt, der universell angewendet werden könnte. Stattdessen sollten maßgeschneiderte, private Sicherheitslösungen gesucht werden, die speziell für eine derart dezentrale und zugleich (über Leitstellen) zentralisierte Infrastruktur konzipiert werden können.

Was ist mit den Nutzern?

Eine leicht zu übersehende Variable sind die Nutzer, die die Vorteile der Satellitenverbindung genießen. Auch hier kann es sich um ganz normale Menschen handeln, die im Internet surfen, aber auch um die Art und Weise, wie sie sich verbinden: über Satellitenschüsseln, Modems, Telefone und mehr.

Manipulationen auf dieser Ebene könnten deren Datenübertragung verfälschen, selbst wenn die Bodenanlagen sicher sind. Dies könnte beispielsweise zu unrechtmäßigem Abhören oder, im Falle kritischer Systeme, zu deren potenzieller Störung führen. Dieser Bereich ist jedoch unglaublich weitreichend, und insgesamt befassen sich die meisten Beiträge im ESET-Blog auf die eine oder andere Weise damit.

Sicherer Orbit

Satelliten lassen tausend Meilen wie hundert Meter erscheinen. Oder noch weniger. Ihre Nützlichkeit wirkt sich jedoch in beide Richtungen aus und bietet Raum für böswillige Absichten. Zudem verschlimmert die Komplexität ihrer Infrastruktur und eine Vorgehensweise, die sich nicht von den Fesseln der Software und der zugehörigen Hardware sowie der Betriebstechnologie lösen kann – die (größtenteils) bereits beim Start veraltet ist –, die Situation nur noch weiter.

Der menschliche Einfallsreichtum kennt jedoch keine Grenzen, und einfache Lösungen wie Verschlüsselung zum Schutz der Uplink-/Downlink-Kommunikation sowie proprietäre Cybersicherheitslösungen am Boden könnten genau das Richtige sein.

FAQ: Satellitensicherheit

Warum ist Cybersicherheit bei Satelliten wichtig?

Satellitensicherheit ist wichtig, weil Satelliten Dienste unterstützen, auf die wir uns täglich verlassen: von GPS über Fernverbindungen bis hin zur Überwachung kritischer Infrastrukturen. Wenn diese Systeme sensible Daten ohne angemessenen Schutz übertragen, könnten Angreifer möglicherweise Kommunikationen abfangen, die niemals für die Öffentlichkeit bestimmt waren.

Kann Satellitenkommunikation abgefangen werden?

Ja. Wie aktuelle Untersuchungen gezeigt haben, lassen sich bestimmte Satellitenkommunikationen mit relativ kostengünstiger Ausrüstung passiv aufzeichnen, sofern die Übertragungen unverschlüsselt sind. Das macht Satelliten-Downlinks besonders attraktiv für Spione, Cyberkriminelle und staatlich unterstützte Bedrohungsakteure, die nach ungeschützten Daten suchen.

Welche Art von Daten kann über unsichere Satellitenverbindungen offengelegt werden?

Unsichere Satellitenverbindungen können weit mehr als nur gewöhnlichen Internetverkehr offenlegen. Je nach System können die offengelegten Daten Anrufe, Textnachrichten, Browsing-Aktivitäten, Unternehmenskommunikation, Datenverkehr aus industriellen Steuerungssystemen, Gerätestatus sowie sogar militärische oder regierungsbezogene Informationen umfassen.

Wie lässt sich die Satellitenkommunikation schützen?

Verschlüsselung ist der naheliegendste erste Schritt, insbesondere für Uplinks und Downlinks, die sensible Daten übertragen. Die Sicherheit der Satellitenkommunikation hängt jedoch auch vom Schutz der Bordsysteme, der Absicherung von Bodenstationen, der Authentifizierung von Befehlen, der Überwachung auf Anomalien sowie der Sicherung der Personen und Geräte ab, die mit dem gesamten Satelliten-Ökosystem verbunden sind.

Sind Satelliten Teil der kritischen Infrastruktur?

Ja. Satelliten unterstützen Navigation, Kommunikation, Notfallmaßnahmen, Energieversorgung, Transport, Verteidigung und industrielle Fernsteuerungssysteme. Damit ist die Satellitensicherheit eine Frage der nationalen Widerstandsfähigkeit und nicht nur ein Anliegen des Raumfahrtsektors.

1Verizon. (2026). 2026 Data Breach Investigations Report (S. 20). Verizon Business. Abgerufen unter: https://www.verizon.com/business/resources/reports/dbir/.