Künstliche Intelligenz im Spannungsfeld der IT-Sicherheit

Mithilfe von Künstlicher Intelligenz (KI) und großen Datenmengen sind sehr präzise und umfangreiche Beobachtungen ableitbar. Daraus ergeben sich potenzielle Gefahrenstellen.

KI ermöglicht unter Berücksichtigung großer Datenmengen zuverlässigere Algorithmen-basierte Entscheidungen zu treffen. Das bedeutet, KI-Systeme realisieren die Automatisierung intelligenten Verhaltens und erlauben eine präzise Nachahmung von menschlichem Verhalten durch Computer-Systeme. Im Fokus stehen die Nachahmung oder die Simulation von intelligentem Verhalten unter Verwendung von Prozessen, Verfahren und Techniken aus den Bereichen der Mathematik und der Informatik.

Mit dem Ziel Computer-Systeme zu entwickeln, die sich so verhalten, als hätten sie eine eigene Intelligenz rücken sogenannte KI-Systeme als vielversprechende Zukunftssysteme in den Brennpunkt praktischer Anwendungsfälle. Oftmals geht nicht eindeutig hervor, ob Computer-Systeme KI-basierte Entscheidungen treffen.

Sieben ausgewählte praktische Anwendungsszenarien mit Anknüpfungspunkten zu KI-Systemen im Alltag sind:

• Autonome Fahrzeuge. Selbstfahrende Fahrzeuge wie teil-autonome oder autonome Fahrzeuge sind heutzutage – noch nicht auf breiter Basis verfügbar – Realität (z.B.: Cruise von General Motors, Waymo von Google). Derartige autonome Fahrzeuge sind imstande die Straßenverhältnisse und den Verkehr bis zu einem gewissen Grad vorherzusehen und demzufolge die Fahrgeschwindigkeit oder das Fahrverhalten im Vorhinein anzupassen. Gleichzeitig erlauben derartige KI-basierte Systeme die automatische Steuerung der Fahrzeuge oder auch eine intelligentere Routenplanung mit einem KI-basierten Navigationsgerät. Weitere Informationen zu diesem Bereich finden Sie im Artikel zu THREATGET.
• Bildbearbeitung. Für die Bildbearbeitung und damit verbundene Optimierung werden Algorithmen und Daten aus dem Bereich der KI eingesetzt. Derartige Anwendungen können die Qualität von Fotos – und in weiterer Folge auch Videos - optimieren oder Gesten bzw. Mimik nachbilden. Zur Verbesserung von Fotos werden etwa mehrere (z.B.: 8) Bilder mit einer Smartphone-Kamera aufgenommen und das KI-System identifiziert die optimalen Pixel der aufgenommenen Bilder. Anschließend setzt das System die optimalen Pixel automatisiert zusammen und erstellt ein verbessertes und quasi ideales Bild. Eine besondere Herausforderung ist vor diesem Hintergrund die Integrität der Bilder.
• Digitale Assistenten. Solche digitale Assistenten wie beispielsweise Siri (Apple), Cortana (Microsoft) Google Assistant (Google/Alphabet) oder Alexa (amazon.com) steuern Smartphones bzw. Tablets aber auch Computer-Systeme mittels Spracheingabe. Darüber hinaus erledigen diese Assistenten eigenständig ausgewählte Aufgaben. Zudem erlernen solche Assistenten die Bedürfnisse aber auch die Sprache derer Benutzerinnen bzw. Benutzer. Selbst die Bestellung ausgewählter Produkte über Online-Shops ist damit durchführbar. Gerade das Schutzziel der Vertrauenswürdigkeit ist von besonderer Bedeutung im Zusammenhang mit digitalen Assistenten.
• Computer-Spiele. Dieser Bereich galt lange als der Referenz-Sektor für KI-basierte Systeme. Gerade bei Spielen, die gegen automatische Gegner gespielt werden, ist es sehr wahrscheinlich, dass eine zugrundeliegende KI für die „Intelligenz“ der Spielzüge sorgt.
• Internet of Things (IoT). Durch die automatische Datengenerierung in Verbindung mit Algorithmen-basierten Entscheidungen können vernetzte IoT-Geräte wie beispielsweise intelligente Zahnbürsten oder vergleichbare Geräte den Nutzungskomfort verbessern. Das bedeutet allerdings, dass sogenannte „Smarte Zahnbürsten“ auch sensible Daten der Nutzerinnen und Nutzer sammeln können.
• Inhalte gezielt personalisieren. Nicht nur zielgerichtete Werbung ist personalisiert darstellbar. Solche personalisierten Inhalte entstehen durch die Analyse großer Datenmengen unter Zuhilfenahme KI-basierter Systeme. Praktisch lassen sich solche Verfahren bei digitalen Streamingdiensten (z.B.: Musik oder Video) beobachten. Diese Dienste leiten unter Nachahmung intelligenten Verhaltens Empfehlungen für die Nutzerinnen und Nutzer ab. Selbst die Auswahl von Nachrichten oder die Empfehlung von Produkten sowie Dienstleistungen, aber auch Jobs können so zielgerichtet für Nutzerinnen und Nutzer aufbereitet werden.
• Zielgerichtete Erkennung von Angriffen. Künstliche Intelligenz hilft die Erkennung von Angriffen auf Computer-Netzwerke oder Computer-Systeme sowie auf Endgeräte (z.B.: Smartphone, Notebook, Server, IoT-Devices) deutlich zu verbessern. Auch die KI-basierte Abwehr von Angriffen trägt zu einem höheren Schutzniveau bei. Die automatisierte und KI-gestützte Erkennung sowie eine solche Verteidigung von Angriffen hat gegenüber manuellen Verfahren Geschwindigkeitsvorteile, wenn das zugrundeliegende Modell korrekt aufgebaut ist.

Die oben gezeigten sieben praktischen Anwendungsfälle für KI-basierte Nutzungsszenarien zeigen, dass KI vermehrt auch auf Anwendungsebene zum Einsatz kommt. Selbst Konsumentinnen und Konsumenten haben Berührungspunkte damit (z.B.: Smarte Zahnbürste, IoT, Musik- bzw. Video-Streaming).

Die bewusste Verwendung von IT-Services ist vor dem Hintergrund KI-basierter Entscheidungen von besonderer Bedeutung, da die Qualität der Entscheidungen vom zugrundeliegenden Modell abhängig ist. Demzufolge sind eine kritische Würdigung und das Treffen eigenverantwortlicher Entscheidungen zunehmend wichtig.