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PUBLIC KEY INFRASTRUCTURE (PKI)SICHERHEIT FÜR DAS INTERNET DER DINGE

Ulf Seifert // Security Principal Senior Consultant

SOFTWARE ASSET MANAGEMENT BERATUNG

Ganzheitlich – Von der strategischen Konzeption

über die Implementierung bis zum Betrieb

von Technologien und Prozessen

Unabhängig – Von Herstellern und Large Account Resellern

Spezialisiert

– Mehr als 150 IT-Spezialisten europaweit

– Erfahrung aus mehr als 2.000 Projekten

PKI - Sicherheit für das Internet der Dinge 2

Autonome in ein Gesamtsystem

eingebettete Hard- und Software

Eindeutige Identifikation des Geräts

Netzwerkkommunikation mit Geräten und

MenschenSensoren, Aktoren

DAS INTERNET OF THINGS (IOT)DEFINITION

„INTERNET OF THINGS“ – VERSUCH EINER DEFINITION


DAS INTERNET OF THINGS (IOT)NUR EIN HYPE?

„INTERNET OF THINGS“ – VERSUCH EINER DEFINITION

IoT


KLASSIKER DER INFORMATIONSSICHERHEIT

• Verfügbarkeit, Vertraulichkeit, Integrität, Authentizität

• Datenschutz von betroffenen Personen

RESULTIERENDE AUFGABEN

• Sichere Integration von Geräten in eigene Netzwerke

• Zugriffskontrolle auf die durch die Geräte erzeugten Informationen

• Sichere Zwischenspeicherung von Informationen auf den Geräten

• Sicherstellung der Verlässlichkeit und Glaubwürdigkeit der bereitgestellten Informationen

• Sichere und zeitnahe Softwareaktualisierung der Geräte

WAS BEDEUTET SICHERHEIT IM ZUSAMMENHANG MIT IOT

„INTERNET OF THINGS“ – SICHERHEITSHERAUSFORDERUNGEN


» PKI WIRD ZU DER ALLGEGENWÄRTIGEN

SICHERHEITSTECHNOLOGIE IM IOT-MARKT.

(GLOBALSIGN 2016)

„INTERNET OF THINGS“ & PUBLIC KEY INFRASTRUKTUR – PROGNOSEN

» PKI WIRD ALS DIE BEST-PRACTICE-LÖSUNG FÜR

DIE IDENTIFIZIERUNG UND AUTHENTIFIZIERUNG

UND SICHERE KOMMUNIKATION FÜR IOT DEVICES

STEHEN.

PROGNOSE NR. 1


PROGNOSE NR. 1PKI WIRD DIE BEST-PRACTICE-LÖSUNG FÜR IOT


• IoT-Daten sind wertvoll und müssen geschützt werden.

• Passwörter und Shared Keys sind nicht die Ideallösung.

• Die Identität eines Gerätes bedarf der Bindung der

Geräte-ID an einen kryptografischen Schlüssel.

• Digitale Zertifikate und PKI sind klar definierte Standards.

»PKI Is Gearing Up for the Internet of

Things.«

Gartner 2016

»The worldwide Internet of Things market spend will grow from $591.7 billion in 2014 to $1.3 trillion in 2019 with a

compound annual growth rate of 17%. The installed base of IoT endpoints will grow from 9.7 billion in 2014 to

more than 25.6 billion in 2019, hitting 30 billion in 20201.«

Verizon 2016


» PKI WIRD DEM „CLOUDIFICATION OF IOT“-TREND

FOLGEN UND EBENFALLS IN CLOUD BASIERTE

INSTALLATION GEHEN.

PROGNOSE NR. 2


PROGNOSE NR. 2PKI WIRD DEM „CLOUDIFICATION OF IOT“-TREND FOLGEN


QUELLE: THALES PONEMON 2016 PKI TREND STUDY

• Die Angst vor der Nutzung von Cloud-Diensten sinkt

• Neue Geschäftsmodelle (Office 365, AWS, …)

• Mehr und mehr Regulatorien schaffen eine

Vertrauensgrundlage

• Gemäß 2016 Thales/Ponemon-Studie ist „Cloud based

Services“ der #1-Trend

• „PKI-as-a-Service“ ist schon seit Jahren eine der

etablierten Cloud-Dienste


» WAS DIE IOT-SICHERHEITSVORFÄLLE BETRIFFT,

SO WIRD ES ERST NOCH SCHLIMMER,

BEVOR EINE BESSERUNG EINTRITT!

PROGNOSE NR. 3


PROGNOSE NR. 3IOT-SICHERHEITSVORFÄLLE


QUELLE: THE GUARDIAN 11/ 2016 QUELLE: KREBS ON SECURITY 10/2016 QUELLE: THE NEW YORK TIMES 11/2016


• Die PKI liefert vertrauenswürdige Zertifikate, die:

• eine Identität, z. B. eines Gerätes, an einen kryptografischen Schlüssel binden

• zur Authentifizierung von Geräten genutzt werden können

• zur Erstellung einer digitalen Signatur für Nachrichten-Integrität oder Code-Signing genutzt werden können

• zur Ver- und Entschlüsselung von Daten, Information oder auch Programmcode genutzt werden können

• von vielen Herstellern schon heute angewandt werden im Rahmen von:

• Toolkits

• Software-Bibliotheken

• Sicherheitstoken

• Hardware-Sicherheitsmodule

DIE GRUNDLAGEN EINER PKI FÜR DAS IOTWAS LEISTET DIE PKI HEUTE?

„INTERNET OF THINGS“ & PUBLIC KEY INFRASTRUKTUR – KEINE „ALLTÄGLICHE“ UNTERNEHMENS-PKI


Die Herauforderungen

• Wie kann ich die Daten von IoT-Systemen schützen, sowohl bei der Generierung als auch bei der Verarbeitung?

• Wie kann ich sicher sein das Daten und Informationen sowie Software und Programme nicht manipuliert wurden?

• Wie kann ich auf gesicherte Art und Weise Daten, Informationen und Software austauschen?

IoT-spezifische Aspekte

• Eine PKI für IoT-Systeme muss eine breites Spektrum an Geräteeigenschaften abdecken

• IoT-Geräte besitzen eine breite Vielfalt ein Eigenschaften (CPU, Speicher, I/O-Kanäle, kryptografische Fähigkeiten etc.)

• Besitz- und Einsatzverhältnisse von IoT-Geräten sind sehr unterschiedlich:

• Endverbraucherbereich mit in sich geschlossenem System

• Endverbraucherbereich mit offenen Systemen

• Unternehmensnutzung im Office-Bereich

• Unternehmensnutzung im industriellen Bereich

OFFENE PUNKTE IN DER IOT WELT WAS MUSS EINE PKI ZUKÜNFTIG LEISTEN?



• Ein PKI-Vertrauensmodell definiert die Parteien, die der PKI vertrauen.

• Es wird unterschieden zwischen offenen und geschlossenen Vertrauensmodellen.

• Offene Vertrauensmodelle:

Geräte befinden sich in öffentlicher oder privater Nutzung und werden nicht zentral verwaltet.

• Geschlossene Vertrauensmodelle:

Geräte befinden sich in privater Nutzung und werden zentral verwaltet.

• Hybride Vertrauensmodelle:

Geräte aus unterschiedlichen Modellen finden sich in einem System zusammen.

• Sicherheit und Vertrauen in IoT-Zertifikate muss durch entsprechende bekannte Maßnahmen unterlegt sein.

• Die „Spielregeln“ der IoT-PKI müssen durch entsprechende Dokumente belegt werden:

• Definition des Sicherheitsniveaus durch entsprechende Zertifizierungsrichtlinie (Certificate Policy – CP)

• Erklärung zum Zertifizierungsbetrieb (Certification Practice Statement – CPS) für die Zertifizierungsstelle (CA)

• Regelmäßige Überprüfung der Einhaltung der definierten Policies durch Audits

OFFENE PUNKTE IN DER IOT WELT VERTRAUENSMODELLE



Infrastruktur, Skalierung und Verfügbarkeit

Im Bereich von IoT ist eine genaue Planung der Infrastruktur notwendig:

• Online- oder Offline-System

• Verfügbarkeit der PKI-Komponenten und deren Ausbildung

• Elastizität bezogen auf I/O-Punkte

• Bereitstellung und Verteilung von Sperrlisten und Validierungsdiensten

Kryptografie

• Kann aufgrund von Hardware-Limitierungen eingeschränkt sein, bezogen auf Algorithmen und Schlüssellängen

(kann sich durch neue Standards und Verordnungen verändern)

• Kann durch Sicherheitsrichtlinien vorgegeben werden

• Ein grundlegender wichtiger Bereich ist die Generation von kryptografischem Schlüsselmaterial

OFFENE PUNKTE IN DER IOT WELT



IOT-SPEZIFISCHE ASPEKTEPLANUNG DES LEBENSZYKLUS


PKI


IIOT-SICHERHEIT EIN MEHRSTUFIGES KONZEPT MIT NEUEN ASPEKTEN

„INTERNET OF THINGS“ & PUBLIC KEY INFRASTRUKTUR – EIN ANWENDUNGSFALL

Werkschutz

Netzwerkschutz

Systemsicherheit

• IIoT-Sicherheit ist ein mehrstufiges Konzept

• Infrastruktur und Kommunikationssicherheit sind

wichtige Eckpfeiler

• Systemsicherheit erhält hierbei einen stärkeren

Fokus:

• Authentisierung

• Autorisierung

• Patch-Management

• Systemstabilität


PKI – DIE GRUNDLAGESYSTEMSICHERHEIT DURCH SICHERE INFRASTRUKTUR

Komponentenfertigung Endmontage

Root CAHSM

Sub Root CA1Sub Root

CA2

Directory

Service

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SW Repos.

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„INTERNET OF THINGS“ & PUBLIC KEY INFRASTRUKTUR – EIN ANWENDUNGSFALL

Wirkbetrieb


SICHERER DIAGNOSE-ZUGRIFF AUCH DURCH DRITTE SERVICEPARTNER MÖGLICH

„INTERNET OF THINGS“ & PUBLIC KEY INFRASTRUKTUR – USE CASE 1

Directory Service

Externer Partner Externer Partner


SICHERHEIT DER MASCHINE ZUGRIFF NUR DURCH AUTORISIERTE PERSONEN



SICHERER SOFTWARE-UPDATE-PROZESSONLINE ODER OFFLINE DURCH CODE-SIGNING ABGESICHERT


Directory Service

SW Repos.


» PKI IST DIE GRUNDLAGE DES VERTRAUENS

» KONZEPTE SIND BEKANNT

» UMSETZUNG IST GEFRAGT

INTERNET OF THINGS“ & PUBLIC KEY INFRASTRUKTUR

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