Industrieprodukte vor Manipulation schützen

Sirona entwickelt und produziert als weltweiter Partner für Zahnarztpraxen, Kliniken, Dentallabors und den autorisierten Fachhandel dentale Ausstattungsgüter. Zum Portfolio des Medizintechnik-Unternehmens zählen CAD/CAM-Systeme für computergestützte Keramikrestaurationen genauso wie bildgebende Systeme, Behandlungseinheiten oder Instrumente. Im Bereich Keramikrestauration und Laborsoftware sichert das Unternehmen sein Know-how auf Maschine und PC per Dongle und Lizenzsoftware.

System zur computergestützten Keramikrestauration: Der Zahnarzt misst den betroffenen Zahn mit einer Kamera aus, optimiert das Inlay mit Hilfe der Software, lässt das Inlay aus einem geeigneten Keramikblock fräsen und setzt es anschließend in den Zahn des Patienten ein. Bild: Sirona

Seit dem Jahr 2011 setzt die Sirona Dental Systems GmbH, ein global agierendes Unternehmen im Bereich Dental-Industrie, auf eine Softwareschutz- und Lizenzierungslösung, um ihre CAD/CAM-Software ‚Cerec‘ vor Produktpiraterie und Manipulation zu schützen. Die Software läuft auf den Maschinen, die das Unternehmen an Dentallabors und Zahnärzte liefert. Die Abkürzung Cerec steht dabei für ‚Ceramic Reconstruction‘, ein Verfahren zur computergestützten Keramikrestauration: Der Zahnarzt misst den betroffenen Zahn mit einer Kamera aus, optimiert das Inlay mit Hilfe der Software, lässt das Inlay aus einem geeigneten Keramikblock fräsen und setzt es anschließend in den Zahn des Patienten ein. All diese Schritte können während eines einzigen Behandlungstermins erfolgen. Seit 2012 setzt das Dentaltechnik-Unternehmen, das weltweit 3.000 Mitarbeiter an 29 Standorten beschäftigt, die Sicherheitstechnologie auch ein, um ihre Labor-Software ‚Inlab‘ zu schützen.

Anforderungen an die Sicherheitslösung

In der von Sirona entwickelten Software steckt viel Know-how des Unternehmes, die Lösung nutzt die .NET-Plattform von Microsoft. Da der ursprünglich eingesetzte Softwareschutz langfristig keinen ausreichenden Schutz der .NET-Anwendungen bot, hat sich das Dentaltechnik-Unternehmen nach einer besseren Lösung umgesehen. Nach umfangreichen Tests hat sich Sirona für die Codemeter-Technologie von Wibu-Systems entschieden. Die Hauptanforderungen an die neue Sicherheitlösungen umfassten:

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• Schutz des Know-hows, das in der ausgelieferten Software steckt
• Schutz vor Maschinen-Nachbauten durch Produktpiraten
• Schutz vor Manipulation, um den sicheren Betrieb gemäß Medizinproduktegesetz (MPG) zu gewährleisten

Darüber hinaus sollte sich die Lösung unauffällig in Sironas Medizingeräte integrieren lassen und dem Unternehmen eine flexible Lizenzgestaltung erlauben, um seinen Kunden individuell konfigurierte Geräte anbieten zu können.

Mehrschicht-Schutzkonzept für Gerätesoftware

Die Cerec-Software wird mithilfe der Werkzeuge ‚Ax Protector‘ und ‚Ix Protector‘ verschlüsselt. Der Ax Protector schützt die komplette Software ohne Quellcodeänderung. Ergänzend schützt der Ix Protector gezielt bestimmte Funktionen, die von den Entwicklern im Quellcode entsprechend markiert wurden. Der Kunde, der die Software einsetzt, merkt von all dem nichts, da die Entschlüsselung so gut wie verzögerungsfrei stattfindet. Zur Entschlüsselung benötigt der Anwender die Schutzhardware ‚CmStick/C Basic‘ des Systemanbieters. Dieser Dongle entschlüsselt die zur Laufzeit benötigten Code-Teile, sofern er die passenden Berechtigungen enthält. Diese Lösung für die UBS-Schnittstelle ist extrem klein und verfügt über die wesentlichen Prüfzeichen hinsichtlich Produktsicherheit und elektromagnetischer Verträglichkeit (EMV), wie beispielsweise VDE, UL, CE, FCC, VCCI und KCC. Für Sirona produziert der Anbieter den Stick in der Firmenfarbe mit Unternehmensschriftzug.

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Flexible Lizenzierung von Funktionen

Bei der Inlab-Software steht dagegen die flexible Lizenzierung im Mittelpunkt. Alle Funktionen der Software werden einmal verschlüsselt und die einzelnen Funktionen gemäß Kundenwunsch freigeschaltet, was Sirona die Möglichkeit zusätzlicher Umsätze schafft und dem Anwender die kosten- und funktionsortierte Nutzung der Systeme durch Konfiguration gestattet. Dazu wurde die Software ‚Codemeter License Central‘ in die Vertriebsprozesse von Sirona integriert. Mit diesem Werkzeug erzeugen, verwalten und erstellen die Mitarbeiter des Medizintechnik-Betriebes Lizenzen für die gekauften Funktionen. Beim Kauf wird automatisch eine Ticketnummer als Freischaltcode generiert, die dann in einem Lizenzbrief an den Kunden geschickt wird. Der Anwender gibt diese einmalig gültige Nummer in die Cerec-Software ein und hat dabei seinen Dongle eingesteckt, damit die Lizenz sicher über das Internet im freigeschaltet werden kann.

Von der Geräteherstellung bis zum Maschinenbau

Das Beispiel der Sirona zeigt, wie sich die Anforderungen an eine Schutz- und Lizenzierungslösung wie Know-how-Schutz, Schutz vor Nachbau oder Manipulation sowie flexible Lizenzgestaltung umsetzen lassen. Nicht zuletzt aufgrund zahlreicher Kooperationen mit Universitäten, Forschungseinrichtungen und Industrieunternehmen bietet der Hersteller die Sicherheitslösung für industrielle Unternehmen verschiedener Branchen an, darunter auch Maschinen- und Anlagenbauer.

 

Code-Verschlüsselung für Industrie und Büroumfeld

Bild: Sirona

Die bei Sirona eingesetzte Codemeter-Lösung schützt Software, die auf den 32- und 64-Bit-Versionen des Betriebssystemen Windows sowie Mac OS, Linux und auf Systemen und Steuerungen der Industrie wie zum Beispiel dem Echtzeitbetriebssystem ‚VX Works‘ oder der IEC-61131-Entwicklungsumgebung ‚Codesys‘ läuft. Die Lösung ist auch auf aktuellen Betriebssystemen, wie zum Beispiel Windows 8 Embedded Standard, einsetzbar. Dabei kommen sichere Verschlüsselungsverfahren wie die symmetrische Verschlüsselung ‚Advanced Encryption Standard‘ (AES) mit 128-Bit-Schlüsseln und die asymmetrische Verschlüsselung Elliptic Curve Cryptography (ECC ) mit 224-Bit-Schlüsseln zum Einsatz. Die zu schützende Software wird vollständig verschlüsselt und zur Laufzeit wird nur der jeweils benötigte Teil entschlüsselt – wenn die passende Berechtigung in Form einer Lizenzdatei oder eines Dongles vorliegt. Ähnlich sieht es beim Integritätsschutz aus: Nur korrekt signierte Programmteile werden entschlüsselt und ausgeführt.

Eingesetzte Sicherheitsmechanismen

• Wechselnde Schlüssel: Zum Schutz und zur Entschlüsselung von Programmcode und Daten kommen variierende Schlüssel zum Einsatz. Während der Laufzeit wird jedes Mal ein anderer Schlüssel genutzt.
• Angriffserkennung: Sobald die Sicherheitslösung einen Angriff erkennt, etwa bei der Entschlüsselung nicht benötigten Programmcodes, wird eine Sperrsequenz für den angeschlossenen Dongle erzeugt.
• Anti-Debugging: Mechanismen in der geschützten Software verhindern die Nutzung von Debugging-Werkzeuge und beenden die geschützte Software oder sperren die Lizenz ähnlich wie bei einem Angriff.
• Integritätsschutz: Die digitalen Codesignaturen werden während der Laufzeit mit dem öffentlichen privaten Schlüssel verifiziert, so dass veränderter oder manipulierter Code sicher erkannt wird.