Public Key Infrastructure

Sichere Protokolle auch für kleine IoT-Geräte

Die Zahl der Geräte im Internet of Things wächst stetig, doch noch immer mangelt es an verbindlichen Standards für die Sicherheit bei der Datenübertragung. Eine der größten Herausforderungen des IoT ist die Bereitstellung vertrauenswürdiger Identitäten für Geräte mit begrenzten Ressourcen. Mit Public-Key-Factor-basierten Protokollen ließe sich das lösen.

Bild: Nexus Technology GmbH

Der Branchenverband Cloud Security Alliance hat in seinem Report ‚Future Proofing the Connected World‘ einen Katalog konkreter Maßnahmen veröffentlicht, um die Sicherheit vernetzter Geräte zu verbessern. Eine zentrale Rolle spielt dabei die Implementierung von Funktionen für die starke Authentifizierung, Autorisierung sowie für die Zugriffskontrolle. Für die Authentifizierung benötigt jedes Gerät eine vertrauenswürdige Identität. Im Bereich Netzwerkkommunikation ist dabei eine Public Key Infrastructure (PKI) der De-Facto-Standard, um vertrauenswürdige Identitäten in Form von digitalen Zertifikaten bereitzustellen. Die Zertifikate werden von einem vertrauenswürdigen Dritten (in der Regel eine sogenannte Certificate Authority) ausgestellt und sorgen dafür, dass Geräte oder auch Menschen, die bislang nichts voneinander wussten, sicher miteinander kommunizieren können. Die Herausforderung dabei ist die Zertifikatsverteilung.

Automatisierte Zertifikate

Möchte man auf einem Smartphone ein digitales Zertifikat nutzen, beispielsweise für die E-Mail-Verschlüsselung oder für das digitale Signieren von Dokumenten, so wird das Zertifikat zunächst auf einem sicheren Weg auf das Telefon übertragen bzw. direkt auf dem Smartphone erzeugt. Um die Identität des Zertifikats zu schützen, wird es mit einem PIN versehen. Dieser muss bei jeder Verwendung angegeben werden. Alternativ zum PIN ist die Bestätigung des Zertifikats auch per Fingerabdruck möglich. Bei einem Sensor funktioniert dies nicht, da keine Benutzeroberfläche vorhanden ist. Daher muss die Zertifikatsverteilung auf diese Geräte automatisiert werden. Zwar existieren bereits Protokolle, die dafür genutzt werden. Allerdings sind sie zu komplex, um auch für Geräte mit begrenzten Ressourcen, wie beispielsweise batteriebetriebene Geräte, geeignet zu sein. Häufig verwenden Hersteller anstelle der PKI-Technologie geteilte Schlüssel (symmetrische Verschlüsselung) oder PINs und Passwörter für die Kommunikation zwischen vernetzten Geräten.

Was ist ein gutes IoT-Protokoll?

Ein gutes IoT-Protokoll sollte folgende drei Anforderungen erfüllen:

ANZEIGE

Bis zu 40% IT-Kosten sparen mit Cloud-Setups

Entdecken Sie die Einsparpotentiale von Cloud-Setups für Ihr Unternehmen. Erfahren Sie, wie die pluscloud dabei hilft, sich flexibel an die jeweilige Marktsituation anzupassen und wie Sie von einer Cloud aus deutschen Rechenzentren profitieren. Jetzt kostenfreies Whitepaper lesen!‣ weiterlesen

• PKI-basiert: Im Netzwerk ausgetauschte Information wird mittels asymmetrischer Kryptographie verschlüsselt
• Automatisierte Zertifikatsverteilung: Zertifikate können in Sekundenschnelle an Tausende Geräte verteilt werden, ohne dass sie manuell bestätigt werden müssen
• Leichtgewichtig: Das Protokoll funktioniert auch für Geräte mit geringer Rechenleistung und begrenzter Energie

Das EST-Protokoll

Das sogenannte Enrollment over Secure Transport (EST)-Protokoll wurde 2013 standardisiert und von Cisco in Zusammenarbeit mit der Internet Engineering Taskforce entwickelt. Mit dem Protokoll können Zertifikatsverteilungsprozesse beschleunigt und automatisiert werden – ein großer Vorteil in komplexen IoT-Umgebungen. Das ältere SCEP-Protokoll (Simple Certificate Enrollment Protocol) wiederum unterstützt keine Erstellung und Verteilung von Schlüsseln auf Server-Seite und ist daher nur bedingt geeignet, Zertifikate für Clients und Certificate Authorities (CA) zu erneuern. Außerdem ist SCEP nicht standardisiert und erzeugt daher oft Probleme beim Zusammenspiel verschiedener Implementierungen. Auch CMP (Certificate Management Protocol) und CMS (Certificate Management over CMS) sind weit verbreitete Protokolle, die zwar standardisiert sind, bei denen es aber schwieriger ist, sie auf Clients zu implementieren. Für Geräte mit begrenzten Ressourcen sind sie daher ungeeignet. Als als Anbieter von Identity- und Security-Lösungen war Nexus Anfang 2017 unter den ersten Unternehmen, die das EST-Protokoll in einem kommerziellen Produkt unterstützen. Allerdings fehlt dem EST-Protokoll die Funktionalität für die automatische Zertifikatserneuerung. Dies wurde mittels einer REST API (Representational State Transfer, Application Programming Interface) für die Nexus PKI gelöst, die es für Kunden und Entwickler einfacher machen soll, entsprechende Funktionen für die Zertifikatserneuerung zu implementieren.

Das Cebot Protokoll

Das EST-Protokoll ist zwar besser geeignet als seine Vorgänger, dennoch bietet es keine wirklich praktikable Lösung für das erstmalige Verteilen und Widerrufen von Zertifikaten auf vielen verteilten Geräten. Ein wichtiger Schritt in diese Richtung ist das Cebot-Protokoll (Certificate Enrollment for Billions of Things). Cebot ist ein Projekt des schwedischen Forschungsinstituts Rise SICS und Nexus, das mit den Unternehmen Ericsson, Saab, Intel und Scypho bereits einige Unterstützer hat. Das Protokoll wurde speziell für die Anforderungen des IoT entwickelt. Die Funktionsweise ist einfach: Beim Kauf einer smarten LED-Lampe hat der Hersteller beispielsweise bereits ein Zertifikat auf der Lampe installiert. Sobald diese angeschlossen wird, verbindet sie sich automatisch mit der Certificate Authority, um das Zertifikat bestätigen zu lassen. Für diese Kommunikation sorgt Cebot. Das Protokoll löst damit das Problem, Zertifikate auch für Geräte mit begrenzten Ressourcen automatisch bereitzustellen. Cebot soll in einem nächsten Schritt der Internet Engineering Task Force (IETF) vorgelegt werden, um als Standardprotokoll anerkannt zu werden.

EU investiert in IoT-Sicherheit

Um PKI noch skalierbarer und leichtgewichtiger für das IoT zu machen, hat sich Nexus mit verschiedenen Partnern aus Forschung und Wirtschaft zusammengetan. Das Secure IoT-Projekt wird von Eurostars gefördert, einem gemeinsamen Programm der europäischen Forschungsinitiative Eureka und der Europäischen Kommission. Ziele des Projekts sind u.a. eine Lösung für das automatische erstmalige Verteilen und Widerrufen von Zertifikaten für batteriebetriebene IoT-Geräte zu finden sowie die Entwicklung eines IoT-Gateways, das sowohl moderne Protokolle für die IoT-Sicherheit als auch ältere Protokolle unterstützt. Das Projekt wurde im September 2016 gestartet und ist auf 36 Monate ausgelegt.

ANZEIGE

Passende Konnektivität fürs IoT

Warentracking, Flottenmanagement und Überwachung der Lieferkette: Logistiker nutzen zunehmend das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT). Doch damit ein IoT-Projekt bestmöglich funktioniert, braucht es die richtige Konnektivität. Wie Logistiker die passende Übertragungstechnologie für ihre IoT-Anwendung finden.‣ weiterlesen

Datenschutz autonomer Fahrzeuge

Secredas steht für ‚Product Security for Cross Domain Reliable Dependable Automated Systems‘ und ist ein von der EU im Rahmen von Horizon 2020 gefördertes Projekt. Das Ziel ist, eine Lösung für die Sichereit und den Datenschutz vernetzter und automatisierter Fahrzeuge sowie anderer automatisierter Systeme zu finden. Im Rahmen des Projekts soll eine Softwarelösung zur Validierung von Architekturmethoden, Referenzarchitekturen, Komponenten und Integrationen entwickelt, die auch die sichere Kommunikation zwischen verschiedenen automatisierten Systemen ermöglicht. Secredas soll damit Vertrauenswürdigkeit in IoT-Netzwerke bringen, insbesondere um die europäische Auto- und Medizinindustrie in dieser Hinsicht zu stärken. Das Forschungsprojekt bringt ein Konsortium von Partnern aus 15 Ländern zusammen, das die gesamte Wertschöpfungskette der Automobilindustrie, Schlüsselakteure im medizinischen Bereich, eine Reihe von Akteuren in anderen Verkehrsbereichen (Eisenbahnen, Luft- und Raumfahrt) und Forschungsinstitute umfasst.

Das könnte Sie auch interessieren:

CPQ- und ERP-Systeme integriert
Doppelspitze für die Vertriebs- und Auftragsprozesse

Wenn sich Kunden zum Kauf entscheiden, soll der Auftrag ohne Verzögerung und Rückfragen ausgelöst werden. Speziell für komplexe und variantenreiche Produkte setzt dies meist durchgängig digitale und automatisierte Angebots- und Auftragsprozesse voraus. Dabei gilt: Was per CPQ verkauft wird, muss ERP-seitig auch effizient produziert, geliefert und kaufmännisch abgewickelt werden. Ohne dieses Zusammenspiel geht es nicht.‣ weiterlesen

Field Service Management im Jahr 2020
Digital oder gar nicht

Digitale Werkzeuge für das Field Service Management helfen, den Erwartungen der Kunden gerecht zu werden. Virtueller und interaktiver Support mit etwa Augmented Reality-Technik könnte bald in vielen Firmen für noch bessere Ergebnisse sorgen. Zumal Service-Organisationen im Krisenjahr 2020 dazu gezwungen waren, etwaige Berührungsängste mit Technologie abzulegen.‣ weiterlesen

Maschinen- und Anlagenbau in der DACH-Region
Zum Gewinner des Aufschwungs werden

Unternehmen aus Deutschland, Österreich und der Schweiz verzeichnen im Gegensatz zu globalen Konkurrenz niedrigere Margen und schwächere Wachstumsraten, so eine Bain-Analyse. Dieser Rückstand sei jedoch aufholbar.‣ weiterlesen

VDMA-Prognose
Globaler Maschinenbau 2021 wieder im Plus

Nach dem globalen Umsatzeinbruch um voraussichtlich 7 Prozent in diesem Jahr, wird für 2021 im Maschinenbau ein Umsatzwachstum von 6 Prozent prognostiziert.‣ weiterlesen

Ãœbernahme
Aptean übernimmt Modula

Mit dem Ziel, seine Präsenz in der DACH-Region weiter auszubauen hat das US-Unternehmen Aptean die Modula GmbH übernommen.‣ weiterlesen

IAB-Arbeitsmarktbarometer
Bessere Aussichten trotz des Lockdowns

Das IAB-Arbeitsmarktbarometer ist im November um 0,4 Punkte auf 100,5 Punkte gestiegen. Damit verbleibt der Frühindikator des Instituts für Arbeitsmarkt- und Berufsforschung (IAB) im leicht positiven Bereich.‣ weiterlesen

Normungsroadmap KI
Künstliche Intelligenz aus Deutschland stärken

Die nun veröffentlichte Normungsroadmap KI von DIN DKE sowie dem BMWi soll Handlungsempfehlungen für Standardisierung von künstliche Intelligenz geben. Die Roadmap ist online abrufbar.‣ weiterlesen

CPQ-Einführung bei Robotunits
Konfigurieren und visualisieren für Jedermann

Produktkonfiguration ist für das österreichische Unternehmen Robotunits schon lange ein Thema. Als die selbstentwickelte Lösung für diese Aufgabe an ihre Grenze stieß, wurde die Configure Price Quote-Software von Acatec eingeführt. Das System sollte die Firma auf dem Weg zu ihrem ehrgeizigen Ziel unterstützen: Doppelter Umsatz in fünf Jahren.‣ weiterlesen

Forschungsprojekt für 5G in der Industrie startet

Unter der Leitung des Lehrstuhls Werkzeugmaschinen und Steuerungen an der TU Kaiserslautern (WSKL) startet das Projekt „5G – Einsatz in der Industrie“. Durch die Beteiligung der Lehrstühle Augmented Vision, Funkkommunikation und Navigation sowie der Technologie-Initiative SmartFactory-KL soll ein leistungsfähiges Netzwerk entstehen.‣ weiterlesen

Digital-Gipfel 2020
Eine nachhaltige Industrie 4.0

Anlässlich des Digital-Gipfels der Bundesregierung präsentiert die Plattform Industrie 4.0 Anwendungen für eine nachhaltige Industrie 4.0. Anhand von Analysen haben die Plattform-Spezialisten dabei drei mögliche Entwicklungspfade identifiziert.‣ weiterlesen

Präsenz in Finnland
Itelligence übernimmt finnisches SAP-Beratungshaus

Der SAP-Partner Itelligence übernimmt das finnische SAP-Beratungshaus Pasafin Oy. Mit der Ãœbernahme will das Unternehmen seine Position in Skandinavien stärken.‣ weiterlesen