Informationssicherheit in Netzwerken, Internet / Intranet und Online

IT-Sicherheit in
Kommunikationsdiensten
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Verbesserungsvorschläge werden gerne
angenommen:
Mail-Adresse: [email protected]
Danke.
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Modulstruktur
• 1 Datenschutz, Datensicherung, ITSicherheit
• 2 Durchführung einer Bedrohungs-,
Risiko- und Schadensanalyse
• 3 Datenschutz- und
Datensicherungskonzept
• 4 Sicherheit im Intranet und Internet
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3
Modulstruktur
• 5 Kryptografie und Digitale Signatur
• 6 Sicherheit im E-Business
• 7 Sicherheit von E-Government-Prozessen
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4
Modul 1
Datenschutz
Datensicherung
IT-Sicherheit
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Datenschutz
• Datenschutz ist der normative Auftrag an
juristische Personen des privaten und
öffentlichen Rechts, das informationelle
Selbstbestimmungsrecht des Einzelnen vor
unzulässiger Beeinträchtigung zu schützen.
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Datenschutz
• Die nicht-automatisierte und automatisierte
– Erhebung
– Speicherung
– Verarbeitung
– Übermittlung
personenbezogener Daten ist nur zulässig, wenn
dies durch Gesetz oder andere Rechtsvorschrift
ausdrücklich bestimmt ist.
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Datenschutz
• Personenbezogene Daten sind alle
– Informationen bei nicht-automatisierter DV
bzw.
– Daten bei automatisierter DV,
die direkt oder indirekt sich auf
– Eigenschaften
– wirtschaftliche und soziale Verhältnisse
einer natürlichen Person beziehen.
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Datenschutz
• Außerhalb der normativ geregelten
Erlaubnistatbestände dürfen
personenbezogene Daten nur mit einer auf
Sacherkennung basierenden Einwilligung
der betroffenen natürlichen Person erhoben
werden.
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Datenschutz
• Rechtsvorschriften zum Datenschutz sind
zunächst lex specialis mit
Anwendungsvorrang vor lex generalis.
• Lex generalis wirken subsidiär.
• Das Wissen über die infrage kommenden
Rechtsvorschriften ist eine essentielle
Voraussetzung für praktizierbaren
Datenschutz.
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Datenschutz
• Die Datenschutz-Kompetenz ist bei der
Stelle oder Person angesiedelt, die nach den
Organisationsregeln des Unternehmens die
originäre Zuständigkeit für die Erhebung,
Speicherung, Verarbeitung oder
Übermittlung von definierten
personenbezogenen Daten verliehen
bekommt.
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Datenschutz
• Diese „verantwortliche Stelle“ kann sich
externer Unterstützung durch Outsourcing
bedienen (Auftragsdatenverarbeitung).
• Bei Auftragsdatenverarbeitung wird der
Auftragnehmer aus datenschutzrechtlicher
Sicht Bestandteil der verantwortlichen
Stelle.
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Datenschutz
• Werden personenbezogene Daten von einer
verantwortlichen Stelle an eine andere
Stelle innerhalb oder außerhalb des
Unternehmens übermittelt, die ein legales
und nachprüfbares Interesse bekundet, wird
die empfangende Stelle ebenfalls
„verantwortliche Stelle“ im Sinne der
Datenschutzgesetze.
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Datenschutz
• Beim gemeinsamen Zugriff mehrerer Stellen auf
einen gemeinsamen Datenbestand mit
personenbezogenen Daten müssen die Individualund Gruppenrechte exakt spezifiziert sein.
• Verantwortliche Stelle für die einzelnen Daten ist
jeweils die Organisationseinheit oder Person, der
die Pflege der Daten obliegt.
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Datenschutz
• Datenschutz ist insgesamt eine Aufgabe des
Unternehmens, die in der
Binnenorganisation auf die
verantwortlichen Stellen im Wege der
Aufgaben- und Zuständigkeitsverteilung
übertragen wird.
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Datensicherung
• Datensicherung als Normbegriff der
Rechtsordnung ist die Summe aller
technischen und organisatorischen
Maßnahmen zur Gewährleistung des
Datenschutzes.
• Die Maßnahmen müssen in einem
angemessenen Verhältnis zum angestrebten
Schutzzweck stehen.
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Datensicherung
• Datensicherung als technischer Begriff ist
die Summe aller planenden, steuernden,
verarbeitenden und kontrollierenden
Maßnahmen zur Gewährleistung der
Sicherheitsziele
– Verfügbarkeit
– Integrität
der informationstechnischen Infrastruktur.
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Datensicherung
• Datensicherung als antiquierter Begriff
beschränkt sich auf alle Maßnahmen zur
Kopieerstellung von Datenbeständen mit
dem Ziel der Rekonstruktion bei Verlust der
Verfügbarkeit und / oder der Integrität.
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Datensicherung
• Datensicherung zur Gewährleistung der
Verfügbarkeit und Integrität der
informationstechnischen Infrastruktur ist im
weiteren Sinne auch Voraussetzung für die
Erzielung einer Gesamtsicherheit, die alle
Komponenten der IT-Infrastruktur erfasst,
die für die betrieblichen
Wertschöpfungsprozesse relevant sind.
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Datensicherung
• Das Interesse eines Unternehmens und
seiner Leistungseinheiten ist primär auf die
Sicherstellung der kontinuierlichen
Bedürfnisbefriedigung und der
Gewinnmaximierung ausgerichtet.
• Das Interesse des Einzelnen fokussiert
primär auf den Schutz seiner
personenbezogenen Daten vor Missbrauch.
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IT-Sicherheit
• Ein IT-System stellt die Zusammenfassung
von
– Objekten,
– Subjekten,
– möglichen Aktionen und
– Umfeldbedingungen
dar.
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IT-Sicherheit
• Objekte eines IT-Systems sind alle aktiven
und passiven Komponenten der
– Hardware und Software
und die
– gespeicherten Daten.
• Als IT-System im weiteren Sinne wird auch
die informationstechnische Infrastruktur
bezeichnet.
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IT-Sicherheit
• Diese Objekte werden einzeln, in ihrer
Ordnung nach Gruppen oder als
Gesamtobjekte eines IT-Systems als
„schutzwürdige Objekte“ bezeichnet.
• Für jedes Objekt muss geregelt sein, welche
Subjekte und welchen Voraussetzungen den
Zugang und den Zugriff erhalten.
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IT-Sicherheit
• Als Zugangsverfahren wird das Anmeldeverfahren
von Subjekten zu IT-Systemen oder einzelnen
Objekten bezeichnet.
• Im Zugangsverfahren wird die Berechtigung von
natürlichen oder technischen Subjekten durch
technische oder logische Verfahren zur
Identifizierung und / oder Authentifizierung
überprüft.
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IT-Sicherheit
• Zugriff ist die Ausführung von lesenden,
schreibenden oder steuernden Aktionen auf
definierte Objekte eines IT-Systems.
• Die Zugriffskontrolle erfolgt auf logischer
Ebene nach ordnungsgemäßer
Zugangskontrolle mittels Verfahren zur
Identifizierung und / oder Authentifizierung
von Zugriffsrechten.
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IT-Sicherheit
• Ein Subjekt darf demnach nur auf ein
Objekt zugreifen, wenn dies in seiner
Zuständigkeit liegt (Need-to-KnowPrinzip).
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IT-Sicherheit
• Subjekte eines IT-Systems sind zunächst
– der oder die Betreiber,
– der oder die Anwender und
– der oder die Benutzer.
• Der Zugang zu IT-Systemen und der Zugriff
auf einzelne Objekte erfordert eine
Identifikation oder Authentifizierung der
Subjekte.
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IT-Sicherheit
• Subjekte können aber auch technische
Kommunikationselemente sein, die mittels
selbststeuernder Aktionen eine Connection
zu fremden Systemen mit dem Ziel des
Zugriffs auf fremde Objekte aufbauen,
nutzen und wieder abbauen.
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IT-Sicherheit
• Aktionen können passiv oder aktiv sein.
• Zu unterscheiden ist zwischen
objektsteuernden und objektnutzenden
Aktionen; eine begriffliche Differenzierung
erfolgt auf Softwareebene durch die
Abgrenzung der Systemsoftware von der
Anwendungssoftware.
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IT-Sicherheit
• Das Umfeld eines IT-Systems wird primär durch
– räumliche
– versorgungstechnische und
– klimatechnische
Konstrukte am Standort beschrieben.
• Für vernetzte Systeme definiert sich ein
sekundäres Umfeld durch die Netztopologie und
die Kommunikationsarchitektur.
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IT-Sicherheit
• IT-Sicherheit kann zunächst durch
Ausschluss definiert werden.
• Danach gilt ein IT-System als sicher, wenn
in der Realität keine Bedrohungen auftreten,
die die Sicherheit des Gesamtsystems oder
einzelner Objekte beeinträchtigen.
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IT-Sicherheit
• Die Ausschluss-Definition bietet keinen
pragmatischen Ansatz. Sie hat nur
theoretischen Charakter.
• Die induktive Definition der Sicherheit geht
dagegen davon aus, dass unter den
bekannten oder vermuteten Aktionen
Manipulationen möglich sind, die nach Art
und Auswirkung erfassbar sind.
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IT-Sicherheit
• Induktive Definition der Sicherheit:
– Ein System muss nach Abschluss der
Installation oder zu einem anderen definierten
Zeitpunkt als sicher angenommen werden.
– Ein System ist so lange als sicher anzusehen,
wie kein Subjekt Aktionen ausführen kann, die
die Vertraulichkeit, Verfügbarkeit, Integrität
und Verbindlichkeit der Objekte
beeinträchtigen.
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IT-Sicherheit
• Eine weitere Definition folgt dem
pragmatischen Ansatz:
– Ein System ist dann sicher, wenn es geeignet
ist, durch eigene oder additive Maßnahmen die
zur Gewährleistung der Sicherheitsziele
festgelegten Anforderungen in der Praxis zum
Abschluss der Installation oder zu einem
Zeitpunkt zu erkennen.
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IT-Sicherheit
• Das Gesamtziel der IT-Sicherheit
differenziert sich in Teilzielen:
–
–
–
–
Gewährleistung der Vertraulichkeit
Gewährleistung der Verfügbarkeit
Gewährleistung der Integrität
Gewährleistung der Verbindlichkeit
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IT-Sicherheit
• Gewährleistung der Vertraulichkeit:
– Schutz der Objekte vor unautorisiertem Zugriff
von nicht berechtigten Subjekten
– Jeder Zugriff, der nicht durch eine klare
Regelvorschrift ausdrücklich zugelassen ist,
muss verweigert werden
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IT-Sicherheit
• Gewährleistung der Verfügbarkeit:
– Schutz vor der Zerstörung oder dem Diebstahl
von Objekten
– Schutz vor Beeinträchtigungen der
ordnungsgemäßen Aktionssteuerung und –
ausführung durch Umfeld-, Software-,
Hardware- oder Anwender-Versagen
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IT-Sicherheit
• Gewährleistung der Integrität:
– Schutz vor Beeinträchtigung von Funktionen
technischer Komponenten, der formalen oder
materiellen Struktur von Daten durch
Manipulationen mittels unzulässiger Aktionen
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IT-Sicherheit
• Gewährleistung der Verbindlichkeit:
– Schutz vor der Verfälschung der Identität von
Absendern und Empfängern
– Schutz von Transportsystemen und logischen
Kommunikationsverbindungen gegen
Manipulation der Transaktionen
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Sicherheitspolitik
• Die Sicherheitspolitik (IT Security Policy) legt
fest,
– welche Schutzwürdigkeit die Objekte besitzen,
– gegen welche Bedrohungen die schutzwürdigen
Objekte zu schützen sind,
– welche Grundsätze und Regeln in puncto Sicherheit im
Sicherheits-System gelten sollen und
– welches Restrisiko der Betreiber akzeptieren kann.
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Sicherheitspolitik
• Die Schutzwürdigkeit der Objekte wird aus
der Empfindlichkeit (Sensitivität) der Daten
abgeleitet.
• Daten sind dann sensitiv, wenn sie für
natürliche Personen und / oder das
Unternehmen einen gewissen Wert besitzen.
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Sicherheitspolitik
• Der Wert eines Datums ist allerdings keine
absolute Größe, sondern er wird im Kontext
der ideellen Einschätzung einer natürlichen
Person und / oder finanziellen Aspekten bei
betrieblicher Werteinschätzung ermittelt.
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Sicherheitspolitik
• Eine Bedrohung ist jede Beeinträchtigung
des angestrebten Zustandes der ITSicherheit durch ungesteuerte bzw.
ungeplante oder gesteuerte bzw. geplante
Aktion eines Subjektes oder Objektes, die
außerhalb der zweckbestimmten
betrieblichen Nutzung des bedrohten
Objektes erfolgt.
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Sicherheitspolitik
• Bedrohungen können nach
unterschiedlichen Merkmalen klassifiziert
werden:
–
–
–
–
nach Eintrittswahrscheinlichkeit
nach dem Ort der Entstehung
nach Aktionsebenen
nach allgemeinen und speziellen Bedrohungen
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Sicherheitspolitik
• Das Sicherheitssystem wird durch ein Regelwerk
beschrieben, in dem die technischen und
organisatorischen Maßnahmen
– nach Art, Objektbezug, vermuteter oder bekannter
Wirkung,
– die Kompetenzen und Verantwortlichkeiten für die
Standardisierung und Fortentwicklung des Regelwerks
und die
– Kontrollmechanismen zur Überprüfung des
Sicherheitssystems
dokumentiert sind.
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Sicherheitspolitik
• Das Restrisiko ist möglichst exakt zu
beschreiben, um eine Worst Case-Planung
für nicht beherrschbare Bedrohungen zu
ermöglichen.
• Extremfall der Worst Case-Planung ist der
Totalausfall der IT-Infrastruktur, der durch
Vorsorgemaßnahmen kompensiert werden
muss.
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Sicherheitspolitik
• Sicherheitspolitik muss akzeptiert und
durchsetzbar sein. Dazu bedarf es
verschiedener Handlungen:
– Sicherheitspolitik als Bestandteil der
Unternehmenspolitik
– IT-Sicherheit als Unternehmensziel
– Strategische und operative ManagementEntscheidungen im Planungs- und
Realisierungsprozess
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Sicherheitspolitik
• Unternehmenspolitik beschreibt die sozialen,
wirtschaftlichen und gesellschaftlichen
Ambitionen des Unternehmens im Kontext zu
seiner Umwelt.
• Die unternehmenspolitische Standortbestimmung
basiert auf der Kontinuität der Wertschöpfung und
Gewinnerzielung.
• Die Sicherheitspolitik ist essentielle Voraussetzung
für die Bestands- und Erfolgssicherung.
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Sicherheitspolitik
• IT-Sicherheit als Unternehmensziel ist eine
verbindliche Zielvorgabe für das
Management.
• IT-Sicherheit als Unternehmensziel führt
aus der Abstraktion der Sicherheitspolitik in
eine konkrete Management-Aufgabe.
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Sicherheitspolitik
• Das Management auf allen Führungsebenen ist
Top Down-methodisch für die Belange der
Sicherheitspolitik und die Herstellung des
Regelwerks im IT-Sicherheitssystem zu
sensibilisieren.
• Die Akzeptanz und Unterstützung des
Managements sind notwendige Voraussetzung für
aktives Mitwirken der Beschäftigten im Sinne von
Corporate Identity.
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Modul 2
Durchführung einer Bedrohungs-,
Risiko- und Schadensanalyse
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Zielsetzungen
• Aufgabe der Bedrohungsanalyse ist es, die realen
Bedrohungen, denen die sensitiven Objekte in
einem konkreten oder geplanten IT-System
ausgesetzt sind, zu analysieren und zu
dokumentieren.
• Reale Bedrohungen sind immer zurückzuführen
auf Schwachstellen des IT-Systems und / oder des
organisatorisch-technischen Umfeldes.
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Zielsetzungen
• Aufgabe der Risikoanalyse ist es, die
Wahrscheinlichkeit für das Eintreten einer
möglichen Bedrohung innerhalb eines
festgelegten Zeitraums zu bestimmen.
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Zielsetzungen
• Die Wahrscheinlichkeiten sind abhängig
– vom Wert der sensitiven Objekte,
– den Schutzeigenschaften des IT-Systems,
– den für den direkten oder indirekten Angriff auf
die Integrität usw. erforderlichen Kenntnissen
und deren Verbreitungen,
– den Aufwand zum Ausnutzen der
Schwachstellen (Ressourcen des Angreifers).
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Zielsetzungen
• In der Realität wird vielfach eine
Wahrscheinlichkeit nicht numerisch präzise
angegeben werden können.
• In diesen Fällen muss man sich auf
Schätzwerte, die die vermutete Häufigkeit
beschreiben, abstützen.
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Zielsetzungen
• Die Schadensanalyse bestimmt den Schaden, der
durch eine erfolgreiche Manipulation integrer
Daten und Systemfunktionen oder andere Angriffe
entsteht.
• Der potentielle materielle und / oder ideelle
Schaden bestimmt sich aus dem Produkt von
Wahrscheinlichkeit bzw. relativer Häufigkeit und
Schadenswirkung.
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Vorbereitungen
• Die methodische Vorbereitung der Analyse erfolgt
in mehreren Schritten:
– Bestandsaufnahme
– Abhängigkeitsanalyse
– Ermittlung der Schutzbedürftigkeit der Objekte
• Die Exaktheit und Vollständigkeit der
vorbereitenden Maßnahmen ist essentielle
Voraussetzung für ein effizientes
Sicherheitssystem.
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Vorbereitungen
• Die Bestandsaufnahme ist eine einfache
Erhebungstechnik, die ohne besondere
Kenntnisse angewendet werden kann.
• Durch die Bestandsaufnahme wird ein
vollständiges Bild der Aufgaben- und
Organisationsstruktur des infrage
kommenden Unternehmensbereiches
gewonnen.
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Vorbereitungen
• Objekte der Bestandsaufnahme sind
– vollständige und aktuelle Organigramme des
Untersuchungsbereiches
– Prozess-Struktur des Untersuchungsbereiches
mit Abgrenzung der betrieblichen Kernprozesse
in der Wertschöpfungskette gegenüber
Sekundärprozessen
– Ermittlung des Automationsgrades der
Kernprozesse
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Vorbereitungen
• Weitere Objekte sind
– Auflistung der freigegebenen und eingesetzten
Anwendungen (IT-Verfahren) mit Zuordnung
zu den unterstützten dispositiven und
operativen Prozessen
– Dokumentation der IT-Infrastruktur mit
Beschreibung der Netzarchitektur und der
netzadaptierten IT-Systeme
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Vorbereitungen
• Die Bestandsaufnahme liefert erste
Erkenntnisse über
– den Durchdringungsgrad des Unternehmens mit
Informationstechnik und die damit bewirkte
Abhängigkeit von der Verfügbarkeit, Integrität
und Vertraulichkeit der schutzwürdigen
Objekte,
– die Einstellung der Anwender und Benutzer
gegenüber dem sekundären Arbeitsträger.
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Vorbereitungen
• Bereits in der Phase der Bestandsaufnahme ist die
aktive Beteiligung der Anwender und Benutzer
erforderlich, um vollständige und richtige
Informationen zu erhalten.
• Voraussetzung für eine offene und konstruktive
Mitarbeit ist die Transparenz der vorbereitenden
Maßnahmen. Damit wird auch ein erster Schritt in
Richtung Sensibilisierung für eine
Sicherheitspolitik getan.
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Vorbereitungen
• Im zweiten Schritt der vorbereitenden
Maßnahmen wird eine
Abhängigkeitsanalyse durchgeführt.
• Für die Informationsgewinnung werden
herkömmliche Befragungstechniken
eingesetzt.
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Vorbereitungen
• Im Rahmen der Abhängigkeitsanalyse
werden die unternehmensspezifischen
Anforderungen an die Sicherheit des ITEinsatzes ermittelt.
• Bestimmend für den Analyseerfolg ist die
konsequente Beachtung des Sach- und
Formalzielbezogenen Grundansatzes der
Organisationsgestaltung.
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Vorbereitungen
• In der Abhängigkeitsanalyse werden
folgende Ebenen betrachtet:
– Ablauforganisation mit Untersuchung der
Schnittstellen zwischen einzelnen
Organisations- und Funktionseinheiten und
deren IT-Unterstützung
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Vorbereitungen
– Ebene der Anwendungen: Analyse der
Schnittstellen in integrierten
Anwendungssystemen, der Schnittstellen
gegenüber dem Anwender (User Interface) und
gegenüber den Produktionsplattformen
– Ebene der IT-Infrastruktur: Topologische
Strukturen, Domänen-Konzepte, aufgesetzte
Kommunikationsdienste, Architektur der
Transportsysteme und ihrer Schnittstellen
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Vorbereitungen
• Das Modell der Abhängigkeitsanalyse zielt
auf eine verlässliche und vor allem
vollständige Untersuchung der
Verfügbarkeit und Verlässlichkeit von
Anwendungen und Daten.
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Vorbereitungen
• Die Abhängigkeitsanalyse wird
zweckmäßigerweise ergänzt durch
Diskussion folgender Themen:
– Management der Rechteverwaltung
– Zutritts-, Zugangs- und Zugriffsüberwachung
– Status, Rollen und Kompetenzen der Anwender
und Benutzer
– Status, Rollen und Kompetenzen der System-,
Netz-, Datenbank- und Internet-Administration
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Vorbereitungen
• Das Management der Rechteverwaltung
legt die Regeln und Kontrollverfahren für
die
– Kompetenzen zur Vergabe, Änderung, Sperrung
und Löschung von Zugangs- und
Zugriffsrechten,
– Vererbbarkeit von Gruppen- und
Individualrechten
fest.
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Vorbereitungen
• Die Zutritts-, Zugangs- und
Zugriffsüberwachung ist nicht nur auf
Prüfungen zur Identifizierung oder
Authentifizierung von Subjekten begrenzt,
er erfasst auch den Einsatz kryptografischer
Verfahren für gesicherte Transaktionen im
Zugriffsverfahren.
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Vorbereitungen
• Status, Rollen und Kompetenzen der
Anwender und Benutzer müssen eindeutig
bestimmt sein, insbesondere unter dem
Aspekt der auf PC-Ebene verfügbaren
Entwicklungsmöglichkeiten mit sog.
Endbenutzerwerkzeugen (Front-end-UserTools).
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Vorbereitungen
• Weitere Kriterien der klaren Regelungen
von Zuständigkeiten und Kompetenzen sind
die Anforderungen an die
– verantwortliche Stelle i.S. der
Datenschutzgesetze,
– Ordnungsmäßigkeit der betrieblichen
Datenverarbeitung und
– Zweckbindung des IT-Einsatzes.
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Vorbereitungen
• Die einzelne Organisations- bzw.
Leistungseinheit im Unternehmen muss sich
ihrer Verantwortung bewusst werden und
Datenschutz sowie IT-Sicherheit als
integralen Bestandteil des betrieblichen
Handelns betrachten.
• Fehlt diese Erkenntnis und die Bereitschaft
hierzu, wird IT-Sicherheit nicht Realität.
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Vorbereitungen
• Der Handlungs- und Verantwortungsbereich der
Administration in ihren verschiedenen Disziplinen
muss ebenfalls eindeutig und redundanzfrei
bestimmt sein, um Betriebsstörungen durch
Fehlaktionen zu vermeiden.
• Die Verfügbarkeit der IT-Systeme ist primär vom
Verantwortungsbewusstsein der Administration
abhängig. Hierfür müssen die notwendigen
Vorgaben und Kontrollmechanismen existieren.
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Schutzbedarfsfeststellung
• Die Schutzbedarfsfeststellung ordnet die
automatisierten Verfahren (Anwendungen)
im Kontext zur Wertstellung der Aufgabe
einer Schutzbedarfs-Kategorie zu.
• Die Kategorisierung folgt dem
Grundschutz-Gedanken des BSI.
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Schutzbedarfsfeststellung
• Für Anwendungen mit einem niedrigen bis
mittleren Schutzbedarf bietet der
Grundschutz als umfassendes Bündel von
technischen und organisatorischen
Maßnahmen einen Werkzeugkasten zur
Herstellung einer Basis-Sicherheit, die für
alle IT-Systeme und ihr Umfeld
gleichermaßen wirksam wird.
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Schutzbedarfsfeststellung
• Anwendungen mit einem hohen oder
maximalen Schutzbedarf erfordern über den
Grundschutz hinaus die Konzeption und
Realisierung von individuellen
Sicherheitsfunktionen und –mechanismen,
die auf der Basis von detaillierten
Bedrohungs-, Risiko- und
Schadensanalysen definiert werden.
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Schutzbedarfsfeststellung
• Sicherheitssysteme, bestehend aus
Grundschutz und additiven
Sicherheitsfunktionen und –mechanismen,
erfüllen nur dann ihren Zweck
kontinuierlich und zuverlässig, wenn
bestimmte Gestaltungsregeln beachtet
werden.
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Schutzbedarfsfeststellung
• Gestaltungsregeln sind u.a.
– Zu viele Maßnahmen erfordern einen hohen
Koordinierungsaufwand,
– Zu viele Maßnahmen führen zu abnehmenden
Grenznutzen,
– Fehlende oder zu schwache Maßnahmen
erfüllen nicht das obliegende Sicherheitssoll.
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Schutzbedarfsfeststellung
• Maximale Sicherheitsklasse:
– Schutz vertraulicher Informationen muss gewährleistet
sein und in sicherheitskritischen Bereichen strengen
Kontrollen genügen.
– Informationen müssen in höchstem Maße korrekt sein.
– Knappe Reaktionszeiten für kritische Entscheidungen
fordern ständige Präsenz aktueller Informationen.
– Ausfallzeiten sind nicht akzeptabel.
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Schutzbedarfsfeststellung
• Leitsatz der maximalen Sicherheitsklasse:
– Die zeitweilige Nichtverfügbarkeit der Daten
führt zu einem Zusammenbruch des
Unternehmens oder hat schwerwiegende
Folgen für die wirtschaftliche Situation des
Unternehmens.
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Schutzbedarfsfeststellung
• Hohe Sicherheitsklasse:
– Schutz vertraulicher Informationen muss hohen
gesetzlichen oder betrieblichen Anforderungen genügen
und in sicherheitskritischen Bereichen stärker
kontrolliert sein.
– Informationen müssen korrekt sein, auftretende Fehler
erkennbar und vermeidbar sein.
– Es handelt sich um zeitkritische Verarbeitungen, die
ohne IT-Unterstützung nicht durchgeführt werden
können; es können nur kurze Ausfallzeiten toleriert
werden.
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Schutzbedarfsfeststellung
• Leitsatz der hohen Sicherheitsklasse:
– Im Schadensfall tritt Handlungsunfähigkeit
zentraler Bereiche des Unternehmens ein;
Schäden haben erhebliche Beeinträchtigung der
Unternehmung selbst oder betroffener Dritter
zur Folge.
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Schutzbedarfsfeststellung
• Mittlere Sicherheitsklasse:
– Schutz von Informationen, die nur für den internen
Gebrauch bestimmt sind, muss gewährleistet sein.
– Kleinere Fehler können toleriert werden; Fehler, die die
Aufgabenerfüllung erheblich beeinträchtigen, müssen
jedoch erkenn- oder vermeidbar sein.
– Längere Ausfallzeiten, die zu Terminüberschreitungen
führen, sind nicht zu tolerieren.
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Schutzbedarfsfeststellung
• Leitsatz der mittleren Sicherheitsklasse:
– Schäden haben Beeinträchtigungen der
Unternehmung mit Binnen- und / oder
Externwirkung zur Folge.
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Schutzbedarfsfeststellung
• Niedrige Sicherheitsklasse:
– Vertraulichkeit von Informationen ist nicht
gefordert.
– Fehler können toleriert werden, solange sie die
Erledigung der Aufgaben nicht völlig
unmöglich machen.
– Dauernder Ausfall ist zu vermeiden, längere
Ausfallzeiten sind jedoch hinnehmbar.
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Schutzbedarfsfeststellung
• Leitsatz der niedrigen Sicherheitsklasse:
– Schäden haben nur eine unwesentliche
Beeinträchtigung der Unternehmung zur Folge.
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Sicherheitsziele
• Die Schutzbedarfsfeststellung muss in
Kongruenz zu den Sicherheitszielen des
Unternehmens erfolgen.
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Sicherheitsziele
• Wesentliche Sicherheitsziele:
– Hohe Verlässlichkeit des Handelns, besonders in puncto
Rechtzeitigkeit, Richtigkeit und Vertraulichkeit.
– Gewährleistung des positiven Ansehens des
Unternehmens.
– Erhaltung der in Technik, Informationen,
Arbeitsprozessen und Wissen investierten Werte.
– Sicherung der hohen, möglicherweise
unwiederbringlichen Werte der gespeicherten
Informationen.
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Sicherheitsziele
– Sicherung der Informationsqualität.
– Gewährleistung der aus gesetzlichen Vorgaben
resultierenden Anforderungen.
– Reduzierung der im Schadensfall entstehenden
Kosten.
– Sicherstellung der Kontinuität der
Arbeitsabläufe innerhalb der Organisation.
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Bedrohungsanalyse
• Bei der Bedrohungsanalyse muss zunächst
Klarheit darüber bestehen, welche potentiellen
Bedrohungen existieren, und unter welchen
Bedingungen sie auftreten können.
• Im zweiten Schritt wird die angestrebte Sicherheit
als Soll-Barriere in einen Direktvergleich mit den
erkannten oder vermuteten Bedrohungen gestellt;
die Eintrittswahrscheinlichkeit ist dabei zunächst
ohne Bedeutung.
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Bedrohungsanalyse
• Bedrohungen können auftreten durch
– Verstoß gegen Gesetze, Vorschriften, Verträge,
insbesondere durch fahrlässiges oder
vorsätzliches Handeln von Innen- und
Außenstörern
– Beeinträchtigung der Aufgabenerfüllung
– negative Außenwirkung
– finanzielle Außenwirkung
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Bedrohungsanalyse
• Verstöße gegen Gesetze, Vorschriften und
Verträge sind im Kontext folgender Fragen
zu bewerten:
– Erfordern gesetzliche Auflagen die
Vertraulichkeit und / oder Integrität der Daten?
– Sind Verträge einzuhalten, die die Wahrung der
Vertraulichkeit bestimmter Informationen
beinhalten?
– Gibt es zwingend einzuhaltende Termine?
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Bedrohungsanalyse
• Bei Beeinträchtigung der
Aufgabenerfüllung richtet sich die Schwere
des Schadens nach der zeitlichen Dauer der
Beeinträchtigung und nach dem Umfang der
Einschränkungen der angebotenen
Dienstleistungen.
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Bedrohungsanalyse
• In diesem Bedrohungssegment stellen sich u.a.
Fragen nach
– Daten, deren Vertraulichkeit die Grundlage für die
Aufgabenerfüllung ist.
– Datenmanipulationen, die die Aufgabenerfüllung derart
einschränken, dass das Unternehmen oder der Betrieb
handlungsunfähig wird.
– den Möglichkeiten zur Früherkennung von
manipulierten Zuständen.
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Bedrohungsanalyse
• Die negative Außenwirkung durch reale
Beeinträchtigungen der Sicherheitsziele
oder durch publizierte Gefahrenabwehr im
Einzel- oder Wiederholungsfall führt zu
Ansehens- oder Vertrauensverlust des
Unternehmens oder Betriebes mit
entsprechenden Drittwirkungen auf
Geschäftsbeziehungen.
W. Kruth 2001
96
Bedrohungsanalyse
• Bei der Ermittlung der Wirkungsgrößen
sind u.a. folgende Fragen zu beantworten:
– Welche Konsequenzen ergeben sich für das
Unternehmen oder den Betrieb durch
unerlaubte Veröffentlichung sensitiver Daten?
– Welche Schäden können sich durch die
Verarbeitung, Verbreitung oder Übermittlung
falscher oder unvollständiger Daten ergeben?
W. Kruth 2001
97
Bedrohungsanalyse
• Unmittelbare oder mittelbare finanzielle
Schäden können durch den Verlust der
Vertraulichkeit schutzwürdiger Daten, die
unerlaubte Veränderung von Daten oder den
Ausfall von sog. Kernkomponenten der
Hardware und / oder Software entstehen.
W. Kruth 2001
98
Bedrohungsanalyse
• Die Höhe des Gesamtschadens setzt sich
zusammen aus den direkt und indirekt
entstehenden Kosten zur Analyse und
Beseitigung von Sach- und
Vermögensschäden.
W. Kruth 2001
99
Bedrohungsanalyse
• Fragen zur Ermittlung denkbarer Bedrohungen
und der durch sie ausgelösten Folgewirkungen
sind u.a.
– Können durch Datenmanipulationen finanzwirksame
Daten so verändert werden, dass finanzielle Schäden
entstehen?
– Können verfälschte Daten zu verfälschten
Geschäftsergebnissen führen?
– Wie hoch sind die Kosten zur Wiederherstellung eines
konsistenten Systemzustandes nach einem Störfall?
W. Kruth 2001
100
Bedrohungsanalyse
• Bedrohungen können nach ihrer Art unterteilt
werden in
– systemneutrale Bedrohungen, die unabhängig von
Architektur, Funktionalität und
Schnittstellenbeziehungen der Objekte eintreten
können,
– systemspezifische Bedrohungen, die nur in einer
bestimmten Umgebung mit definierten Funktionen,
Diensten oder anderen Merkmalen auftreten,
– schichtenspezifische Bedrohungen, die innerhalb der
Präsentationsschicht, Anwendungsschicht, Datenbankoder Kommunikationsschicht auftreten.
W. Kruth 2001
101
Bedrohungsanalyse
• Eine weitere Klassifizierung kann nach
Verursachern erfolgen:
–
–
–
–
–
Höhere Gewalt
Organisatorische Mängel
Menschliche Fehlhandlungen
Technisches Versagen
Vorsätzliche Handlungen
W. Kruth 2001
102
Bedrohungsanalyse
• Eine dritte Variante ist die Ermittlung der
Bedrohungen im Objektkontext (BSIAnsatz):
– Clients
– Server und Netze
– Kommunikationsdienste
W. Kruth 2001
103
Bedrohungsanalyse
• Alle Klassifizierungsverfahren weisen
Mängel und Stärken auf, die in idealer
Weise durch eine Kombination
verschiedener Verfahren, die die Schwächen
vermeidet und die unterschiedlichen
Stärken addiert, kompensiert werden.
W. Kruth 2001
104
Risiko- und Schadensanalyse
• Bei der Schutzbedarfsfeststellung der
Objekte ergibt sich als Zusatzprodukt der
Schadenswert für die Objekte aus dem Wert
der IT-Anwendung und / oder der zu
verarbeitenden Informationen.
W. Kruth 2001
105
Risiko- und Schadensanalyse
• Der Schadenswert bemisst sich nach der
Zuordnung zu einer Schadensstufe:
–
–
–
–
–
unbedeutender Schaden
geringer Schaden
mittlerer Schaden
großer Schaden
katastrophaler Schaden
W. Kruth 2001
106
Risiko- und Schadensanalyse
• Die Zuordnung zu einer Schadensstufe erfolgt in
Abhängigkeit von der Ausprägung der Parameter
–
–
–
–
–
–
–
Verstoß gegen Gesetze, Regelwerke, Verträge
Beeinträchtigung der Aufgabenerfüllung
Außenwirkung
Innenwirkung
finanzielle Auswirkung
Sensivitätsgrad der Informationen
Dauer der Verzichtbarkeit
W. Kruth 2001
107
Risiko- und Schadensanalyse
• Für Bedrohungen, deren Schadenswert als
sehr hoch oder katastrophal eingestuft wird,
relativiert sich die Bedeutung der
Eintrittshäufigkeit, da i.d.R. die
Schadensauswirkung die Auswahl
geeigneter Maßnahmen für die Herstellung
der erforderlichen Sicherheit hinreichend
begründet.
W. Kruth 2001
108
Risiko- und Schadensanalyse
• Für hohe Schäden ist eine grobe
Abschätzung der Wahrscheinlichkeit eines
Schadenseintritts nach den Merkmalen
– unwahrscheinlich.
– wenig wahrscheinlich oder
– wahrscheinlich
durchzuführen.
W. Kruth 2001
109
Risiko- und Schadensanalyse
• In Abhängigkeit von der Bewertung der
Eintrittswahrscheinlichkeit kann eine
Risiko-Differenzierung erfolgen:
–
–
–
–
sehr hohes Risiko
hohes Risiko
mittleres Risiko
tragbares Risiko
W. Kruth 2001
110
Trends und Tendenzen
• Die kurzen Innovationszyklen in der
Informationstechnologie und die rasant
wachsenden Ressourcen von Angreifern
innerhalb und außerhalb der fokussierten
Organisation erfordern eine ständige
Anpassung des Sicherheitssystems.
W. Kruth 2001
111
Trends und Tendenzen
• Die in vielen Bereichen praktizierte
Methode des „Angreifermodells“, in dem
entweder in realistischen Szenarien oder
durch reale Attacken im
Unternehmensauftrag die Wirksamkeit von
Sicherheitsmaßnahmen erprobt wird, bietet
optimale Analysemöglichkeiten in
hochkritischen Situationen.
W. Kruth 2001
112
Trends und Tendenzen
• Die Fortentwicklung muss insbesondere die
„E“-Technologien berücksichtigen, da es
sich hier noch um ein weitgehend
ungeregeltes Systemfeld mit erheblichen
Schwächen der eingesetzten
Basistechnologien und der
Kommunikationsdienste handelt.
W. Kruth 2001
113
Modul 3
Datenschutz- und
Datensicherungskonzept
W. Kruth 2001
114
IT-Sicherheitsmanagement
• Voraussetzung für die sinnvolle Umsetzung und
Kontrolle von IT-Sicherheitsmaßnahmen ist ein
geplanter und gesteuerter IT-Sicherheitsprozess.
Diese Planungs- und Lenkungsaufgabe wird als
IT-Sicherheitsmanagement bezeichnet.
• Das IT-Sicherheitsmanagement umfasst mehrere
Maßnahmenbündel, die insgesamt das Konstrukt
bilden.
W. Kruth 2001
115
IT-Sicherheitsmanagement
• Die Etablierung des IT-Sicherheitsprozesses
und die konsequente Realisierung in
mehreren Schritten steht am Anfang der
Maßnahmen.
• Der IT-Sicherheitsprozess folgt dem Prinzip
der Integration in die Gesamtplanung und
Fortentwicklung des Unternehmens,
insbesondere in der IT-Ausstattung.
W. Kruth 2001
116
IT-Sicherheitsmanagement
• Ein IT-Sicherheitsprozess wird in folgenden
Schritten etabliert:
– Erstellung einer IT-Sicherheitsrichtlinie,
– Auswahl und Etablierung einer geeigneten
Organisationsstruktur für IT-Sicherheit
– Vorbereitende Maßnahmen für die Erstellung eines
Sicherheitskonzeptes
– Erstellung und Umsetzung des Sicherheitskonzeptes,
– Sicherheit im laufenden Betrieb.
W. Kruth 2001
117
IT-Sicherheitsmanagement
• Eine IT-Sicherheitsleitlinie wird in
folgenden Schritten erstellt:
– Verantwortung der Unternehmensleitung für die
IT-Sicherheitslinie,
– Konstituierung eines Entwicklungsteams für
die IT-Sicherheitsleitlinie,
– Bestimmung der IT-Sicherheitsziele,
– Aufbau und Bekanntgabe.
W. Kruth 2001
118
IT-Sicherheitsmanagement
• Mindestinformationen in der ITSicherheitsrichtlinie sind u.a.
– Stellenwert der IT-Sicherheit und Bedeutung
der IT für die Aufgabenerfüllung,
– Sicherheitsziele und –strategien für die
eingesetzte IT,
– Zusicherung, dass die IT-Sicherheitslinie von
der Unternehmensleitung durchgesetzt wird.
W. Kruth 2001
119
IT-Sicherheitsmanagement
• Für den Aufbau der Organisationsstruktur
für die IT-Sicherheit existieren ebenfalls
keine verlässlichen Regeln, da Größe,
Beschaffenheit und Struktur der jeweiligen
Organisation hier die Gestaltungsregeln und
Rahmenbedingungen bestimmen.
W. Kruth 2001
120
IT-Sicherheitsmanagement
• Als zentrale Rollen in der
Organisationsstruktur der IT-Sicherheit sind
auf jeden Fall
– der IT-Sicherheitsbeauftragte und
– in größeren Unternehmen Das ITSicherheitsmanagement-Team
zu definieren.
W. Kruth 2001
121
IT-Sicherheitsmanagement
• Der IT-Sicherheitsbeauftragte ist für alle
Sicherheitsfragen des Unternehmens zuständig;
sein Interesse gilt der Betriebssicherheit, er dient
dem Unternehmen.
• Der Datenschutzbeauftragte dient dem
Unternehmen und den Betroffenen, sein Interesse
gilt der IT-Sicherheit nur in dem durch die
Speicherung, Verarbeitung und Übermittlung
personenbezogener Daten bestimmten Umfang.
W. Kruth 2001
122
IT-Sicherheitsmanagement
• Die vorbereitenden Maßnahmen zur
Bestandsaufnahme, Abhängigkeitsanalyse
und Schutzbedarfsfeststellung bilden die
Plattform für die inhaltliche Strukturierung,
Umsetzung und Kontrolle des ITSicherheitskonzeptes.
W. Kruth 2001
123
IT-Sicherheitsmanagement
• Die inhaltliche Strukturierung, Umsetzung und
Kontrolle des IT-Sicherheitskonzeptes sind die
zentralen Maßnahmen im Sicherheitsmanagement.
• Im IT-Sicherheitskonzept werden
– die Methodik der Bereitstellung,
– die Ergebnisse aus den einzelnen Arbeitsschritten und
– die erkannten oder vermuteten Wirkungsgrößen von
Maßnahmen
dokumentiert.
W. Kruth 2001
124
IT-Sicherheitsmanagement
• Das angestrebte IT-Sicherheitsniveau soll
dauerhaft gewährleistet werden. Hierzu
bedarf es einer
– IT-Sicherheitsrevision,
– regelmäßigen Aktualisierungsüberprüfungen
und
– der Erstellung von Management-Reports zur
IT-Sicherheit.
W. Kruth 2001
125
Integrative Konzepte
• Alle Konzepte zum Datenschutz und zur ITSicherheit im Unternehmen müssen im
Zusammenhang mit
– der Fortentwicklung der Unternehmensorganisation,
– der daraus abgeleiteten Technologieplanung und
– der Herstellung des geplanten technischen Zustandes
betrachtet werden.
W. Kruth 2001
126
Integrative Konzepte
• Dies bedeutet in der Konsequenz eine
ganzheitliche Planung, die alle
organisatorischen, technischen,
datenschutzrechtlichen und
sicherheitsbezogenen Merkmale und
Einflussgrößen berücksichtigt.
W. Kruth 2001
127
Integrative Konzepte
• Integrative Konzepte scheitern oft an
Ressourcenknappheit. In diesen Fällen
bietet sich eine stufenweise Entwicklung
über Teilkonzepte an, die entweder nach
– organisatorischen,
– systemtechnischen oder
– maßnahmenbezogenen
Kriterien gebildet werden.
W. Kruth 2001
128
Integrative Konzepte
• Die Entwicklung integrativer Konzepte
erfolgt zweckmäßigerweise in einer Top
Down-strukturierten Vorgehensweise, um
alle denkbaren Problemfelder in die
Diskussion einzubeziehen.
W. Kruth 2001
129
Integrative Konzepte
• Weitere Voraussetzungen für den Erfolg
sind
– eine hohe Fach- und Organisationskompetenz
des Datenschutzbeauftragten,
– die methodische Entwicklung unter
Anwendung von Methoden und Prinzipien des
Projektmanagements.
W. Kruth 2001
130
Integrative Konzepte
• Das Projektmanagement
– strukturiert den Entwicklungsprozess in
abgeschlossene Meilensteine als Voraussetzung
für eine effiziente Projektplanung, -steuerung
und –kontrolle,
– definiert die Kompetenzen des Projektmanagers
und des Entwicklungsteams.
W. Kruth 2001
131
Integrative Konzepte
• Im Entwicklungsteam sind die
Kompetenzen der IT-Bereiche, der
Beschaffung und des
Datenschutzbeauftragten unter Moderation
des Projektträgers gebündelt.
• Wesentlicher Vorteil der Projektarbeit ist die
Gewinnung von Synergieeffekten für alle
Beteiligten.
W. Kruth 2001
132
Integrative Konzepte
• Die Erstentwicklung integrativer Konzepte
kann auch durch eine externe Dienstleistung
erfolgen; das Unternehmen übernimmt
anschließend die Fortentwicklung. Diese
Variante ist besonders für kleine und
mittlere Unternehmen mit geringen eigenen
Ressourcen eine wirtschaftliche Alternative.
W. Kruth 2001
133
Sicherheit durch
Standardisierung
• Eine wesentliche Verbesserung des
Datenschutz- und Sicherheitsniveaus kann
durch eine weitgehende Standardisierung
von Objekteigenschaften und technischen
Regeln, insbesondere im Bereich der
Zugangs- und Zutrittskontrolle erreicht
werden.
W. Kruth 2001
134
Sicherheit durch
Standardisierung
• Die Standardisierung von technischen
Objekten der IT – Hardware- und SoftwareKomponenten – vereinfacht die Konzeption
und Realisierung von Sicherheitssystemen,
die im wesentlichen Architektur und
funktionale Eigenschaften von Hardware
und Software berücksichtigen.
W. Kruth 2001
135
Sicherheit durch
Standardisierung
• Insbesondere das Sicherheitsziel
„Gewährleistung der Verfügbarkeit“ wird
durch die Standardisierung der IT-Systeme
wesentlich leichter erreichbar, da Backupund Recovery-Strategien vereinfacht
werden.
W. Kruth 2001
136
Sicherheit durch
Standardisierung
• Standardisierungen sind auch in der
Zugangs- und Zugriffskontrolle von
Relevanz, die insbesondere bei
mehrstufigen Kontrollsystemen aus
Sicherheits- und Zweckmäßigkeitsgründen
die Einrichtung von Benutzerprofilen mit
Single Sign On-Prozedurmimik unterstützt.
W. Kruth 2001
137
Sicherheit durch
Standardisierung
• Ein weiterer Ansatz zur Standardisierung ist in der
Qualifizierung des Personals angesiedelt.
• Wesentliche Voraussetzung für einen vernünftigen
Umgang mit der Technik ist die Herstellung einer
positiven Einstellung zur IT und den damit
verbundenen Anforderungen des Datenschutzes
und der IT-Sicherheit. Diese kann bei einer
fehlenden oder unzulänglichen Qualifizierung
nicht erwartet werden.
W. Kruth 2001
138
Datenschutzaudit
• Zur Verbesserung des Datenschutzes und
der Datensicherheit können Anbieter von
IT-Systemen, Software und
datenverarbeitende Stelle ihr
Datenschutzkonzept sowie ihre technischen
Einrichtungen durch unabhängige Gutachter
prüfen und bewerten lassen.
W. Kruth 2001
139
Datenschutzaudit
• Zielsetzung des Datenschutz-Audits ist es,
den Stand der Realisierung der Forderungen
der wesentlichen datenschutzrechtlichen
Vorschriften in einer Institution abbilden,
beurteilen und Möglichkeiten zur
Verbesserung bieten.
W. Kruth 2001
140
Datenschutzaudit
• Zur Erreichung dieser Zielsetzung sollte ein
Datenschutz-Audit folgende Merkmale
erfüllen:
– Ausgangsbasis ist ein definiertes Zielniveau
– Grundlage für Prüfkriterien
– Lieferung von K.O.-Kriterien für Nichtbestehen
der Prüfung
– alle Feststellungen sind verifizierbar bzw.
falsifizierbar.
W. Kruth 2001
141
Datenschutzaudit
• Das Datenschutz-Audit bietet den Vorteil der
systematischen Erkennung von Schwachstellen
und die Bereitstellung von vergleichbaren
Prüfergebnissen.
• Die Skalierfähigkeit des Verfahrens ermöglicht
eine bereichsbezogene Auditierung in großen
Unternehmen mit stufenweiser Verdichtung
entsprechend der Organisationsgestaltung.
W. Kruth 2001
142
Datenschutzaudit
• Ergebnisse der Auditierung sind
– Gutachten über die Qualität der
Datenschutzorganisation und der Bemühungen
um Fortentwicklung des Datenschutzes,
– Mängelliste zur Beseitigung von festgestellten
Defiziten und Prioritäten zur
Mängelbeseitigung,
– Zertifikat über die erfolgreiche Auditierung
nach abgeschlossener Mängelbeseitigung.
W. Kruth 2001
143
Teil 4
Sicherheit im Intranet und
Internet
W. Kruth 2001
144
Teil 4.1
Begriffe und Dienste
W. Kruth 2001
145
Intranet und Extranet
• Intranet: Nutzung der Internet-Technologie im
unternehmensinternen Netzwerk
• Extranet: Verbindung von mehreren Intranets über das
Internet
W. Kruth 2001
146
Internet-Dienste
• E-Mail:
• Standarddienst im Internet
• Simple Mail Transport Protocol (SMTP)
W. Kruth 2001
147
Internet-Dienste
• World Wide Web (WWW):
• Informationsprotokolle für Beantwortung von
Anfragen oder Referenzen
• Adressierung der Informationsquelle mittels HTTP
(Hypertext Transfer Protocol)-Adresse für den
Abruf von aktiven oder passiven Webseiten
• WWW kann andere Dienste aktivieren (z.B. FTP bei
Zugriff auf Softwareanbieter)
W. Kruth 2001
148
Internet-Dienste
• FTP (File Transfer Protocol) unterstützt den Transport
und die Zeichensatzumkodierung von Text- und
Binärdateien:
• Dateitransfer wird über Kontroll- und Datenkanäle
mit unterschiedlichen Port-Nummern gesteuert
• Anonymous FTP: Bereitstellung von kopierfähigen
Dateien auf FTP-Server zum Download ohne
Voranmeldung oder Befugniserteilung
• FTP-Server sollten nur passive Aktivitäten zulassen
und keine sicherheitsrelevanten Dateien beinhalten
W. Kruth 2001
149
Internet-Dienste
• Telnet:
• Einfacher Terminalzugang zu einem System
• Telnet-Sitzungen sollten nur auf Maschinen
gestartet werden, die einander trauen (Secure
Telnet), in diesen Fällen werden die Nachrichten
verschlüsselt
• Bei ungesicherten Telnet-Verbindungen EinmalPassworte verwenden
W. Kruth 2001
150
Internet-Dienste
• Usenet News (Diskussionsforen):
• Öffentliche Foren für sachthematische oder
allgemeine Diskussionsbeiträge
• Urheber der Diskussionsbeiträge sind nicht
erkennbar
• Diskussionsforen sind Plattformen für notwendigen
Erfahrungsaustausch (z.B. Foren von Herstellern)
• Probleme: Veröffentlichungen von Verleumdungen,
Digitales Mobbing usw.
W. Kruth 2001
151
Teil 4.2
TCP/IP-Protokoll
W. Kruth 2001
152
TCP-/IP-Protokoll
• Internet-Protokoll:
• TCP/IP (Transmission Control Program / Internet
Protocol) ist ein Satz von
Kommunikationsprotokollen
• TCP/IP unterstützt das Weiterleiten von
Informationen, die Versendung von E-Mails und
den Einsatz von Remote-Login-Funktionen
• Übertragungssicherheit durch TCP/IP wird ab IPv6
erreicht
W. Kruth 2001
153
TCP-/IP-Protokoll
• IP-Pakete:
• IP-Pakete bestehen aus einem Kopf (Header) mit
Quell- und Zieladresse, Prüfsumme und den
Nutzdaten
• IP ist ein ungesicherter Dienst: Pakete können
verloren gehen, mehrfach zugestellt werden,
einander überholen
• Integrität der Nutzdaten wird bis IPv6 nicht
überprüft
W. Kruth 2001
154
TCP-/IP-Protokoll
• TCP:
• TCP stellt gesicherte virtuelle Verbindungen zur
Verfügung
• Ablieferung Pakete erfolgt in Reihenfolge des
Versandes, verlorene / verstümmelte Pakete werden
nochmals übertragen
• Reihenfolge der Pakete wird durch Laufnummer
bestimmt
• TCP-Header beinhaltet Quellsystem, Quellport,
Zielsystem und Zielport (Port = Dienst-Ident)
W. Kruth 2001
155
TCP-/IP-Protokoll
• Internet-Adressen:
• Internet-Adressen (IP-Adressen) sind mehrstufige,
eindeutige und einmalige Adressen von Rechnern im
Internet
• Eine IP-Adresse klassifiziert das Netzwerk und den
Rechner im Netzwerk
• Netzwerke i.S. des IP-Adressteils sind mehrstufig
(hierarchische Teilnetze), die auch als Domänen
bezeichnet werden
W. Kruth 2001
156
TCP-/IP-Protokoll
• Rechnernamen:
• IP-Adressen sind eindeutige Rechnerbezeichnungen
• IP-Adressen werden aus Gründen der
Praktikabilität in eindeutige, nicht wiederholbare
Rechnernamen transformiert
• Für jede Domäne existiert ein Domain Name Server
(DNS), der die geforderte Eindeutigkeit
gewährleistet
• Rechnernamen sollten keinen Bezug zu
betrieblichen Aktivitäten / Organisationsmerkmalen
aufweisen (RFC 1178/Request for Comments)
W. Kruth 2001
157
TCP-/IP-Protokoll
• Routing von Datenpaketen:
• Routing ist der Vorgang der Suche, Auswahl und
Nutzung von Routen zwischen zwei oder mehreren
Zielen (Wegwahl in Datennetzen)
• Routing-Protokolle dienen der dynamischen Suche
nach geeigneten Wegen im Internet
• Routing-Informationen definieren die Routen von
der Quell- zur Zielmaschine und zurück
• Problem: Unterwanderung von Routing-Strategien
zur Vorbereitung einer Maskerade
W. Kruth 2001
158
Teil 4.3
Allgemeine
Bedrohungspotenziale
W. Kruth 2001
159
Bedrohungspotenziale
• Hacker und Cracker
• planen ihre Angriffe sorgfältig
• Ziele sind das Ermitteln von Schwachstellen oder
die Beeinträchtigung der Verfügbarkeit von
Systemen
• sind als externe Angreifer eine Bedrohung, deren
Eintrittswahrscheinlichkeit schwer eingeschätzt
werden kann
• stellen ihr Wissen im Internet zur Verfügung
W. Kruth 2001
160
Bedrohungspotenziale
• Typische Angriffe sind
• Denial-of-Service-Attacken: mittels spezieller
Software werden Web-Server mit falschen
Informationen versorgt oder durch eine Datenflut
destabilisiert
• Port-Scans: ermitteln der aktiven Ports eines
Systems zur Vorbereitung von aktiven Angriffen
• Sniffing: „Schnüffelprogramme“, die auf dem
angegriffenen Rechner den Datenverkehr
überwachen, aufzeichnen und an den Angreifer
übersenden.
W. Kruth 2001
161
Bedrohungspotenziale
• Schadenstiftende Software (Malicious Software,
Malware)
• Viren sind unselbständige Programmroutinen, die
einen „Wirt“ benötigen, um ihre Schadensfunktion
zu aktivieren
• Trojanische Pferde sind selbständig ablaufende
Programme, die vom Angreifer oder vom Benutzer
aktiviert werden müssen
W. Kruth 2001
162
Bedrohungspotenziale
• Polymorphe Viren
• Verschlüsselte Viren, deren Code durch
unterschiedliche Reihenfolge und Verwendung von
Maschinenbefehlen gekennzeichnet ist.
• Anwendung unterschiedlicher
Verschlüsselungsmechanismen (Mutation Engine).
• Tarnkappen-Viren (Stealth-Viren)
• Überwachung und Manipulation von
Dateizugriffen.
• Manipulation des Directory, um Entdeckungen bei
Größenveränderungen infizierter Programme zu
vermeiden.
W. Kruth 2001
163
Bedrohungspotenziale
• Makro-Viren bestehen aus einem oder mehreren
Makros und beihalten meist Auto-Makros wie
AutoOpen oder AutoClose, um beim Lesen eines
infizierten Dokumentes oder einem Kalkulationsblatt
aktiviert zu werden.
• Makro-Viren werden beim Öffnen eines befallenen
Dokumentes oder eines anderen Wirtsträgers aktiviert.
• Makro-Viren können fast unbegrenzte Schäden
anrichten. Sie können destruktiv wirken (formatieren
von Plattenspeichern aktivieren), Texte in Dokumenten
manipulieren oder API-Funktionen in Makros
einbinden.
W. Kruth 2001
164
Bedrohungspotenziale
• Makro-Viren werden in den Makrosprachen der
jeweiligen Standard-Bürosoftware erzeugt.
• Produzenten von Makro-Viren sind damit nicht nur
Außentäter, sondern in vermehrtem Umfang auch
Innentäter
• Das Gefährdungspotential ist wesentlich größer als bei
den klassischen Computer-Viren, da Makro-Viren
schnell erstellt und einfach verbreitet werden können.
In Fachzeitschriften und im Internet werden
Entwicklungshilfen angeboten.
W. Kruth 2001
165
Bedrohungspotenziale
• Trojanische Pferde können in
• Gerätetreibern
• System-Updates
• ActiveX-Controls
oder anderer Software versteckt sein.
W. Kruth 2001
166
Abwehr von Malware-Attacken
• Schädlingsbekämpfung durch Virenscanner
• Auswahl eines geeigneten Virenscanners. Erfahrungsberichte
usw. sind über das BSI oder die Virus Test-Center abrufbar.
• Empfehlungen in Fachzeitschriften sind kritisch zu betrachten,
da die Testbreite und -tiefe nicht immer optimal ist.
• Für zentrale Kontrollstellen sind mindestens zwei
unterschiedliche Virenscanner einzusetzen, deren Stärken in
der Erkennung und Beseitigung gut kombiniert werden
können.
• Virenscanner müssen mindestens im 2-Wochen-Zyklus
aktualisiert werden; Aktualisierungen über das Internet sind
zu bevorzugen.
W. Kruth 2001
167
Abwehr von Malware-Attacken
• und durch
• regelmäßige Überprüfung aller infrage kommenden
Systeme auf Befall mit klassischen Computer-Viren,
insbesondere beim mobilen Computing.
• Installation von residenten Virus-Wächtern in
vernetzten Systemen zur Kontrolle der
Dateizugriffe.
• Kontrolle aller ein- und ausgehenden Datenträger
auf Schleusen-Systemen, die über eine trennbare
Verbindung zum LAN / Intranet verfügen.
W. Kruth 2001
168
4.3 E-Mail-Sicherheit
W. Kruth 2001
169
Bedrohungen beim E-Mail
• Manipulation von Adressen und
Nachrichteninhalten
• E-Mail-Bombing
• Unbefugte Kenntnisnahme des Nachrichteninhaltes
und der Inhalte von Attachments (Anlagen)
• Infektion durch Makro-Viren in den Attachments
• Datendiebstahl mittels E-Mail-Versand an andere
Adresse
• Mail-Diebstahl
W. Kruth 2001
170
Sicherheitsfunktionen E-Mail-Dienst
• Sicherheit gegen Manipulation von Inhalten:
• Überprüfung aller ein- und ausgehenden Mails auf
Befall mit Malware vor Verschlüsselung bzw. nach
Entschlüsselung mit automatischem Virenscan
• Ausgehende Mails: Verschlüsselung der
Nachrichteninhalte und der Inhalte von
Attachments und Digitale Signierung der Mails und
Attachments
W. Kruth 2001
171
Sicherheitsfunktionen E-Mail-Dienst
• Sicherheit gegen Datendiebstahl:
• Sicherheitsregeln zur Begrenzung der Attachments
nach Art und Transfergröße
• Content-Filterung (Inhaltsprüfung) auf dem MailServer
W. Kruth 2001
172
Sicherheitsfunktionen E-Mail-Dienst
• Sicherheit gegen Adressmanipulation und MailDiebstahl:
• Vereinbarung von Quittungsregeln und Digitaler
Signatur mit Korrespondenzpartnern
W. Kruth 2001
173
Sicherheitsfunktionen E-Mail-Dienst
• Sicherung im Extension-Mode:
• Benutzung von S/Mime (Secure Multipurpose
Internet Mail Extensions) anstelle der
standardmäßigen MIME-Unterstützung
W. Kruth 2001
174
4.4 Web-Sicherheit
W. Kruth 2001
175
Browser-Funktionalität
•
•
•
•
•
IP-Adressumsetzung
HTML-Interpretation
Java Virtual Machine für Java-Bytecode
Verifizierung von ActiveX-Controls
Anzeige und Registrierung von Cookies
W. Kruth 2001
176
Java-Applets
• Java-Applets sind pre-compilierte Programme, die im
Kontext zu einer Web-Seite übertragen werden.
• Grundsätzlich bietet Java keine Funktionen für den
Zugriff auf interne und externe Speicher; llerdings
können diese Sperren durch Einsatz von
Entwicklungsumgebungen mit voller JavaUnterstützung umgangen werden.
• Funktionsumfang Java-Programmiersprache
entsprechend C-Sprache
• Java-Skriptsprache als integrales Element von HTMLSkripten
W. Kruth 2001
177
Java-Applets
• Funktionalität der Applets ist nicht bekannt
• Die Browser bieten gegen schadensstiftende JavaApplets keinen wirksamen Schutz. Sie überprüfen
lediglich - soweit vorhanden - die digitale Signatur, die
jedoch keine Erkenntnisse über die
Programmfunktionen liefert.
W. Kruth 2001
178
ActiveX-Controls
• Ausführbarer Programmcode
• Funktionalität entspricht Windows-unterstützter
Software
• Kontrolle über Browser für signierte Controls
• Funktionalität der Controls ist nicht bekannt
W. Kruth 2001
179
ActiveX-Controls
• ActiveX-Controls bieten im Gegensatz zu Java von
vornherein keine Beschränkungen in der
Funktionalität. ActiveX-Controls verfügen über die
uneingeschränkte Schnittstellenkompatibilität von
Software, die unter Windows NT ablauffähig ist.
• Der Browser kontrolliert ActiveX-Controls auf das
Vorhandensein einer digitalen Signatur. Dabei können
verschiedene Kontrollstufen eingestellt werden.
Allerdings ist auch in diesem Fall eine Erkennung auf
schadensstiftende Funktionen nicht möglich.
W. Kruth 2001
180
Cookies
• Registrierung von wiederkehrenden Informationen
beim elektronischen Geschäftsverkehr
• Cookies und Informationen werden auf Festplatte
abgespeichert
• Funktionalität der Cookies ist nicht bekannt
W. Kruth 2001
181
CGI-Problematik
• CGI (Common Gateway Interface)-Schnittstellen
erlauben es dem Webserver, nachgelagerte
Programme (CGI-Skripts o.a.) zu aktivieren, zum
z.B. Datenbankrecherchen durchzuführen
• CGI-Programme erhalten ihre Parameter als
Listanhang zur URL
• Die Steuerungsparameter können leicht modifiziert
werden
W. Kruth 2001
182
4.5 IT-Sicherheit in der Telearbeit
W. Kruth 2001
183
IT-Sicherheit in der Telearbeit
• Bedrohungen:
• Diebstahl der IT
• Unberechtigter Zugang zu Informationen
• Nutzung nicht lizenzierter Software
• Unkontrollierter Aufbau von Kommunikationsverbindungen
• Maskerade
• Unberechtiger Zugang zum Unternehmensnetzwerk
W. Kruth 2001
184
IT-Sicherheit in der Telearbeit
• Grundlegende Aspekte
• Arbeitszeitregelung für die Präsenzzeiten im Büro;
in dieser Zeit sollte vom häuslichen Arbeitsplatz
kein Zugriff auf die Systeme im Unternehmensnetz
gestattet sein
• Ermittlung und Diskussion des
Bedrohungspotenzials
• Gemeinsame Erstellung des Sicherheitskonzeptes
mit den Beteiligten
W. Kruth 2001
185
IT-Sicherheit in der Telearbeit
• Maßnahmen am Telearbeitsplatz:
• Zugangskontrolle mittels Chipkarte, da der Rechner im
häuslichen Bereich in völlig ungesicherten Umgebung
betrieben wird
• Nutzungsverbot nicht freigegebener Software; die Installation
am Telearbeitsplatz muss durch Einschränkung von
Admininistrator-Rechten und Remote-Kontrolle des
Systemzustandes verhindert werden
• Betreuungs- und Wartungskonzept für das System am
Telearbeitsplatz
• Verschlüsselung empfindlicher Daten
W. Kruth 2001
186
IT-Sicherheit in der Telearbeit
• Maßnahmen im Schleusenbereich:
• Restriktive Zugriffsrechte für den Fernzugriff auf das
Unternehmensnetzwerk
• Sichere Datenübermittlung durch Einsatz von krypografischen
oder steganografischen Verfahren
• Automatischer Rückruf
• Einsatz von sicherer Kommunikationssoftware mit Einzel- und
Gruppen-Identifikation
• Deaktivierung nicht benötigter Router-Funktionalitäten
W. Kruth 2001
187
4.6 Sicherheitsbarrieren
W. Kruth 2001
188
Missbrauch des Internet-Zugangs
•
•
•
•
•
Imageverlust
Gebührenbetrug
Verlust von Arbeitszeit
Erpressbarkeit von Surfern
Maßnahmen:
– Internet-Regelung mit Definition von Sanktionen
– Gezielte Auswertung der Protokolldateien
W. Kruth 2001
189
Abschottung des Unternehmensnetzes
• Kein Internetzugang
• Internetzugang über Schleusen-Systeme
• Internetzugang über Firewall
W. Kruth 2001
190
IPsec
• IPsec ist ein Paket von Sicherheitserweiterungen zur
Gewährleistung der Vertraulichkeit und
Authentizität von Daten
• Verschlüsselt werden der Authentication Header
(Point-to-Point-Verschlüsselung) und die Daten
(Encapsulating Security Payload) (End-to-EndVerschlüsselung)
W. Kruth 2001
191
Filterung von Cookies
• Ausfilterung von Cookies aus
Werbungsinformationen
• Differenzierung von Cookies nach Kategorien zur
individuellen ergänzenden Filterung
W. Kruth 2001
192
Content-Filterung
• Content-Filterung unterstützt die Prüfung von
Seiten- oder Nachrichteninhalten auf unzulässige
Inhalte (z.B. rechtsextremistische Darstellungen
usw.)
• Content-Filterung kann isoliert im Netzwerk oder
in Kombination mit einer Firewall erfolgen
• Kernstück der Content-Filterung sind Sperr- und
Freigabelisten, die sich u.a. am Recreational
Software Advisory Council-Standard orientieren
W. Kruth 2001
193
Paketfilter
W. Kruth 2001
194
Paketfilter
• Paketfilter werden zwischen Netzwerksegmenten
platziert
• Jeder Port (Kontrollschleuse) des Paketfilters kann
für die Implementierung der Sicherheitspolitik, die
festschreibt, welcher Dienst für welchen Port
zugänglich sein soll, verwendet werden
W. Kruth 2001
195
Paketfilter
• Prinzipien:
• Kriterien für die Paketfilterung müssen für jeden
Port separat eingetragen werden
• Wenn ein Datenpaket einen Port erreicht, so wird
sein Header gelesen
• Die Filterregeln werden in einer bestimmten
Reihenfolge abgespeichert, die auch die
Reihenfolge der Anwendung bestimmt
W. Kruth 2001
196
Paketfilter
• Filterregeln:
• Wenn eine Regel die Übertragung oder den
Empfang eines Datenpaketes blockiert, dann ist
dieser Pakettyp verboten
• Wenn eine Regel den Empfang oder die
Übertragung eines Datenpaketes erlaubt, so darf
dieser Pakettyp passieren
• Erfüllt ein Datenpaket keine der gespeicherten
Regeln, wird es abgewiesen
W. Kruth 2001
197
Paketfilter
• Filterregeln-Parameter:
• Lfd. Nr. der Filterregel
• Aktion
• Quelle und Quellport
• Ziel und Zielport
• Optionen
• Erläuterungen
W. Kruth 2001
198
Paketfilter
• Filterung an Ein-/Ausgangsports:
• Die Filterregeln definieren, ob die Filterung bei
ein- oder ausgehenden Paketen erfolgen soll
• Erfolgt die Filterung am Ausgang, kann nicht
mehr festgestellt werden, über welche
Schnittstelle das Paket hereinkam (AdressSpoofing-Attacken)
• Die Filterung eingehender Pakete vermeidet
Adress-Spoofing
W. Kruth 2001
199
Application Gateway
W. Kruth 2001
200
Application Gateway
• Application-Gateway setzen für jede Applikation
und jeden Dienst einen Proxy (Stellvertreter) ein, die
den gesamten ein- und ausgehenden Verkehr
kontrollieren und protokollieren
• Proxys agieren anstelle der Zieladressaten
• Die geprüften und freigegebenen Pakete werden
vom Proxy an die Zieladresse weitergeleitet
W. Kruth 2001
201
Application-Gateway
• Bastion Host:
• Überprüfung der Anforderungen vom und ins
externe Netzwerk auf der Anwendungsschicht
• Wird die Anforderung vom Bastion Host
durchgelassen, wird sie weiter an das interne
Netzwerk geleitet
• Bei ausgehendem Verkehr werden die
Anforderungen an den Überwachungsrouter
geleitet
W. Kruth 2001
202
Application-Gateway
• Konfiguration Bastion-Host:
• Einsatz von proprietären Betriebssystemen
(höhere Sicherheit gegen Attacken)
• Begrenzung der Konfiguration auf ProxyServices
W. Kruth 2001
203
Demilitarisierte Zone
W. Kruth 2001
204
Demilitarisierte Zone
• Die Demilitarisierte Zone (DMZ) sichert das interne
Netzwerk gegen direkte Angriffe
• In der DMZ werden die IP-Adressen aus dem
internen Netz neutralisiert und durch die IPAdresse der DMZ ersetzt
• Die Überwachungsrouter bilden die Schnittstellen
zum internen und externen Netzwerk
W. Kruth 2001
205
Demilitarisierte Zone
• In der DMZ werden weitere Sicherheitsschleusen
für Mail- und Web-Dienste installiert
• Web-Server können für allgemeine oder besondere
Informationen vor und hinter den
Überwachungsroutern installiert werden
• Mail-Server können für ein- und ausgehende Mails
getrennt oder dediziert konfiguriert werden
W. Kruth 2001
206
Gestaffelte Firewall-Systeme (1)
• Sicherheit gegen Angriffe aus dem Internet /
Intranet kann bei mehrstufigen Netzen nur durch
gestaffelte Firewall-Systeme erreicht werden:
- Firewall im zentralen Gateway des Unternehmens zum
Internet
- Firewall der Sub-Netze gegenüber dem Intranet
- Firewall-Funktionalität auf PC (Personal Firewall)
W. Kruth 2001
207
Gestaffelte Firewall-Systeme (2)
• Zentrale Firewall:
- Genereller Ausschluss spezifizierter Dienste (z.B. FTP)
- Kontrolle des E-Mail-Verkehrs durch Einbindung der EMail-Server in die DMZ
• Firewall als Subnetz-Gateway:
- erweiterte Sicherheit für bestimmte Verbindungen, z.B.
durch Ausfilterung von Java-Applets und ActiveX-Controls
W. Kruth 2001
208
Gestaffelte Firewall-Systeme (3)
• Personal Firewall:
- Ausfilterung von Cookies, Java-Applets / ActiveX-Controls,
und dynamischen Links
- Überprüfung von Nachrichten auf Virenbefall vor
Dateiaktivierung
- Ausfilterung von Datenmüll (Web Washing) (z.B
Werbebanner, Grafiken ab einer bestimmten Grösse usw.)
- zentrale Administrierung zur Verhinderung der
Manipulation von Einstellungen (Admin-Berechtigung)
W. Kruth 2001
209
Policing Server
• Policing Server sind Webserver für den
kontrollierten Zugriff auf kritische Seiten
• Die angegebene URL wird mit der IP-Adresse des
Absenders verglichen
• Der Seitenaufbau erfolgt aus einer Datenbank nach
Authentifizierung
W. Kruth 2001
210
Messaging-Router
• Messaging-Router sind in einem Subnetz den MailServern vorgelagerte Proxies
• Die Filterung ein- und ausgehender Mails auf
Virenbefall und zulässige Attachments erfolgt auf
dem Router, die Ver- und Entschlüsselung (soweit
nicht Ende-zu-Ende-Verschlüsselung) auf dem
Server
W. Kruth 2001
211
Teil 5
Kryptografie und
Digitale Signatur
W. Kruth 2001
212
5.1 Organisation, Technik,
Nutzung
W. Kruth 2001
213
Kryptoware
• Weltweit sind ca. 1700 Produkte erhältlich
• Deutschland ca. 100 Produkte
• Geringe Wachstumsdynamik, Zurückhaltung bei
Firmen und Behörden
W. Kruth 2001
214
Kryptoware
• Einsatzprobleme sind begründet in
• Heterogenität der Kommunikationsstruktur im B2B und
B2C-Bereich
• Unkenntnis / Unsicherheit über Anwendungsmöglichkeiten
von Kryptoverfahren und Organisation des KeyManagements
W. Kruth 2001
215
Kryptoware
• Einsatzgebiete sind
- Verschlüsselung von vertraulichen Nachrichten (E-Mail)
und Daten (Datenübermittlung)
- Verschlüsselung von betrieblichen Daten auf mobilen
Systemen
- Erzeugung von digitalen Signaturen (kryptographischen
Prüfsummen) im Geschäftsverkehr, zur Integritätsprüfung
von Software und zur Integritätsprüfung bei der
Datenübermittlung
W. Kruth 2001
216
Sicherheit kryptografischer Verfahren
• Die Sicherheit eines kryptografischen Verfahrens
beruht allein auf dem Schlüssel, der zum
Dechiffrieren benötigt wird
• Handlungsmaxime: Man soll von vornherein
annehmen, dass ein Gegner das Verfahren kennt
W. Kruth 2001
217
Grenzen und Problemfelder
• Die Verschlüsselung von vertraulichen
Informationen verliert ihren Sinn, wenn
Geschäftsgeheimnisse auf andere Art und Weise
erlangt werden können
• Beim Einsatz von Kryptoware ist die
Schnittstellenverträglichkeit zur vorhandenen ITInfrastruktur von besonderer Bedeutung
W. Kruth 2001
218
Gültigkeit erzeugter Schlüssel
• One Way-Keys verlieren ihre Gültigkeit mit der
Dechiffrierung
• One Session-Keys bleiben für die Zeitdauer einer
Verbindung aktuell
• Multiple Session-Keys unterliegen keiner Befristung
W. Kruth 2001
219
Verschlüsselung per Software
• Softwarebasiere Kryptoverfahren sind erforderlich
beim Einsatz von Kryptoware in heterogenen
Kommunikationsstrukturen und bei der SingularVerschlüsselung von Daten in stationären oder
mobilen Systemen
• Standardsoftware wie z.B. Mail-Systeme verfügen
über integrierte Kryptoware (Blockverschlüsselung
bis 56 Bit)
W. Kruth 2001
220
Verschlüsselung per Hardware (Blackbox-Verfahren)
• Das Blackbox-Verfahren chiffriert und dechiffriert
alle Nachrichten in gesicherten Transportsystemen
mittels Hardware-Logik, die von Firmware
gesteuert wird
• Sicherung der Blackbox-Systeme durch
„Selbstzerstörungsmechanismus“ bei nichtautorisiertem Manipulationsversuch
W. Kruth 2001
221
Hardware-Software-Kombination
• Schlüsselgenierung und Verschlüsselung mittels
personalisierter Chipkarte
• Dechiffrierung mittels Software-Lösung
W. Kruth 2001
222
5.2 Krypto-Verfahren
W. Kruth 2001
223
Symmetrische Verschlüsselung
W. Kruth 2001
224
Symmetrische Verschlüsselung
• Die symmetrische Verschlüsselung (Private KeyVerfahren) basiert auf dem System gleicher
Schlüssel für Ver- und Entschlüsselung
• Vorteil des symmetrischen Verfahrens: hohe
Geschwindigkeit
• Nachteile des symmetrischen Verfahrens:
- aufwendiges Key-Management
- Sicherheitsprobleme beim Schlüssel-Transfer
- „Knacken“ des Schlüssels durch Vergleichsmerkmale
W. Kruth 2001
225
Symmetrische Verschlüsselung
• Die Schlüssel können vom Endbenutzer oder einem
autorisierten Key-Management-Center definiert
werden
• Die Schlüsselelemente - Schlüsselwert und PIN zur
Aktivierung - werden den berechtigten Inhabern
auf getrennten Zugangswegen übermittelt
W. Kruth 2001
226
Blockverschlüsselung bei symmetrischen Verfahren
• Blockschlüsselverfahren:
- Schlüssel als „Codierblock“ mit einer Mindestlänge von 64
Bit = 20 Trillionen denkbarer Schlüsselinhalte
- Für die Schlüsselbildung werden Basisalgorithemen
aktiviert, die z.B. Zufallswerte erzeugen und diese mit dem
Inhalt der zu verschlüsselnden Information logisch nach
UND / ODER verknüpfen
• Sichere Blockschlüsselverfahren definieren eine
„Schlüsseltiefe“ von 128 Bit
W. Kruth 2001
227
Sicherheitsprobleme bei symmetrischen Verfahren
• Bei Bekannt werden einer Klartext-Nachricht und
dem zugehörigen Chiffrat können bei
standardisiertem Nachrichten-Aufbau (z.B.
Standardfloskeln in Briefen,
Verwaltungsinformationen in Textdateien)
Ableitungen für Aufbrechversuche mit schnellen
Rechnersystemen ermöglichen (Brute-ForceAttacken)
W. Kruth 2001
228
Weiterentwicklung symmetrischer Verfahren
• US-Normierungsbehörde NIST (National Institute
of Standard and Technology) definiert Adcanced
Encryption Standard (AES) mit Schlüsseltiefe von
128, 192 und 256 Bit
• Im Vergleich zum 64-Bit-Standard soll AES
schneller sein, frei verfügbar und öffentlich
nachprüfbar
W. Kruth 2001
229
Asymmetrische Verschlüsselung
W. Kruth 2001
230
Asymmetrische Verschlüsselung
• Asymmetrische Schlüsselverfahren (Public KeyVerfahren) erzeugen einen zweiteiligen Schlüssel,
bestehend aus einem öffentlichen und privaten
Schlüssel
• Der öffentliche Schlüssel wird dem / den
Kommunikationspartner/n übermittelt und zur
Chiffrierung verwendet
• Der private Schlüssel wird vom Schlüsseleigentümer
zur Dechiffrierung verwendet
W. Kruth 2001
231
Asymmetrische Verschlüsselung
• Die öffentlichen Schlüssel werden den berechtigten
Kommunikationspartnern durch ein Trust Center
übermittelt
• Das Trust Center zertifiziert den Schlüssel für den
Eigentümer nach vorheriger Authentifizierung
• Das Zertifikat ist Bestandteil des Krypto-Verfahrens
W. Kruth 2001
232
Sicherheitsprobleme
• Zwischen beiden Schlüsselteilen besteht eine enge,
formelmäßig erfassbare Beziehung
• Langlebigkeit öffentlicher Schlüssel unterstützt
Brute-Force-Attacken
W. Kruth 2001
233
Vor- und Nachteile asymmetrischer Verfahren
• Austausch von öffentlichen Schlüsseln gegen
Falsifikate erschwert
• „Rückruf“ von öffentlichen Schlüsseln
problematisch
• Zeitaufwendige Berechnungen
W. Kruth 2001
234
Hybrid-Verfahren
W. Kruth 2001
235
Hybrid-Verfahren
• Hybrid-Verfahren kombinieren die Vorteile beider
Basisverfahren der Kryptographie
• Die für die Verschlüsselung verwendeten geheimen
Schlüssel sind Einwegschlüssel, die nach
Dechiffrierung nicht mehr benutzt werden können
W. Kruth 2001
236
One Way-Hashfunktionen (1)
• Bei der elektronischen Übermittlung von Daten
können Datenpakete während des Transports
beschädigt werden (z.B. durch Modemstörung)
• Datenkommunikationsprogramme sollten daher
Prüfsummen für jedes Datenpaket ermitteln und
getrennt übermitteln
• Die Prüfsummenbildung erfolgt für KlartextInformationen und Chiffrate
W. Kruth 2001
237
One Way-Hashfunktionen (2)
• Nachteil der Standard-Prüfverfahren ist, dass sie
nur geringen Schutz vor absichtlichen Änderungen
bieten
• Für die sichere Erzeugung von Prüfverfahren
werden Kryptoverfahren verwendet, die zur
Berechnung der Prüfsummen für eine
Transfereinheit (z.B. Datei, Textdokument) einen
Zufallswert (Hashwert) generiert
• Problem: Übermittlung des Hashwertes an den
Nachrichtenempfänger
W. Kruth 2001
238
5.3 Digitale Signatur
W. Kruth 2001
239
Digitale Signatur
W. Kruth 2001
240
Digitale Signatur
• Die digitale Signatur dient dem Nachweis der
Absender-Authentizität, die mit den verschiedenen
Krypto-Verfahren nicht erreicht werden kann
• Zum Erzeugen der digitalen Signatur wird der
geheime Schlüssel des Absenders verwendet, zum
Dechiffrieren der öffentliche, vom Trust Center
zertifizierte Schlüssel des Absenders
W. Kruth 2001
241
Digitale Signatur
• Die digitale Signatur dient auch dem Nachweis der
Unversehrtheit, da sie als Hash-Wert aus dem
Signierelement gebildet wird
• Für die Ermittlung des Hash-Wertes wird ein
erweiterter Algorithmus unter Einbeziehung von
Datums- und Zeitstempeln sowie dem Zertifikat für
den öffentlichen Schlüssel des Absenders verwendet,
diese Elemente können aus dem Mischalgorithmus
wieder entwickelt werden
W. Kruth 2001
242
Digitale Signatur
• Dem Empfänger des signierten Elementes werden
der Mischalgorithmus und der Hash-Wert
verschlüsselt übermittelt
• Der Empfänger dechiffriert den Mischalgorithmus
und wendet diesen zur Kontrollerzeugung des HashWertes aus dem übermittelten Element an
• Die Identität beider Hash-Werte beweist die
Unversehrtheit des übermittelten Elementes
W. Kruth 2001
243
Kryptographieverfahren: Erzeugung der
digitalen Signatur auf Absenderseiter
Dokument
Mitteilung von A an B
Bildung des Hashkomprimats
Verschlüsselung
des Hashkomprimats mit
geheimem Schlüssel
MittAaB
RSA-Verfahren
Verschlüsseltes
Hashkomprimat
= elektronische Signatur
Elektronische
Unterschrift
+ Dokument
= unterschriebenes
Dokument
Mitteilung von A an B
W. Kruth 2001
244
Kryptographieverfahren: Prüfung der
digitalen Signatur auf Empfängerseite
Elektronische
Unterschrift
+ Dokument
= unterschriebenes
Dokument
Mitteilung von A an B
Hashfunktion
Entschlüsseln
des
verschlüsselten
Hashkomprimats
mit dem
öffentlichen
Schlüssel
des Absenders
Entschlüsseltes
Hashkomprimat
RSA-Verfahren
?
MittAaB
MittAaB
Vergleich
W. Kruth 2001
245
Signaturverfahren mit Trust Center
• Trust Center = Elektronisches Notariat
• Aufbau einer Dreiecksbeziehung zwischen Absender,
Trust Center und Empfänger:
- Absender und Empfänger vereinbaren jeweils geheimen
Schlüssel mit Trust Center
- Die vom Absender verschlüsselte Nachricht wird im Trust
Center dechiffriert und mit dem Schlüssel des Empfängers
neu chiffriert
- Der Empfänger erhält die mit seinem Schlüssel chiffrierte
Nachricht und das Originalchiffrat des Absenders
W. Kruth 2001
246
Zertifizierung von Schlüsseln (1)
• Hierarchische Zertifizierungssysteme:
- Hierarchische Zertifizierungssysteme basieren auf einem
System von vertrauenswürdigen Servern (Certification
Authority)
- Die Zertifizierung öffentlicher Schlüssel erfolgt entweder
- direkt vom Server an den / die Empfänger mit dem Zertifikat,
dass der Schlüssel von einer authentifizierten Person stammt
- nach der Direktübermittlung vom Schlüsselinhaber an den /
die Empfänger durch Übermittlung des öffentlichen
Schlüssels vom Empfänger an den Server zur Nachprüfung
und Zertifizierung
W. Kruth 2001
247
Zertifizierung von Schlüsseln (2)
• Die Zertifizierung basiert auf einem Netz von
Vertrauensverhältnissen (Web of Trust)
• Im Web of Trust kann jede Person den öffentlichen
Schlüssel einer ihr bekannten Person signieren, die
Signatur wird auf Key-Management-Servern
hinterlegt
• Eine Person kann eine Mehrfach-Signatur von
unterschiedlichen Personen erhalten
• Die Key-Management-Server sind miteinander
vernetzt und gleichen die Signatur ab
W. Kruth 2001
248
Sichere Aufbewahrung von Schlüsseln
• Schlüssel werden in Systemen oder auf Chipkarten
gespeichert
• Schlüsselspeicherung auf Systemen:
-Benutzung der Schlüssel ist nach Eingabe einer Passphrase,
z.B. kompletter Satz mit Satzzeichen, möglich
- Verschlüsselung der Schlüsseldatei erfolgt mit einem
Hashwert der Passphrase
• Schlüsselspeicherung auf Chipkarte:
- anteilige Schlüsselspeicherung auf Chipkarte und im
System
W. Kruth 2001
249
Sichere Aufbewahrung von Schlüsseln
• Chipkarten werden unterschieden in
• Speicherchipkarten
• Speicherchipkarten mit Sicherheitslogik, die den Zugriff auf den
Speicher nur nach bestimmten Regeln erlaubt,
• Prozessorchipkarten, die der Chipkarte die Eigenschaften eines
Rechners verleihen
• Prozessorschipkarten mit Krypto-Prozessor für die Unterstützung
rechenintensiver kryptografischer Operationen
• Für den Einsatz in kryptografischen Verfahren usw. kommen nur
die beiden Varianten der Prozessorchipkarte (Smartcard) in
Betracht.
W. Kruth 2001
250
Sichere Aufbewahrung von Schlüsseln
• An die Sicherheit der Chipkarte sind hohe
Anforderungen zu stellen:
• Die Vertraulichkeit der in der Chipkarte gespeicherten
kryptografischen Schlüssel und weiterer Regeln zur
Identifizierung bzw. Authentifizierung des Karteninhabers
muss unter allen Umständen gewahrt bleiben
• Die Aktivierung der in der Chipkarte programmierten
Funktionen muss über besondere Berechtigungsprüfungen,
z.B. Eingabe einer PIN oder eines Passwortes, abgesichert sein
• Das Betriebssystem der Chipkarte muss immun sein gegen
Malware-Befall
W. Kruth 2001
251
Sichere Aufbewahrung von Schlüsseln
• Die Sicherheitsregeln müssen in allen Phasen der
Chipkarten-Verwendung
• Erstpersonalisierung
• Ausgabe
• Betrieb
• Nachpersonalisierung
• Außerbetriebnahme und Rücknahme
• Vernichtung
wirksam werden.
W. Kruth 2001
252
Sichere Aufbewahrung von Schlüsseln
• In den Phasen der Erst- und Nachpersonalisierung ist
sicherzustellen, dass die persönlichen Kenndaten des
Chipkarten-Benutzers richtig und vollständig
eingetragen werden, und dass die Applikationen
zulässige Anwendungen sind
• Im laufenden Betrieb sind die Chipkarten auf
Einhaltung der Integritätsregeln zu überprüfen; hierzu
ist eine entsprechende Administration erforderlich, die
für jede Chipkarte die Berechtigungen und
Nutzungsvereinbarungen protokolliert werden
W. Kruth 2001
253
5.4 Standardisierung
kryptografischer Systeme
W. Kruth 2001
254
Standardisierung kryptografischer Systeme
• Standardisierungen der Public-Key-Handhabung
werden häufig als Public Key Infrastruktur (PKI)
bezeichnet
• Wesentliche Normungsgremien sind
• ISO (Internation Organization for Standardization)
• ITU-T (International Telecommunications Union)
• Einheitliche PKI sind eine wesentliche Voraussetzung
für die vereinfachte Übertragung und Verifizierung
kryptografisch gesicherter Elemente
W. Kruth 2001
255
Standardisierung kryptografischer Systeme
• ISO 9594-8 / ITU-T-Standard X.509 Formatregeln
beziehen sich auf
• eindeutige Angaben zur Herkunft, Erstellungszeitpunkt und
verwendete Algorithmen für die Erstellung des Zertifikates
• den Namen des Schlüsselbesitzers
• Merkmale zur Überprüfung der Identität des
Schlüsselbesitzers
• Merkmale zur eindeutigen Identifikation der ZertifizierungsInstanz
• Unterschrift der zur Zertifizierung autorisierten Instanz
W. Kruth 2001
256
Standardisierung kryptografischer Systeme
• Industriestandards übernehmen eine VorreiterFunktion zur pragmatischen Nutzung kryptografischer
Verfahren
• Wesentliche Entwicklungen sind in diesem Segment
• SSL (Secure Sockets Layer)
• PKCS (Public Key Cryptography Standards)
W. Kruth 2001
257
Standardisierung kryptografischer Systeme
• SSL
• steht für die wesentlichen Internet-Protokolle zur Verfügung
• Sicherheitsmimik:
• Server sendet seinen öffentlichen Schlüssel mit einem Zertifikat,
das der WWW-Browser überprüfen kann
• Browser erzeugt eine Zufallszahl als Sitzungsschlüssel und
versendet diese in chiffrierter Form an den Server; außerdem
informiert er den Server über die von ihm verwendeten KryptoVerfahren
• Server übermittelt Bestätigung
• Datenaustausch in verschlüsselter Form
W. Kruth 2001
258
Standardisierung kryptografischer Systeme
• PKCS
• ist im Vergleich zu SSL kein Internet-Konsens, sondern
konkreter Lösungsvorschlag für vorhandene
Kompatibilitätsprobleme
• wird von RSA Data Security in Absprache mit anderen Firmen
entwickelt
• baut auf den genannten ISO / ITU-T-Standards auf
• konkretisiert die Anforderungen der Normen durch
Formatierungen, Attribute und Regeln zur Verschlüsselung in
verschiedenen Entwicklungsstufen
W. Kruth 2001
259
5.5 Steganografie
W. Kruth 2001
260
Steganografie
• Ziel der Steganografie ist es, eine Nachricht so zu
übermitteln, dass sie nicht auffällt oder nachgewiesen
werden kann, dass überhaupt eine Kommunikation
stattfindet.
• Computergestützte Steganografie ermöglicht das
Verstecken von Informationen in einer Trägernachricht
mit geringem Aufwand. Vertrauliche Firmendaten
lassen sich ebenso gut verstecken wie private
Informationen.
W. Kruth 2001
261
Steganografie
• Steganografische Verfahren können in
Übertragungsverfahren mit geringen
Sicherheitsanforderungen anstelle aufwändiger
Krypto-Verfahren eingesetzt werden.
• Ein weiterer Einsatzbereich ist das „Watermarking“
zur Erzeugung digitaler Wasserzeichen, die eine
Verfälschung des Informationsinhaltes erkennen
lassen.
W. Kruth 2001
262
Steganografie
• Steganos-Software unterstützt das Verstecken von
Informationen in (bevorzugt) Fest- oder Bewegtbildern.
• Für das verstecken und wiedergewinnen der
Informationen wird der gleiche, feste Algorithmus
verwendet. Voraussetzung ist allerdings, dass Sender
und Empfänger über das gleiche Programm verfügen.
Auf dem Markt existiert eine Vielzahl von SteganosSoftware.
W. Kruth 2001
263
Steganografie
• Als Versteck werden in Bildern die sog. niederwertigen
Bits verwendet, die wenig oder keine relevanten
Primärinformationen beinhalten (sog. Rauschen eines
Bildes).
• Das entdecken von versteckten Informationen ist dann
möglich, wenn man verschiedene Steganos-Programme
verwendet. Allerdings können moderne SteganosProgramme der Entdeckungsgefahr durch eine
Verschlüsselung des manipulierten Bildes entgehen.
W. Kruth 2001
264
Teil 6
Sicherheit im E-Business
W. Kruth 2001
265
6.1 Grundbegriffe
W. Kruth 2001
266
Grundbegriffe
• E-Business definiert sich in verschiedenen
Geschäftsprozesstypen für Elektronische
Geschäftsbeziehungen:
• B2B (Business to Business)
• B2G (Business to Government)
• B2C (Business to Customer)
• C2B (Customer to Business)
• C2C (Customer to Customer)
W. Kruth 2001
267
Grundbegriffe
• E-Commerce ist die Abbildung von vertrieblichen
Aktivitäten im Beschaffungs- und Absatzmarkt mit
Internettechnologien mit unterschiedlicher
Funktionalität:
• Elektronisches Bestellwesen mit Einsatz von
Elektronischer Formularsteuerung
• Online-Auftragsannahme und –bearbeitung
• EDI (Electronic Data Interchange) im B2B und B2G
W. Kruth 2001
268
Grundbegriffe
• E-Government ist die Bereitstellung von
Dienstleistungen des öffentlichen Sektors über das
Internet für
• andere Behörden und öffentliche Einrichtungen (G2G)
• Kunden (G2C), unabhängig davon, ob es sich hierbei um
private oder juristische Personen handelt
• Logistik und Organisation der
Geschäftsprozessabwicklung sind vergleichbar dem EBusiness
W. Kruth 2001
269
Grundbegriffe
• M-Commerce
• Verwendung von mobilen Zugangsgeräten wie
Funktelefone oder PDA (Personal Digital Assistent)
für die Abwicklung von Geschäften
• Nutzung von ortsungebundenen Diensten
• Verbindung zwischen mobilem Endgerät und
Benutzer ist deutlich stärker als Verbindung
zwischen Person und stationärem Client
W. Kruth 2001
270
6.2 Bedrohungspotenziale
W. Kruth 2001
271
Bedrohungspotenziale
• Der elektronische Workflow im E-Business und E-Government ist
Angriffsziel von Innen- und Außentätern
• Das Bedrohungspotenzial wird dynamisch beeinflusst durch
• Eindringlinge
• nicht berechtigte Absender
• nicht berechtigte Anwender
• falsche Empfänger
• falsche Absender
W. Kruth 2001
272
Bedrohungspotenziale
• Eindringlinge
• Datendiebstahl durch Download
• Vandalismus
• Vorsätzliche Manipulation von Systemfunktionen
und Daten
W. Kruth 2001
273
Bedrohungspotenziale
• Nicht berechtigte Absender
• Datendiebstahl durch Übertragung
• Nicht berechtigte Auslösung von betrieblichen Interaktionen
• Ausübung betriebsfremder Tätigkeiten
• Nicht berechtigte Anwender
• Bedienungsfehler
• Vorsätzliche Veränderung von Daten- und Systemzuständen
• Einschleusen von Malware
W. Kruth 2001
274
Bedrohungspotenziale
• Falsche Empfänger und falsche Absender
• Unachtsamkeit bei der Adressierung
• Verschleierung der IP-Adresse
W. Kruth 2001
275
Bedrohungspotenziale M-Commerce
• PDA:
• PDAs verfügen nicht über ein Sicherheitsbetriebssystem mit
Speicherschutz
• Start-Passwörter und verschlüsselte Datenbanken bieten zu
geringen Schutz für sensitive Informationen wie KryptoSchlüssel und die Gewährleistung der Datenintegrität
• Hersteller von PDA-Betriebssystemen setzen zunehmend auf
Flexibilität und nicht auf Sicherheit
• Keine durchgängige Unterstützung von SmartcardLesegeräten
W. Kruth 2001
276
Bedrohungspotenziale M-Commerce
• Mobilfunk:
• GSM-Standard verfügt nicht über aufbruchsichere KryptoAlgorithmen
• Sicherheit von GSM-Datenfunk gilt nur innerhalb des GSMNetzes; ein Übergang in andere Transportsysteme verläuft im
Regelfall ungeschützt
• SMS-Nachrichten werden i m Klartext übertragen
W. Kruth 2001
277
6.3 Sicherheitsarchitekturen für
Web und WAP (Wireless
Application Protocol)
W. Kruth 2001
278
Sicherheitsarchitekturen
• Jeder Schritt in Richtung E-Business und M-Business öffnet die
Unternehmensnetze eigenen Mitarbeitern, Geschäftspartnern und
Kunden
• Sensitive Inhalte müssen jederzeit vor unberechtigtem Zugriff
geschützt bleiben
• In der mobilen Kommunikation werden mit neuen,
leistungsfähigen Übertragungssystemen wie WAP, GPRS (General
Packet Radio System) und UTMS (Universal Mobile
Telecommunications Systems) die vorhandenen
Gefahrenpotenziale in eine erweiterte Dimension gerückt
W. Kruth 2001
279
Sicherheitsarchitekturen
• Authentisierung und Datenverschlüsselung im Web
• Sichere Festnetzkommunikation wird durch TLS (Transport
Layer Security) und SSL (Secure Socket Layer) unterstützt
• TLS und SSL bilden die Plattform für den Einsatz von
sicheren Authentifizierungssystemen zwischen Teilnehmern
und Web-Servern und eine starke Verschlüsselung der
Übertragungsdaten
• Zugangsschutz wird durch in Chipkarten gekapselte digitale
Zertifikate realisiert
• Zeitstempeldienst und synchronisierte Transaktionsnummern
(TANs) bieten zusätzliche Sicherheitsfunktionen im
Transportsystem
W. Kruth 2001
280
Sicherheitsarchitekturen
• Zugangsschutz und Datenverschlüsselung im
Mobilnetz
• WAP-WTLS (Wireless Transport Layer Security) aktiviert in
• Stufe 1 eine Verschlüsselung der Übertragungsdaten, allerdings
werden hierfür keine verbindlichen Verschlüsselungsverfahren
definiert
• Stufe 2: Server-Zertifikate zur Kontrolle des Teilnehmers, ob er
mit dem WAP-Server des richtigen Anbieters kommuniziert
• Gegenseitige Authentifizierung der Kommunikationspartner
wird erst ab WAP-Version 1.2 mit WIM (Wireless
Identification Module) unterstützt
W. Kruth 2001
281
Sicherheitsarchitekturen
• WIM
• definiert verbindliche Funktionen zum Key Management in
der mobilen Kommunikation
• bildet die Plattform für den Folgestandard, der eine
Authentisierung via PKI mit der sicheren Hinterlegung von
digitalen Zertifikaten auf einer Extra-Chipkarte unterstützt;
alternativ können Krypto-Algorithmus und
Schlüsselinformationen in einem geschützten Bereich auf der
SIM-Karte hinterlegt werden
W. Kruth 2001
282
Sicherheitsarchitekturen
• Vereinheitlichung der Sicherheitsarchitekturen für
Web und WAP
• Vereinheitlichung der TSL/SSL-Standards für Festnetz- und
Mobilkommunikation
• Firewall-Konzepte werden weiterhin auf die Kontrolle des
Festnetzzugangs und die Authentifizierung aller Teilnehmer
ausgerichtet
• Die Zugriffskontrolle für mobile Kommunikation wird über
eine zentrale Benutzeradministration mit allen erforderlichen
Zugriffsregeln und –rollen auf einem Sicherheitsserver auf der
Applikationsebene durchgeführt
W. Kruth 2001
283
6.4 Sicherer Zahlungsverkehr
W. Kruth 2001
284
Sicherer Zahlungsverkehr
• Haupttechnologien sind
• ECASH (Electronic Cash) als Äquivalent zur allgemein
üblichen Bezahlung über Bankkonten
• SET ( Secure Electronic Transaction) analog zum
Kreditkarten-Payment
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285
Sicherer Zahlungsverkehr
• Ecash-Merkmale:
• Einrichtung eines „Elektronischen Kontos“ auf dem Client des
Benutzers, das nach Vereinbarungen mit dem Kreditinstitut
auf bestimmte Geldmengengrößen eingestellt wird und
jederzeit wieder aufgefüllt werden kann
• Die Zahlungen werden vergleichbar dem Buchungsvorgang
auf dem Girokonto vom Ecash-Konto abgebucht
• Voraussetzungen für die Ecash-Nutzung sind neben dem
Ecash-Konto die sog. Handlingssoftware für die Aufnahme und
Durchführung der Transaktionen
W. Kruth 2001
286
Sicherer Zahlungsverkehr
• Ecash-Zahlungsvorgänge:
• Ecash-Händlersoftware generiert eine „Elektronische
Zahlungsaufforderung“ (Interaktive Rechnungsstellung)
• Ausfüllen einer Zahlungsanweisung durch den
Rechnungsempfänger
• Überweisung des „virtuellen Zahlungsmittels“ an den
Empfänger; die elektronischen Geldeinheiten bilden ein
Äquivalent zu realen Geldwerten
• Überprüfung des Kontostandes vor Zahlung, ggfls. muss vor
Zahlung das Ecash-Konto aufgefüllt werden
W. Kruth 2001
287
Sicherer Zahlungsverkehr
• Ecash-Einzahlungen:
• Empfänger entscheidet über die Annahme des
Zahlungseingangs
• Verlagerung vom Ecash-Konto auf das reale Bankkonto
W. Kruth 2001
288
Sicherer Zahlungsverkehr
• Grundanforderungen:
• Die Geschäftspartner und die involvierten Kreditinstitute
sowie beteiligte Kreditkarten-Unternehmen müssen eindeutig
authentifiziert werden können
• Die im Zahlungsgeschäft übermittelten Daten dürfen für
andere Personen oder Stellen nicht zugänglich sein
W. Kruth 2001
289
Sicherer Zahlungsverkehr
• Ecash-Sicherheit:
• Zahlungsmittel verraten nichts über die Identität des Kunden
• Die virtuellen Geldscheine werden durch chiffrierte
Seriennummern gegen Fälschung und Mehrfachausgabe
gesichert; bei Einrichtung und Nachversorgung des EcashKontos erzeugt das Kreditinstitut singuläre „Leermünzen“ ,
stellt sie mit einem spezifischen digitalen Zeitstempel auf
Valuta und führt die Transaktion ins Ecash-Konto durch
• Die Transaktionen werden durch die Digitale Signatur der
Buchungsvorgänge abgesichert
W. Kruth 2001
290
Sicherer Zahlungsverkehr
• SET-Merkmale:
• Vertraulichkeit der Zahlungen und Auftragsinformationen
• Gewährleistung der Integrität der übertragenen
Informationen
• Verifizierung der Kreditkartenkonto-Berechtigung
• Starke Authentifizierungsverfahren und Verschlüsselung der
Zahlungsvorgänge durch hochsichere Krypto-Mechanismen
W. Kruth 2001
291
Sicherer Zahlungsverkehr
• SET-Anforderungen (1):
• Erzeugung und Bereitstellung digitaler Zertifikate durch
Trust-Center des Kreditkarten-Unternehmens; die Zertifikate
bestehen aus
• einem Set elektronischer Informationen zur Verifizierung der
Berechtigungen im Kreditkartengeschäft,
• Kryptografische Schlüssel und
• weitere Informationen, die Bestandteil des KreditkartenVertrages darstellen.
• Das Zertifikat wird die Elektronischen Unterschriften des
Kreditkarten-Institutes und der beteiligten Bank abgesichert,
W. Kruth 2001
292
Sicherer Zahlungsverkehr
• SET-Anforderungen (2):
• Software für den Karteninhaber zur Verwaltung der Digitalen
Zertifikate; die Software wird in den Internet-Browser
integriert
• Zahlungssystem-Software zur Entschlüsselung der
Transaktionsdaten und Überprüfung der Gültigkeit der
Zertifikate des Karteninhabers
• Software für die Durchführung des Verkaufsgeschäftes mit
Informationsbereitstellung über die kartenausgebende Bank
und die Händlerbank
W. Kruth 2001
293
Sicherer Zahlungsverkehr
• SET-Abwicklung (1):
• Karteninhaber und Verkaufsgeschäft erhalten digitale
Zertifikate zur Überprüfung der Identität eines
Karteninhabers und die Qualität des Verkaufsgeschäftes; bei
positivem Ergebnis erfolgt die Ausstellung von One-SessionZertifikaten als Voraussetzung für das eigentliche SETGeschäft
• Karteninhaber und Verkaufsgeschäft führen einen
Verkaufsdialog; bei SET-Bezahlung ruft die Software des
Verkaufsgeschäftes das Zertifikat des Karteninhabers ab und
sendet die Daten des Verkaufsvorgangs an den
Zahlungssystem-Server
W. Kruth 2001
294
Sicherer Zahlungsverkehr
• SET-Abwicklung (2):
• Der Zahlungssystem-Server entschlüsselt die TransaktionsInformationen und überprüft die Gültigkeit der Zertifikate
• Übermittlung der Zahlungsdaten vom Zahlungssystem-Server
an das Kartenunternehmen des Karteninhabers; von dort wird
bei positivem Prüfungsergebnis das OK an Verkaufsgeschäft
und Kreditkarteninhaber gemeldet
W. Kruth 2001
295
Modul 7
Sicherheit
von E-Government-Prozessen
W. Kruth 2001
296
Sicherheit von E-Government-Prozessen
Szenarien und Strategien
Kommunen und andere öffentliche Verwaltungen sind
Anbieter öffentlicher Dienste für natürliche und
juristische Personen
E-Government verfolgt zwei Entwicklungsstrategien:
Stufe 1: Dienstleistungen per Internet
Stufe 2: Umsetzung der in Stufe 1 gewonnenen Synergieeffekte
für Umgestaltungsprozess der Verwaltung
W. Kruth 2001
297
Sicherheit von E-Government-Prozessen
Szenarien und Strategien
Entwicklung von E-Government-Angeboten erfordert






präzise Zielvorgaben
eindeutige Produktbestimmung
Definition der Wertschöpfungskette
Neugestaltung von Geschäftsprozessen
Mut zur Änderung tradierter Vorstellungen
Bereitstellung der erforderlichen Ressourcen
W. Kruth 2001
298
Sicherheit von E-Government-Prozessen
Zielhorizonte
Verwaltungsziele
 Diskussion und Partizipation
 Stärkung der Community
Ziele der Internet-Strategie
 Ökonomisierung des Verwaltungshandelns
 Binnenmodernisierung von Verwaltungseinheiten
 Corporate Identity der öffentlichen Verwaltung
W. Kruth 2001
299
Sicherheit von E-Government-Prozessen
Rollen der öffentlichen Verwaltung im E-Government
Provider
Anbieter von unterschiedlichen Produkten
Wissensvermittler
Portal für übergreifende Angebote
Sponsoring im Public-Private-Partnership
W. Kruth 2001
300
Sicherheit von E-Government-Prozessen
Prozessorientierte Schnittstellen im E-Government
Bürgerschnittstelle (Front Office-Interface)
 Einschätzbare Angebote
 authentische Informationen
 umfassend vernetzte Informationen
 Verwaltungsanwendungen für den Alltagsgebrauch
 Formularservice
Interne Schnittstelle (Back Office-Interface)
 Verschlüsselung
 Online-Verarbeitung
 Digitale Signatur
W. Kruth 2001
301
Sicherheit von E-Government-Prozessen
Anforderungen an sichere Prozessabwicklung
 Sichere Authentifizierung von Kunde und Dienstleister
 Sichere Transaktionsdienste zur Gewährleistung der
Vertraulichkeit und Integrität der Daten
 Revisionssicherheit im Beweisverfahren
 Rechtssicherheit im Verwaltungsverfahren
W. Kruth 2001
302
Sicherheit von E-Government-Prozessen
Einschätzung des Restrisikos
 Verschlüsselung und Digitale Signatur bieten keinen
Schutz gegen die Zerstörung von Daten und
Datendiebstahl
W. Kruth 2001
303
Sicherheit von E-Government-Prozessen
Klassifikationsschema E-Government
Dimension der Kundensicht (1)
 Öffentlich zugängliche Informationen für jedermann
 Allgemeine Dienstleistung für jedermann
Identifizierung / Authentifizierung des Kunden
nicht erforderlich, aber der Behörde
W. Kruth 2001
304
Sicherheit von E-Government-Prozessen
Klassifikationsschema E-Government
Dimension der Kundensicht (2)
Individuelle Dienstleistung
Inanspruchnahme erfordert gegenseitige
Identifizierung / Authentifizierung
W. Kruth 2001
305
Sicherheit von E-Government-Prozessen
Klassifikationsschema E-Government
Technische Dimension (1)
Basistechnische Unterstützung der Dienstleistung mit
Medienbruch (Elektronischer Formularservice mit
konventioneller Antragsbearbeitung)
Authentizität der Formulare muss gewährleistet
sein, Schutz des Formularservices gegen Verlust
der Integrität
W. Kruth 2001
306
Sicherheit von E-Government-Prozessen
Klassifikationsschema E-Government
Technische Dimension (2)
 Online-Antragsbearbeitung mit Direktspeicherung der Daten
in das Anwendungssystem, Verarbeitung wird manuell
gesteuert (kein Medienbruch)
Erweiterung der unter (1) genannten
Sicherheitsziele um Gewährleistung der
Datenintegrität bei der Eingabe, Sicherung des
Transportsystems
W. Kruth 2001
307
Sicherheit von E-Government-Prozessen
Klassifikationsschema E-Government
Technische Dimension (3)
 Online-Antragsbearbeitung mit Direktverarbeitung in
ganzheitlichen automatisierten Verfahren
(Routineverarbeitungen ohne Ermessensspielräume)
Zusätzlich zu den fortgeschriebenen Sicherheitszielen
(2) muss die IT-Infrastruktur gegen gesteuerte und
ungesteuerte Angriffe gesichert werden
W. Kruth 2001
308
Sicherheit von E-Government-Prozessen
Gewährleistung der Revisionssicherheit
Eindeutige, nicht wiederholbare Referenzierung von
Antragsfällen
 Kombinationswert aus Zufallszahl, Geschäftszeichen,
persönlichen Kenndaten des Kunden, Datums- und
Zeitstempel
 Zwangserstellung einer Kopie des verschlüsselten Antrags auf
dem System des Kunden oder einer vertrauenswürdigen
Service-Stelle
W. Kruth 2001
309
Sicherheit von E-Government-Prozessen
Gewährleistung der Rechtssicherheit
 Kontextsensitive Online-Hilfen bei der Datenerhebung
 Eindeutige Hinweise auf Verbindlichkeit abgegebener
Erklärungen
 Antragsteller muss sich über die Folgewirkungen der
Erklärung gegenüber der Behörde bewusst sein
 Umfassende Integritätsprüfungen bei der
Datenerhebung, unabhängig von der Art der
Verarbeitung
W. Kruth 2001
310
Sicherheit von E-Government-Prozessen
Rechtsverbindlichkeit der Kommunikation
 Rechtliche Voraussetzungen für die Herstellung der
Rechtsverbindlichkeit einer Erklärung sind durch das
neue Signaturgesetz (SiG) geschaffen
Technische Umsetzung erfolgt durch Protokolle für die
gesicherte Transaktionssteuerung
W. Kruth 2001
311
Sicherheit von E-Government-Prozessen
Online Services Computer Interface (OSCI)
 OSCI ist ein Protokoll speziell für die sichere
Übertragung digital signierter Nachrichten über das
Internet
 Das Protokoll unterstützt Funktionen der
Ereignissteuerung, Vermittlung und
Nachvollziehbarkeit von Nachrichten
 Die Weiterverarbeitung von Nachrichten in
medienbruchfreien Verfahren wird durch OSCI
mittels XML-Nutzung unterstützt
W. Kruth 2001
312
Sicherheit von E-Government-Prozessen
Online Services Computer Interface (OSCI)
OSCI-Strukturmerkmale (1)
 Gesamtprozess-Unterstützung
 Definiertes, standardisiertes Formularsystem für den
Nachrichtenaustausch (Behörden-“EDI“)
 Strikte Trennung von Nutzungs- und Inhaltsdaten mit
unterschiedlichen Verschlüsselungen und abgegrenzten
Rechteprofilen
 Regelbasierte Nachrichtenübermittlung zur
Verfahrensintegration
 Formatregeln für die Inhaltsdaten
W. Kruth 2001
313
Sicherheit von E-Government-Prozessen
Online Services Computer Interface (OSCI)
OSCI-Strukturmerkmale (2)
Fristgerechte Zustellung ist gerichtsfest nachweisbar
Geringe technische Anforderungen beim Kunden
(Personalisierte Chipkarte und Kartenleser für die Signaturund Geldkarte)
W. Kruth 2001
314
Sicherheit von E-Government-Prozessen
Online Services Computer Interface (OSCI)
Anwendungsbeispiel (1)
 Anforderung einer Geburtsurkunde über kommunales
Informationssystem
 Bereitstellung der formalen Struktur mittels signiertem JavaApplet
 Dateneingabe mit Differenzierung nach Pflichteingaben und
optionalen Daten, Plausibilisierung auf formaler und logischer
Ebene
 Präsentation der Antragsdaten zur Kontrolle und Bestätigung
W. Kruth 2001
315
Sicherheit von E-Government-Prozessen
Online Services Computer Interface (OSCI)
Anwendungsbeispiel (2)
 Behandlung und Verschlüsselung der unterschiedlichen
Nachrichteninhalte
Inhaltsdaten werden mit dem öffentlichen Schlüssel des
Empfängers geschützt
Nutzdaten werden intermediär gespeichert einschl.
Zertifikat des Absenders und der Bedingungen in
regelbasierten Verfahren
Speicherung der Nutzdaten in Laufzetteln für die
Prozesssteuerung über Funktionen des Intermediär
Nutzdaten werden für den Intermediär verschlüsselt
W. Kruth 2001
316
Sicherheit von E-Government-Prozessen
Online Services Computer Interface (OSCI)
Anwendungsbeispiel (3)
Dechiffrierung des Laufzettels durch den Intermediär,
Interpretation der Nutzdaten
Steuerung des Verarbeitungsprozesses über den Intermediär
unter Berücksichtigung von Abhängigkeiten in regelbasierten
Prozesssteuerungen
Weiterleitung des Laufzettels an Fachadressat,
Kopieerstellung für Archiv des Intermediär
Dechiffrierung der Inhaltsdaten durch Fachadressat
W. Kruth 2001
317
Sicherheit von E-Government-Prozessen
Virtual Private Networks (VPN)
VPN´s werden durch eine mittels kryptografischer
Verfahren gesicherte Verbindung von Rechnern
Die Sicherheit der Verbindung zwischen den Rechnern
entspricht den Sicherheitswirkungen in einem
geschützten „privaten“ Netz
W. Kruth 2001
318
Sicherheit von E-Government-Prozessen
Virtual Private Networks (VPN)
Standard-VPN basieren auf dem Prinzip des Tunneling
Kapselung der Nachrichtenpakete in ein zweites Paket (Pointto-Point Tunneling Protocol, PPTP)
PPTP arbeitet mit den korrespondierenden Protokollen zur
Authentisierung und Handshaking auf den unteren Ebenen des
ISO-Referenzmodells für offene Systeme
PPTP und Korrespondenz-Protokolle bieten keinen
ausreichenden Schutz für sensitive Daten
W. Kruth 2001
319
Sicherheit von E-Government-Prozessen
Virtual Private Networks (VPN)
Höhere Sicherheit durch IPSec (IP Security)
IP-Header enthält Informationen darüber, ob das Datenpaket
während der Übertragung auf irgendeine Weise verändert
wurde, und ob die Absenderangabe identisch ist
(Authentication Header)
Encapsulation Security Payload verschlüsselt die Daten für die
Übertragung in einem Kommunikationssegment
Die Verständigung zwischen Kommunikationspartnern über
die Verwendung bestimmter Krypto-Verfahren erfolgt über
das Internet Key Exchange Protocol
W. Kruth 2001
320
Sicherheit von E-Government-Prozessen
Virtual Private Networks (VPN)
Ende-zu-Ende-Sicherheit erfordert eine starke
Verschlüsselung der Inhaltsdaten
Verwendung unterschiedlicher Schlüssel für die
Verschlüsselung der Inhaltsdaten und die Anwendung der
digitalen Signatur
Zusätzliche Authentisierung innerhalb des VPN gegenüber
einem VPN-Server innerhalb der Firewall mittels eines
weiteren Schlüssels
W. Kruth 2001
321
Sicherheit von E-Government-Prozessen
Virtual Private Networks (VPN)
End-to-End-Architektur
Die beteiligten Rechner wickeln die komplette
Datenkommunikation mit Ende-zu-Ende-Verschlüsselung
komplett ab
Rechner verfügen über die öffentlichen Schlüssel der
Kommunikationspartner
VPN-Agents auf jedem Rechner
W. Kruth 2001
322
Sicherheit von E-Government-Prozessen
Virtual Private Networks (VPN)
Site-to-Site-Architektur
Verschlüsselung der Inhaltsdaten erfolgt zwischen den
Gateway-Rechnern mittels IPSec
Die Empfangsadresse des Nachrichtenpaketes wird getunnelt
und durch die IP-Adresse des Ziel-Gateway ersetzt, die
internen Adressen bleiben dem unsicheren Netz verborgen
W. Kruth 2001
323
Sicherheit von E-Government-Prozessen
Virtual Private Networks (VPN)
End-to-Site-Architektur
Kombination der beiden anderen Architekturmodelle
Relevanz-Architektur für dynamische Einwahl in das
Behördennetz von x-beliebigem Standort
Mobile Kommunikationssysteme sind mit VPN-Software und
Kryptoware ausgestattet
Tunnel existiert zwischen dem Notebook und dem Gateway
W. Kruth 2001
324
Sicherheit von E-Government-Prozessen
Organisation und Wirkungsweise von PKI
Die technische und organisatorische Infrastruktur zur
Erzeugung, Verteilung und Verwaltung von Schlüsseln
und Zertifikaten wird als Public Key Infrastructure
(PKI) beschrieben
PKI´s bestehen aus mehreren Komponenten und
Eigenschaften, die insgesamt die organisatorischtechnische Architektur abbilden
W. Kruth 2001
325
Sicherheit von E-Government-Prozessen
Organisation und Wirkungsweise von PKI
Komponenten der PKI-Architektur (1)
Zertifikatsbesitzer (Subject of Certificate) als grundlegende
Komponente (natürliche Personen, Behörde, Anwendung oder
Rechner)
Key-Management Center (KMC) zur Generierung,
Archivierung und Vernichtung von Schlüsseln (Signatur- und
Prüfschlüssel, Schlüssel zur Authentifizierung und zur
Schlüsselverteilung)
W. Kruth 2001
326
Sicherheit von E-Government-Prozessen
Organisation und Wirkungsweise von PKI
Komponenten der PKI-Architektur (2)
 Instanz für die Bestätigung und Zertifizierung von
öffentlichen Schlüsseln, die Zertifikate werden mit der
digitalen Signatur der Certification Authority (CA) beglaubigt
Registration Authority (RA) für die sichere Erfassung und
Identitätsprüfung eines Antagstellers als optionale
Komponente
Verzeichnis (Directory) für die Veröffentlichung ausgestellter
Zertifikate und der Sperrlisten (Certificate Revocation List,
CRL) zur Information über ungültige Zertifikate
W. Kruth 2001
327
Sicherheit von E-Government-Prozessen
Organisation und Wirkungsweise von PKI
Komponenten der PKI-Architektur (3)
Key Recovery Center (KRC) als vertrauenswürdige Instanz
zur Regenierung verloren gegangener Schlüssel
Zertifikatsbenutzer (Certificate Using Entity, CUE), neben den
Inhaber von Zertifikaten sind dies Anwendungen oder sonstige
Objekte
W. Kruth 2001
328
Sicherheit von E-Government-Prozessen
Organisation und Wirkungsweise von PKI
Anwendungsbereiche für PKI
Verschlüsselung
Digitale Signatur
Digitale Zertifikate
W. Kruth 2001
329
Sicherheit von E-Government-Prozessen
Organisation und Wirkungsweise von PKI
Common Bridge CA
Einrichtung und Nutzung einer PKI für eine geschlossene
Benutzergruppe ist unproblematisch
Für die Umsetzung der Konzepte in offenen Benutzergruppen
muss die globale Kompatibilität der beteiligten
Systemkomponenten gewährleistet werden
In einer Common Bridge CA werden die CA verschiedener
Behörden zusammengeführt
Die „Bridge-CA“ steht allen Behörden, die die technischen
Anschlussvoraussetzungen erfüllen, offen
W. Kruth 2001
330
Sicherheit von E-Government-Prozessen
Organisation und Wirkungsweise von PKI
Problemfelder
Fehlende Kontrollen auf sichere Aufbewahrung und Nutzung
von geheimen Schlüsseln der PKI-Teilnehmer
Fehlende Standards für Smart Cards
Keine oder unzureichende Verfahren zum verlässlichen
Schlüsselwiderruf bei Verlust oder Diebstahl von Zertifikaten
Fehlende PKI-Fähigkeit von System- und
Anwendungssoftware
W. Kruth 2001
331