Seminar IPCEI-CIS: Intensivseminar Daten, KI, Sicherheit und Nachhaltigkeit

Dieses Intensivseminar bündelt die Fachseminare zu Daten und KI, Sicherheit sowie Nachhaltigkeit. Die gesamte Arbeitsfolge basiert auf einer vorbereiteten Sensoranwendung mit einem kleinen Inferenzmodell. Dadurch werden Entwicklung, Absicherung und Ressourcenbewertung unmittelbar auf dasselbe technische Szenario angewendet.

Die fünf Tage setzen praktische Erfahrung mit Containern, APIs und Linux voraus. Modelltraining und aufwendige Hardwareattestierung gehören nicht zum Laborumfang. Sicherheitsprüfungen und Nachhaltigkeitsbewertungen beziehen sich auf den konkret aufgebauten Demonstrator und die ausdrücklich benannten Systemgrenzen.

Lernziele

• Eine verteilte Daten- und KI-Anwendung mit nachvollziehbaren Versionen und Fehlerregeln integrieren.
• Identitäten, Rechte, Kommunikationswege und Artefakte mit konkreten technischen Prüfungen absichern.
• Ressourcen- und Platzierungsvarianten unter verbindlichen Schutz- und Qualitätsanforderungen bewerten.

Seminarinhalte

1. Anwendungsarchitektur und Schutzbedarf
2. Datenfluss und KI-Inferenz
3. Identitäten, Rechte und Kommunikationsschutz
4. Sichere Artefakte und Aktualisierungen
5. Ressourcenbewertung und Platzierungsentscheidungen
6. Integrierte Prüfung des Demonstrators

1. Anwendungsarchitektur und Schutzbedarf

Aufteilung einer Sensoranwendung auf lokale Verarbeitung und zentrale Dienste. Definition von Datenverträgen, Verarbeitungsgrenzen und Schutzbedarf. Modellierung von Bedrohungen und verbindlichen Betriebsbedingungen; Festlegung der fachlichen Prüffälle sowie der tatsächlich betrachteten Ressourcen- und Energiebilanzgrenzen.

2. Datenfluss und KI-Inferenz

Integration der synthetischen Datenquelle, Vorverarbeitung und vorbereiteten Inferenz. Behandlung von Fehlern, Duplikaten, Zeitbezug und Pufferung. Vergleich lokaler und zentraler Ausführung, Zuordnung von Modell- und Konfigurationsversionen und Definition prüfbarer Kriterien für fachliche Qualität und Verarbeitungslatenz.

3. Identitäten, Rechte und Kommunikationsschutz

Einbindung der vorbereiteten Identitätsdienste und Prüfung der zulässigen API-Nutzung. Zuordnung von Rollen und Mandanten, begrenzte Netzfreigaben und verschlüsselte Kommunikation. Tests mit ungültigen Token und fehlenden Berechtigungen sowie kontrollierte Rotation und Sperrung eines technischen Zugangs.

4. Sichere Artefakte und Aktualisierungen

Versionierte Paketierung von Anwendung und Modell. Zuordnung von Softwarestückliste, Signatur und freigegebenem Artefaktbestand. Überprüfung eines manipulierten Images sowie einer fehlerhaften Konfiguration; kontrollierte Aktualisierung mit Rücknahme und nachvollziehbaren Nachweisen für den jeweils aktiven Anwendungsstand.

5. Ressourcenbewertung und Platzierungsentscheidungen

Erhebung von Antwortzeit, Verarbeitungsmenge und Ressourcenbedarf unter identischen Lastprofilen. Ergänzung durch gekennzeichnete Energie- und Emissionsszenarien. Vergleich von Standort- und Zeitvarianten unter harten Sicherheits- und Latenzbedingungen; Bewertung von Unsicherheit, Datenübertragung und betrieblichem Ersatzverhalten.

6. Integrierte Prüfung des Demonstrators

Durchführung eines Tests mit Verbindungsunterbrechung, unzulässigem Zugriff und geändertem Artefakt. Abgleich fachlicher Resultate und betrieblicher Signale. Bewertung der gewählten Platzierungsregel und gemeinsamer Review der Sicherheitsnachweise, verbleibenden Datenrisiken und Einschränkungen der Ressourcenaussagen.

Praxisworkshop

1. Datenvertrag, Anwendungsaufteilung und Bedrohungsmodell aufeinander abstimmen.
2. Den Daten- und Inferenzfluss an beiden Standorten nachvollziehbar bereitstellen.
3. Unberechtigte Zugriffe und manipulierte Artefakte durch konkrete Kontrollen abweisen.
4. Störungen und Aktualisierungen testen und die verarbeiteten Daten vergleichen.
5. Zwei zulässige Platzierungen bewerten und die gewählte Variante mit Messwerten und Annahmen begründen.

Schulungsumgebung

Die Schulungsumgebung wird vom Kunden bereitgestellt. Zwei vorbereitete Teststandorte mit Datengenerator, CPU-Inferenzmodell, Keycloak, Registry, SBOM- und Signaturwerkzeugen, NetworkPolicy-Unterstützung sowie Telemetrie. Mindestens 16 vCPU, 32 GB RAM und 180 GB SSD je Übungsgruppe; vorbereitete Energie- und Lastdaten ergänzen die technischen Messungen.

Die benötigten Softwarestände, Berechtigungen, Testdaten und Rücksetzmöglichkeiten werden vor Seminarbeginn abgestimmt und geprüft. Übungen erfolgen ausschließlich in freigegebenen Testumgebungen.

Enthaltene Fachthemen

• Daten- und KI-Dienste im Cloud-Edge-Continuum
• Sicherheit und Identitätsmanagement
• Nachhaltigkeit und ressourceneffiziente Workload-Platzierung