Seminar keySTREAM – Intensivseminar Gesamtplattform

Fünftägige Gesamtschau aller angebotenen Fachthemen von Architektur und Administration über Provisioning und Integration bis Betrieb, Compliance und Zukunftsfähigkeit.

Die Inhalte verbinden Architekturentscheidungen, nachvollziehbare Konfiguration und praktische Übungen. Jeder Arbeitsschritt wird zunächst an einer Referenzumgebung vorbereitet, anschließend kontrolliert ausgeführt und zuletzt mit einem Soll-Ist-Vergleich geprüft.

Inhaltsübersicht

1. Plattformauftrag und Sicherheitsziele
2. Architektur und Komponentenmodell
3. Lebenszyklus von der Integration bis zur Außerbetriebnahme
4. Mandanten, Organisationen und Verantwortungsgrenzen
5. Geräteprofile und Produktvarianten
6. Hardware Root of Trust und Vertrauensanker
7. PKI-Architektur, Zertifizierungsstellen und Vertrauensketten
8. Vorbereitung des In-Field Provisioning
9. Zero-Touch-Onboarding
10. Integrationsvarianten für Embedded-Geräte
11. API-Workflows für Geräte, Profile und Lebenszyklus
12. Datenintegrität vom Gerät bis zur Anwendung
13. Remote Attestation und Zustandsbewertung
14. Architektur für sichere Firmware-Updates
15. Produktionsarchitektur und Vertrauenskette
16. Nachweisführung, Schwachstellenprozess und technische Dokumentation

Zielsetzung

Nach dem Seminar können die vollständige Plattformlandschaft bewertet, ein fachlich-technischer Einführungsplan erstellt und die entscheidenden Konfigurations-, Integrations- und Betriebsabläufe praktisch durchgeführt werden.

Zielgruppe

Technische Entscheider, Architekten, leitende Administratoren, Entwicklungs- und Operations-Verantwortliche sowie Security- und Produktverantwortliche.

Voraussetzungen

Breites IT-Grundwissen und praktische Erfahrung in mindestens einem der Bereiche Embedded, Cloud, PKI, Administration oder Security.

Seminarinhalte

1. Plattformauftrag und Sicherheitsziele

Zu Beginn wird der fachliche Auftrag in überprüfbare Sicherheits- und Betriebsziele übersetzt.

1. Schritt 1: Geschäftsprozess, Gerätetypen, Kommunikationswege und Schutzbedarf vollständig erfassen.
2. Schritt 2: Vertrauensgrenzen zwischen Fertigung, Gerät, Plattform, Cloud-Dienst und Betreiber kennzeichnen.
3. Schritt 3: Sicherheitsziele für Identität, Integrität, Vertraulichkeit, Autorisierung und Aktualisierbarkeit priorisieren.
4. Schritt 4: Messbare Abnahmekriterien sowie Zuständigkeiten für Einführung und Regelbetrieb festlegen.

2. Architektur und Komponentenmodell

Die Plattformarchitektur wird als zusammenhängende Kette vom Gerät bis zur angeschlossenen Anwendung betrachtet.

1. Schritt 1: Gerätekomponenten, Vertrauensanker, Kommunikationspfade und zentrale Plattformdienste in einem Architekturplan anordnen.
2. Schritt 2: Daten-, Steuerungs- und Berechtigungspfade voneinander trennen und ihre Abhängigkeiten dokumentieren.
3. Schritt 3: Integrationsvarianten für bestehende Geräte, neue Produktgenerationen und unterschiedliche Hardwareplattformen vergleichen.
4. Schritt 4: Architekturentscheidungen anhand von Risiko, Skalierbarkeit, Wartbarkeit und späterer Migration bewerten.

3. Lebenszyklus von der Integration bis zur Außerbetriebnahme

Alle Sicherheitsfunktionen werden in einen durchgängigen Geräte- und Berechtigungslebenszyklus eingeordnet.

1. Schritt 1: Phasen für Integration, Produktion, Aktivierung, Verbindung, Betrieb, Aktualisierung, Eigentumswechsel und Stilllegung definieren.
2. Schritt 2: Je Phase erforderliche Identitäten, Schlüssel, Zertifikate, Richtlinien und Nachweise zuordnen.
3. Schritt 3: Statuswechsel, Ausnahmen und zulässige Rücksprünge als kontrolliertes Zustandsmodell beschreiben.
4. Schritt 4: Übergaben zwischen Entwicklung, Fertigung, Betreiber, Service und Endkunde mit eindeutigen Verantwortlichkeiten absichern.

4. Mandanten, Organisationen und Verantwortungsgrenzen

Die organisatorische Struktur wird so abgebildet, dass Administration, Betrieb und Nachweisführung sauber getrennt bleiben.

1. Schritt 1: Organisationseinheiten, Produktverantwortung und externe Partner in ein Mandantenmodell überführen.
2. Schritt 2: Administrative Grenzen für Entwicklung, Fertigung, Betrieb und Support definieren.
3. Schritt 3: Delegations- und Eskalationswege für kritische Änderungen dokumentieren.
4. Schritt 4: Das Modell mit typischen Personalwechseln, Vertretungen und externen Dienstleistern testen.

5. Geräteprofile und Produktvarianten

Geräteprofile bündeln technische und sicherheitsrelevante Eigenschaften zu wiederverwendbaren Vorlagen.

1. Schritt 1: Gemeinsame Merkmale, abweichende Varianten und versionsabhängige Eigenschaften eines Produktportfolios erfassen.
2. Schritt 2: Ein Basisprofil mit Identitäts-, Verbindungs-, Richtlinien- und Aktualisierungsparametern anlegen.
3. Schritt 3: Varianten durch kontrollierte Ableitung statt durch unverbundene Einzelkonfigurationen abbilden.
4. Schritt 4: Profiländerungen mit Stichproben, Vergleichslisten und einem geregelten Freigabeverfahren absichern.

6. Hardware Root of Trust und Vertrauensanker

Der Vertrauensanker bestimmt, wie sicher Identität, Schlüssel und kryptografische Operationen auf dem Gerät geschützt sind.

1. Schritt 1: Angriffsmodell, physische Exposition und erforderliches Schutzniveau je Geräteklasse bestimmen.
2. Schritt 2: Secure-Element-, integrierte und softwarebasierte Optionen nach Schlüsselschutz, Kosten und Integrationsaufwand vergleichen.
3. Schritt 3: Schlüsselentstehung, Speicherung, Nutzung und Sperrung als geschlossene Vertrauenskette modellieren.
4. Schritt 4: Fehlerfälle wie Austausch, Manipulation und Verlust des Vertrauensankers mit Wiederanlaufverfahren absichern.

7. PKI-Architektur, Zertifizierungsstellen und Vertrauensketten

Die Public-Key-Infrastruktur wird an Geräteklassen, Betriebsdauer und organisatorische Zuständigkeiten angepasst.

1. Schritt 1: Vertrauensdomänen, Root- und Zwischeninstanzen sowie zulässige Zertifikatsketten festlegen.
2. Schritt 2: Zertifikatsprofile für Geräte, Dienste, Signatur und gegenseitige Authentisierung definieren.
3. Schritt 3: Schlüsselaufbewahrung, Freigaben und Trennung kritischer Rollen in das Betriebsmodell integrieren.
4. Schritt 4: Kettenprüfung, Laufzeiten und Fehlerfälle mit repräsentativen Testzertifikaten validieren.

8. Vorbereitung des In-Field Provisioning

Bereits ausgelieferte oder neutral gefertigte Geräte erhalten einen kontrollierten Weg in den vorgesehenen Mandanten.

1. Schritt 1: Ausgangszustand, vorhandene Identitätsmerkmale und erreichbare Kommunikationswege des Feldgeräts feststellen.
2. Schritt 2: Mandant, Geräteprofil und Cloud-Zuordnung als freigegebenes Zielbild vorbereiten.
3. Schritt 3: Berechtigte Akteure, Aktivierungsfenster und Nachweisparameter für die Aufnahme festlegen.
4. Schritt 4: Pilotgerät aufnehmen und jeden Statusübergang bis zum regulären Betriebszustand prüfen.

9. Zero-Touch-Onboarding

Das Onboarding wird so vorbereitet, dass ein korrekt vorprovisioniertes Gerät ohne manuelle Einzelkonfiguration sicher starten kann.

1. Schritt 1: Voraussetzungen für Geräteidentität, Zielmandant, Profil und Cloud-Zuordnung vollständig prüfen.
2. Schritt 2: Erstverbindung auslösen und gegenseitige Authentisierung sowie Richtlinienbezug beobachten.
3. Schritt 3: Erfolgreiche Aufnahme über Identität, Status, Eigentümer und erlaubte Dienste verifizieren.
4. Schritt 4: Fehlerhafte Geräte isolieren und anhand definierter Diagnoseschritte erneut zuführen oder sperren.

10. Integrationsvarianten für Embedded-Geräte

Die Integrationsform wird anhand vorhandener Hardware, Firmwarearchitektur und Produktlebensdauer gewählt.

1. Schritt 1: Prozessor, Speicher, Betriebssystem, Kommunikationsstapel und verfügbare Kryptofunktionen erfassen.
2. Schritt 2: Direkte, secure-element-gestützte und vorintegrierte Varianten anhand derselben Bewertungskriterien vergleichen.
3. Schritt 3: Schnittstellen, Ressourcenbedarf und Verantwortungsgrenzen zwischen Firmware und Plattform festlegen.
4. Schritt 4: Eine Referenzvariante auswählen und Risiken sowie Alternativen in einer Architekturentscheidung dokumentieren.

11. API-Workflows für Geräte, Profile und Lebenszyklus

Einzelne API-Aufrufe werden zu wiederholbaren, idempotenten Geschäftsabläufen verbunden.

1. Schritt 1: Eingangsdaten validieren, normalisieren und einem eindeutigen Geräte- oder Profilobjekt zuordnen.
2. Schritt 2: Vor jedem Schreibvorgang den aktuellen Zustand prüfen und doppelte Anlage sicher verhindern.
3. Schritt 3: Änderung ausführen, Ergebnis verifizieren und einen fachlich verständlichen Status zurückmelden.
4. Schritt 4: Teilfehler mit Wiederholung, Kompensation oder manueller Klärung behandeln, ohne inkonsistente Zwischenstände zu hinterlassen.

12. Datenintegrität vom Gerät bis zur Anwendung

Integritätsschutz wird über die gesamte Datenkette geplant und nicht auf den Transportkanal reduziert.

1. Schritt 1: Datenquellen, Verarbeitungsschritte, Zwischenablagen und Empfänger in einem Datenflussmodell erfassen.
2. Schritt 2: Manipulationsrisiken und erforderliche kryptografische Nachweise je Übergang bestimmen.
3. Schritt 3: Signatur-, Prüf- und Ablehnungsregeln in Gerät und empfangender Anwendung konsistent umsetzen.
4. Schritt 4: Veränderte, wiederholte und veraltete Nachrichten mit gezielten Negativtests erkennen.

13. Remote Attestation und Zustandsbewertung

Remote Attestation verbindet die Identität des Geräts mit einer prüfbaren Aussage über seinen aktuellen Zustand.

1. Schritt 1: Zu attestierende Komponenten, Messwerte, Referenzstände und zulässige Abweichungen bestimmen.
2. Schritt 2: Attestierungsanforderung, kryptografischen Nachweis und Auswertung an die Geräteidentität binden.
3. Schritt 3: Normal-, veraltete und manipulierte Zustände mit vorbereiteten Referenzfällen prüfen.
4. Schritt 4: Reaktion auf Abweichungen von Warnung über Isolation bis zur kontrollierten Wiederherstellung festlegen.

14. Architektur für sichere Firmware-Updates

Ein Updatepfad wird als Sicherheitsfunktion geplant und über die gesamte Produktlebensdauer erhalten.

1. Schritt 1: Firmwareformat, Bootkette, Speicherlayout, Updatequelle und Vertrauensanker erfassen.
2. Schritt 2: Authentizität, Integrität, Versionsprüfung und Schutz vor unzulässigem Downgrade definieren.
3. Schritt 3: Unterbrechung, unvollständige Übertragung und nicht startfähige Firmware mit sicheren Zuständen behandeln.
4. Schritt 4: Updatefähigkeit bereits in Hardwareauswahl, Speicherplanung und Produktionsfreigabe nachweisen.

15. Produktionsarchitektur und Vertrauenskette

Fertigungsschritte werden so gestaltet, dass Identitäten, Credentials und Produktdaten eindeutig und überprüfbar bleiben.

1. Schritt 1: Stationen, Systeme, Bedienrollen, Netzwerkzonen und Übergabepunkte der Fertigung erfassen.
2. Schritt 2: Je Station zulässige Daten, Schlüsseloperationen und Freigaben festlegen.
3. Schritt 3: Geräteseriennummer, Hardwareidentität, Produktvariante und Provisionierungsergebnis eindeutig verknüpfen.
4. Schritt 4: Fehler, Nacharbeit und Ausschuss behandeln, ohne Identitäten doppelt oder unkontrolliert weiterzuverwenden.

16. Nachweisführung, Schwachstellenprozess und technische Dokumentation

Technische Maßnahmen werden mit Entscheidungen, Prüfungen und Betriebsdaten zu belastbaren Nachweisen verbunden.

1. Schritt 1: Produkt- und Softwareinventar, Architekturentscheidungen und Sicherheitsanforderungen versioniert zusammenführen.
2. Schritt 2: Meldung, Bewertung, Priorisierung und Behebung von Schwachstellen als messbaren Prozess definieren.
3. Schritt 3: Update- und Incident-Nachweise mit betroffenen Versionen, Geräten und Fristen verknüpfen.
4. Schritt 4: Dokumentation regelmäßig gegen reale Konfiguration und tatsächliche Betriebsabläufe abgleichen.

Praxisübungen

• Gesamtarchitektur und Einführungsreihenfolge für ein Beispielprodukt planen.
• Mandanten, Rollen, Profile und Gruppen als sichere Betriebsbasis modellieren.
• Identität, PKI, In-Field-Aufnahme und Zero-Touch-Onboarding praktisch verbinden.
• Embedded-, API-, Microchip- und Matter-Integrationsentscheidungen bewerten.
• Datenintegrität, Autorisierung, Attestierung und FOTA in einen Betriebsprozess integrieren.
• Produktions-, Compliance-, PQC- und Incident-Anforderungen in eine priorisierte Roadmap überführen.