Seminar MTG Intensivseminar IoT, Smart Metering und Digital Trust

Das Intensivformat behandelt die durchgängige Absicherung großer Geräte- und Smart-Metering-Landschaften von der Identität über Schlüssel und Zertifikate bis zu regulierten Betriebsprozessen. Theorie, Demonstrationen und angeleitete Übungen werden so verbunden, dass technische Entscheidungen, Konfigurationen und Betriebsabläufe unmittelbar nachvollziehbar bleiben.

Inhaltsverzeichnis

1. Zielsetzung
2. Zielgruppe
3. Voraussetzungen
4. Modul 1: Digital Trust für Geräteflotten
5. Modul 2: IoT-PKI-Architektur
6. Modul 3: IoT-KMS und Geräteschlüssel
7. Modul 4: Geräte-Onboarding Schritt für Schritt
8. Modul 5: Flottenbetrieb und Automatisierung
9. Modul 6: Smart-Metering-Vertrauensarchitektur
10. Modul 7: CLS und BDEW-Web-API
11. Modul 8: Netzmanagement, BACnet/SC und Komponentenbetrieb
12. Modul 9: Monitoring, Incident Response und Audit
13. Modul 10: Gesamtübung und Betriebsübergabe
14. Praxisfälle und Übungen
15. Qualitäts- und Sicherheitskontrollen
16. Kompetenzen nach dem Seminar

Zielsetzung

Ziel ist der methodische Aufbau belastbarer Handlungskompetenz für die durchgängige Absicherung großer Geräte- und Smart-Metering-Landschaften von der Identität über Schlüssel und Zertifikate bis zu regulierten Betriebsprozessen. Jede Lerneinheit führt von der Anforderungsanalyse über das technische Sollmodell und die Umsetzung bis zur Prüfung, Fehlerbehandlung und Betriebsdokumentation.

Zielgruppe

Das Seminar richtet sich an IoT- und Smart-Metering-Architekten, Security Engineers, PKI-Teams, Plattformbetrieb, Systemintegratoren und technische Projektleitungen. Die Übungen berücksichtigen Architektur, Administration, Integration, Betrieb und Sicherheitskontrolle in klar getrennten Rollen.

Voraussetzungen

Gute Kenntnisse zu Netzwerken, TLS und IT-Sicherheit; PKI-Grundwissen wird vorausgesetzt. Für praktische Übungen werden ein vorbereitetes Schulungssystem und dokumentierte Beispieldaten verwendet.

Modul 1: Digital Trust für Geräteflotten

Behandelt werden Geräteidentitäten, Vertrauensanker, Produktions- und Betriebsdomänen, Bedrohungen und Skalierungsanforderungen. Die fachlichen und technischen Abhängigkeiten werden zunächst abgegrenzt, anschließend in ein prüfbares Sollmodell überführt und danach anhand eines realitätsnahen Szenarios umgesetzt.

Schritt-für-Schritt-Anleitung

1. Ausgangslage erfassen: Vorhandene Angaben zu den Themen „Geräteidentitäten“, „Vertrauensanker“ und „Produktions- und Betriebsdomänen“ erfassen, den Schutzbedarf bestimmen und zuständige Rollen eindeutig zuordnen.
2. Sollmodell festlegen: Für die Teilbereiche „Bedrohungen und Skalierungsanforderungen“ und „Digital Trust für Geräteflotten“ verbindliche Regeln, Abhängigkeiten, Statusübergänge und messbare Akzeptanzkriterien formulieren.
3. Konfiguration umsetzen: Die Konfiguration für den Teilbereich „Digital Trust für Geräteflotten“ im Schulungssystem in kontrollierter Reihenfolge umsetzen, benötigte Objekte verknüpfen und jede Änderung mit Zweck und Rückfalloption dokumentieren.
4. Funktion und Sicherheit prüfen: Das Zusammenspiel der Teilbereiche „Geräteidentitäten“ und „Digital Trust für Geräteflotten“ in einem Positivfall, einem Berechtigungs- oder Validierungsfehler sowie einem technischen Störungsfall testen.
5. Betrieb vorbereiten: Für Digital Trust für Geräteflotten Prüfwerte, Alarmkriterien, Wiederanlaufmaßnahmen, Verantwortlichkeiten und wiederkehrende Kontrollen in einer Betriebsanweisung festhalten.

Modul 2: IoT-PKI-Architektur

Behandelt werden CA-Hierarchien, Enrollment, Zertifikatsprofile, Mandanten, Gerätegruppen und sichere Bootstrap-Verfahren. Die fachlichen und technischen Abhängigkeiten werden zunächst abgegrenzt, anschließend in ein prüfbares Sollmodell überführt und danach anhand eines realitätsnahen Szenarios umgesetzt.

Schritt-für-Schritt-Anleitung

1. Ausgangslage erfassen: Vorhandene Angaben zu den Themen „CA-Hierarchien“, „Enrollment“ und „Zertifikatsprofile“ erfassen, den Schutzbedarf bestimmen und zuständige Rollen eindeutig zuordnen.
2. Sollmodell festlegen: Für die Teilbereiche „Mandanten“ und „Gerätegruppen und sichere Bootstrap-Verfahren“ verbindliche Regeln, Abhängigkeiten, Statusübergänge und messbare Akzeptanzkriterien formulieren.
3. Konfiguration umsetzen: Die Konfiguration für den Teilbereich „IoT-PKI-Architektur“ im Schulungssystem in kontrollierter Reihenfolge umsetzen, benötigte Objekte verknüpfen und jede Änderung mit Zweck und Rückfalloption dokumentieren.
4. Funktion und Sicherheit prüfen: Das Zusammenspiel der Teilbereiche „CA-Hierarchien“ und „IoT-PKI-Architektur“ in einem Positivfall, einem Berechtigungs- oder Validierungsfehler sowie einem technischen Störungsfall testen.
5. Betrieb vorbereiten: Für IoT-PKI-Architektur Prüfwerte, Alarmkriterien, Wiederanlaufmaßnahmen, Verantwortlichkeiten und wiederkehrende Kontrollen in einer Betriebsanweisung festhalten.

Modul 3: IoT-KMS und Geräteschlüssel

Behandelt werden symmetrische und asymmetrische Schlüssel, Zuordnung, Rotation, Ableitung, Sperrung und sichere Löschung. Die fachlichen und technischen Abhängigkeiten werden zunächst abgegrenzt, anschließend in ein prüfbares Sollmodell überführt und danach anhand eines realitätsnahen Szenarios umgesetzt.

Schritt-für-Schritt-Anleitung

1. Ausgangslage erfassen: Vorhandene Angaben zu den Themen „symmetrische und asymmetrische Schlüssel“, „Zuordnung“ und „Rotation“ erfassen, den Schutzbedarf bestimmen und zuständige Rollen eindeutig zuordnen.
2. Sollmodell festlegen: Für die Teilbereiche „Ableitung“ und „Sperrung und sichere Löschung“ verbindliche Regeln, Abhängigkeiten, Statusübergänge und messbare Akzeptanzkriterien formulieren.
3. Konfiguration umsetzen: Die Konfiguration für den Teilbereich „IoT-KMS und Geräteschlüssel“ im Schulungssystem in kontrollierter Reihenfolge umsetzen, benötigte Objekte verknüpfen und jede Änderung mit Zweck und Rückfalloption dokumentieren.
4. Funktion und Sicherheit prüfen: Das Zusammenspiel der Teilbereiche „symmetrische und asymmetrische Schlüssel“ und „IoT-KMS und Geräteschlüssel“ in einem Positivfall, einem Berechtigungs- oder Validierungsfehler sowie einem technischen Störungsfall testen.
5. Betrieb vorbereiten: Für IoT-KMS und Geräteschlüssel Prüfwerte, Alarmkriterien, Wiederanlaufmaßnahmen, Verantwortlichkeiten und wiederkehrende Kontrollen in einer Betriebsanweisung festhalten.

Modul 4: Geräte-Onboarding Schritt für Schritt

Behandelt werden Identitätsnachweis, Registrierung, Schlüsselerzeugung, Zertifikatsausstellung, Aktivierung und Abnahme. Die fachlichen und technischen Abhängigkeiten werden zunächst abgegrenzt, anschließend in ein prüfbares Sollmodell überführt und danach anhand eines realitätsnahen Szenarios umgesetzt.

Schritt-für-Schritt-Anleitung

1. Ausgangslage erfassen: Vorhandene Angaben zu den Themen „Identitätsnachweis“, „Registrierung“ und „Schlüsselerzeugung“ erfassen, den Schutzbedarf bestimmen und zuständige Rollen eindeutig zuordnen.
2. Sollmodell festlegen: Für die Teilbereiche „Zertifikatsausstellung“ und „Aktivierung und Abnahme“ verbindliche Regeln, Abhängigkeiten, Statusübergänge und messbare Akzeptanzkriterien formulieren.
3. Konfiguration umsetzen: Die Konfiguration für den Teilbereich „Geräte-Onboarding Schritt für Schritt“ im Schulungssystem in kontrollierter Reihenfolge umsetzen, benötigte Objekte verknüpfen und jede Änderung mit Zweck und Rückfalloption dokumentieren.
4. Funktion und Sicherheit prüfen: Das Zusammenspiel der Teilbereiche „Identitätsnachweis“ und „Geräte-Onboarding Schritt für Schritt“ in einem Positivfall, einem Berechtigungs- oder Validierungsfehler sowie einem technischen Störungsfall testen.
5. Betrieb vorbereiten: Für Geräte-Onboarding Schritt für Schritt Prüfwerte, Alarmkriterien, Wiederanlaufmaßnahmen, Verantwortlichkeiten und wiederkehrende Kontrollen in einer Betriebsanweisung festhalten.

Modul 5: Flottenbetrieb und Automatisierung

Behandelt werden Massenprozesse, APIs, Jobsteuerung, Erneuerung, Telemetrie, Fehlerklassen und Ausnahmesteuerung. Die fachlichen und technischen Abhängigkeiten werden zunächst abgegrenzt, anschließend in ein prüfbares Sollmodell überführt und danach anhand eines realitätsnahen Szenarios umgesetzt.

Schritt-für-Schritt-Anleitung

1. Ausgangslage erfassen: Vorhandene Angaben zu den Themen „Massenprozesse“, „APIs“ und „Jobsteuerung“ erfassen, den Schutzbedarf bestimmen und zuständige Rollen eindeutig zuordnen.
2. Sollmodell festlegen: Für die Teilbereiche „Erneuerung“ und „Telemetrie“ verbindliche Regeln, Abhängigkeiten, Statusübergänge und messbare Akzeptanzkriterien formulieren.
3. Konfiguration umsetzen: Die Konfiguration für den Teilbereich „Fehlerklassen und Ausnahmesteuerung“ im Schulungssystem in kontrollierter Reihenfolge umsetzen, benötigte Objekte verknüpfen und jede Änderung mit Zweck und Rückfalloption dokumentieren.
4. Funktion und Sicherheit prüfen: Das Zusammenspiel der Teilbereiche „Massenprozesse“ und „Fehlerklassen und Ausnahmesteuerung“ in einem Positivfall, einem Berechtigungs- oder Validierungsfehler sowie einem technischen Störungsfall testen.
5. Betrieb vorbereiten: Für Flottenbetrieb und Automatisierung Prüfwerte, Alarmkriterien, Wiederanlaufmaßnahmen, Verantwortlichkeiten und wiederkehrende Kontrollen in einer Betriebsanweisung festhalten.

Modul 6: Smart-Metering-Vertrauensarchitektur

Behandelt werden Marktrollen, PKI-Domänen, Sub-CA, Gateway-Umfeld, Zertifikatsketten und betriebliche Zuständigkeiten. Die fachlichen und technischen Abhängigkeiten werden zunächst abgegrenzt, anschließend in ein prüfbares Sollmodell überführt und danach anhand eines realitätsnahen Szenarios umgesetzt.

Schritt-für-Schritt-Anleitung

1. Ausgangslage erfassen: Vorhandene Angaben zu den Themen „Marktrollen“, „PKI-Domänen“ und „Sub-CA“ erfassen, den Schutzbedarf bestimmen und zuständige Rollen eindeutig zuordnen.
2. Sollmodell festlegen: Für die Teilbereiche „Gateway-Umfeld“ und „Zertifikatsketten und betriebliche Zuständigkeiten“ verbindliche Regeln, Abhängigkeiten, Statusübergänge und messbare Akzeptanzkriterien formulieren.
3. Konfiguration umsetzen: Die Konfiguration für den Teilbereich „Smart-Metering-Vertrauensarchitektur“ im Schulungssystem in kontrollierter Reihenfolge umsetzen, benötigte Objekte verknüpfen und jede Änderung mit Zweck und Rückfalloption dokumentieren.
4. Funktion und Sicherheit prüfen: Das Zusammenspiel der Teilbereiche „Marktrollen“ und „Smart-Metering-Vertrauensarchitektur“ in einem Positivfall, einem Berechtigungs- oder Validierungsfehler sowie einem technischen Störungsfall testen.
5. Betrieb vorbereiten: Für Smart-Metering-Vertrauensarchitektur Prüfwerte, Alarmkriterien, Wiederanlaufmaßnahmen, Verantwortlichkeiten und wiederkehrende Kontrollen in einer Betriebsanweisung festhalten.

Modul 7: CLS und BDEW-Web-API

Behandelt werden sichere Endpunkte, Zertifikatsbindung, Services, Status- und Fehlerverarbeitung sowie Lebenszyklusprozesse. Die fachlichen und technischen Abhängigkeiten werden zunächst abgegrenzt, anschließend in ein prüfbares Sollmodell überführt und danach anhand eines realitätsnahen Szenarios umgesetzt.

Schritt-für-Schritt-Anleitung

1. Ausgangslage erfassen: Vorhandene Angaben zu den Themen „sichere Endpunkte“, „Zertifikatsbindung“ und „Services“ erfassen, den Schutzbedarf bestimmen und zuständige Rollen eindeutig zuordnen.
2. Sollmodell festlegen: Für die Teilbereiche „Status- und Fehlerverarbeitung sowie Lebenszyklusprozesse“ und „CLS und BDEW-Web-API“ verbindliche Regeln, Abhängigkeiten, Statusübergänge und messbare Akzeptanzkriterien formulieren.
3. Konfiguration umsetzen: Die Konfiguration für den Teilbereich „CLS und BDEW-Web-API“ im Schulungssystem in kontrollierter Reihenfolge umsetzen, benötigte Objekte verknüpfen und jede Änderung mit Zweck und Rückfalloption dokumentieren.
4. Funktion und Sicherheit prüfen: Das Zusammenspiel der Teilbereiche „sichere Endpunkte“ und „CLS und BDEW-Web-API“ in einem Positivfall, einem Berechtigungs- oder Validierungsfehler sowie einem technischen Störungsfall testen.
5. Betrieb vorbereiten: Für CLS und BDEW-Web-API Prüfwerte, Alarmkriterien, Wiederanlaufmaßnahmen, Verantwortlichkeiten und wiederkehrende Kontrollen in einer Betriebsanweisung festhalten.

Modul 8: Netzmanagement, BACnet/SC und Komponentenbetrieb

Behandelt werden Registrierung, CryptoController, Gebäudeautomationsgeräte, Konfigurationsänderung, Wartung, Zertifikatswechsel, Störung und sichere Außerbetriebnahme. Die fachlichen und technischen Abhängigkeiten werden zunächst abgegrenzt, anschließend in ein prüfbares Sollmodell überführt und danach anhand eines realitätsnahen Szenarios umgesetzt.

Schritt-für-Schritt-Anleitung

1. Ausgangslage erfassen: Vorhandene Angaben zu den Themen „Registrierung“, „CryptoController“ und „Gebäudeautomationsgeräte“ erfassen, den Schutzbedarf bestimmen und zuständige Rollen eindeutig zuordnen.
2. Sollmodell festlegen: Für die Teilbereiche „Konfigurationsänderung“ und „Wartung“ verbindliche Regeln, Abhängigkeiten, Statusübergänge und messbare Akzeptanzkriterien formulieren.
3. Konfiguration umsetzen: Die Konfiguration für den Teilbereich „Zertifikatswechsel“ im Schulungssystem in kontrollierter Reihenfolge umsetzen, benötigte Objekte verknüpfen und jede Änderung mit Zweck und Rückfalloption dokumentieren.
4. Funktion und Sicherheit prüfen: Das Zusammenspiel der Teilbereiche „Registrierung“ und „Zertifikatswechsel“ in einem Positivfall, einem Berechtigungs- oder Validierungsfehler sowie einem technischen Störungsfall testen.
5. Betrieb vorbereiten: Für Netzmanagement, BACnet/SC und Komponentenbetrieb Prüfwerte, Alarmkriterien, Wiederanlaufmaßnahmen, Verantwortlichkeiten und wiederkehrende Kontrollen in einer Betriebsanweisung festhalten.

Modul 9: Monitoring, Incident Response und Audit

Behandelt werden Bestandsqualität, Ablaufwarnungen, Logkorrelation, Kompromittierung, Sperrung, Wiederherstellung und Nachweise. Die fachlichen und technischen Abhängigkeiten werden zunächst abgegrenzt, anschließend in ein prüfbares Sollmodell überführt und danach anhand eines realitätsnahen Szenarios umgesetzt.

Schritt-für-Schritt-Anleitung

1. Ausgangslage erfassen: Vorhandene Angaben zu den Themen „Bestandsqualität“, „Ablaufwarnungen“ und „Logkorrelation“ erfassen, den Schutzbedarf bestimmen und zuständige Rollen eindeutig zuordnen.
2. Sollmodell festlegen: Für die Teilbereiche „Kompromittierung“ und „Sperrung“ verbindliche Regeln, Abhängigkeiten, Statusübergänge und messbare Akzeptanzkriterien formulieren.
3. Konfiguration umsetzen: Die Konfiguration für den Teilbereich „Wiederherstellung und Nachweise“ im Schulungssystem in kontrollierter Reihenfolge umsetzen, benötigte Objekte verknüpfen und jede Änderung mit Zweck und Rückfalloption dokumentieren.
4. Funktion und Sicherheit prüfen: Das Zusammenspiel der Teilbereiche „Bestandsqualität“ und „Wiederherstellung und Nachweise“ in einem Positivfall, einem Berechtigungs- oder Validierungsfehler sowie einem technischen Störungsfall testen.
5. Betrieb vorbereiten: Für Monitoring, Incident Response und Audit Prüfwerte, Alarmkriterien, Wiederanlaufmaßnahmen, Verantwortlichkeiten und wiederkehrende Kontrollen in einer Betriebsanweisung festhalten.

Modul 10: Gesamtübung und Betriebsübergabe

Behandelt werden Zielarchitektur, Pilot, Testfälle, Rollout-Wellen, Verantwortungsmatrix, Abnahme und Betriebsdokumentation. Die fachlichen und technischen Abhängigkeiten werden zunächst abgegrenzt, anschließend in ein prüfbares Sollmodell überführt und danach anhand eines realitätsnahen Szenarios umgesetzt.

Schritt-für-Schritt-Anleitung

1. Ausgangslage erfassen: Vorhandene Angaben zu den Themen „Zielarchitektur“, „Pilot“ und „Testfälle“ erfassen, den Schutzbedarf bestimmen und zuständige Rollen eindeutig zuordnen.
2. Sollmodell festlegen: Für die Teilbereiche „Rollout-Wellen“ und „Verantwortungsmatrix“ verbindliche Regeln, Abhängigkeiten, Statusübergänge und messbare Akzeptanzkriterien formulieren.
3. Konfiguration umsetzen: Die Konfiguration für den Teilbereich „Abnahme und Betriebsdokumentation“ im Schulungssystem in kontrollierter Reihenfolge umsetzen, benötigte Objekte verknüpfen und jede Änderung mit Zweck und Rückfalloption dokumentieren.
4. Funktion und Sicherheit prüfen: Das Zusammenspiel der Teilbereiche „Zielarchitektur“ und „Abnahme und Betriebsdokumentation“ in einem Positivfall, einem Berechtigungs- oder Validierungsfehler sowie einem technischen Störungsfall testen.
5. Betrieb vorbereiten: Für Gesamtübung und Betriebsübergabe Prüfwerte, Alarmkriterien, Wiederanlaufmaßnahmen, Verantwortlichkeiten und wiederkehrende Kontrollen in einer Betriebsanweisung festhalten.

Praxisfälle und Übungen

Praxisaufgabe 1

Eine skalierbare Vertrauensarchitektur für eine Geräteflotte entwerfen. Die Bearbeitung folgt den Schritten Analyse, Sollentwurf, Umsetzung, Validierung und Dokumentation. Abweichungen werden nach Ursache, Auswirkung und Korrekturmaßnahme bewertet.

Praxisaufgabe 2

Onboarding, Rotation und Sperrung für ein Gerät vollständig durchführen. Die Bearbeitung folgt den Schritten Analyse, Sollentwurf, Umsetzung, Validierung und Dokumentation. Abweichungen werden nach Ursache, Auswirkung und Korrekturmaßnahme bewertet.

Praxisaufgabe 3

Einen Smart-Metering-Betriebsfall einschließlich Störung und Nachweis bearbeiten. Die Bearbeitung folgt den Schritten Analyse, Sollentwurf, Umsetzung, Validierung und Dokumentation. Abweichungen werden nach Ursache, Auswirkung und Korrekturmaßnahme bewertet.

Qualitäts- und Sicherheitskontrollen

• Konfigurationen werden gegen ein dokumentiertes Sollmodell und definierte Akzeptanzkriterien geprüft.
• Administrative und fachliche Berechtigungen werden nach Least-Privilege und Funktionstrennung bewertet.
• Positiv-, Negativ-, Ablauf-, Ausfall- und Wiederanlauffälle werden reproduzierbar getestet.
• Protokolle, Statusinformationen und Bestandsdaten werden auf Vollständigkeit, Zeitbezug und Nachvollziehbarkeit kontrolliert.
• Änderungen, Restrisiken, Rückfalloptionen und wiederkehrende Betriebsaufgaben werden in einer Übergabedokumentation festgehalten.

Kompetenzen nach dem Seminar

• Anforderungen für die durchgängige Absicherung großer Geräte- und Smart-Metering-Landschaften von der Identität über Schlüssel und Zertifikate bis zu regulierten Betriebsprozessen strukturiert erheben und priorisieren
• eine technisch und organisatorisch belastbare Zielkonfiguration entwerfen
• Konfigurations- und Integrationsschritte kontrolliert ausführen
• Fehler anhand von Zuständen, Protokollen und Abhängigkeiten eingrenzen
• Betriebs-, Sicherheits- und Auditkontrollen nachvollziehbar dokumentieren