Seminar Air-Gapped Private AI – Offline-Betrieb und Software-Lieferkette

Private AI in isolierten oder streng kontrollierten Netzen stellt andere Anforderungen als ein gewöhnlicher Kubernetes-Betrieb. Container-Images, Helm-Pakete, Modelle, Python-Pakete und Betriebssystemupdates müssen geprüft, freigegeben und ohne verdeckte Online-Abhängigkeiten bereitgestellt werden.

Das Seminar entwickelt eine belastbare Offline-Lieferkette vom Quarantänebereich bis zum produktiven Cluster. Praktische Übungen bilden Import, Signaturprüfung, Spiegelung, Installation, Aktualisierung und Wiederanlauf vollständig mit Open-Source-Werkzeugen ab.

Einordnung und Nutzen

Das Seminar verbindet Netztrennung, Plattformbetrieb und Software-Lieferkettensicherheit. Dadurch entstehen wiederholbare Betriebsverfahren, die auch unter hohem Schutzbedarf wartbar bleiben.

Zielgruppe

• Kubernetes- und Plattformadministration
• DevSecOps und Software-Lieferkette
• Informationssicherheit und Rechenzentrumsbetrieb

Voraussetzungen

• Sichere Linux- und Container-Grundkenntnisse
• Grundverständnis von Kubernetes-Ressourcen
• Kenntnisse zu Registries und PKI sind hilfreich

Lernziele

• Vertrauenszonen und Übergabepunkte für Offline-Plattformen entwerfen
• Artefakte inventarisieren, prüfen, signieren und spiegeln
• Reproduzierbare Installations- und Updatepakete erstellen
• Notfall-, Rollback- und Wiederanlaufverfahren dokumentieren

Seminarinhalte

Offline-Architektur und Vertrauensgrenzen

• Betriebsmodelle für vollständig getrennte und zeitweise gekoppelte Netze
• Quarantäne-, Transfer-, Management- und Produktionszonen
• DNS, Zeitversorgung, PKI, Identitäten und lokale Namensauflösung

Artefaktinventar und Abhängigkeitsanalyse

• Container-Images, Charts, Operatoren, Modelle, Datensätze und Pakete
• Transitive Abhängigkeiten und Laufzeitdownloads erkennen
• Freigabestatus, Herkunft und Aufbewahrung dokumentieren

Interne Registries und Spiegel

• Harbor-Projekte, Replikation, Aufbewahrung und Zugriffsmodelle
• OCI-basierte Ablage von Images, Charts und ergänzenden Artefakten
• Paket- und Modellspiegel für wiederholbare Builds

Signaturen, SBOM und Attestierungen

• Schlüsselbasierte Signierung mit Cosign sowie private Sigstore-Vertrauenswurzel mit Fulcio und Rekor als Ausbauoption
• Software-Stücklisten mit Syft und Schwachstellenprüfung mit Trivy
• Kyverno ImageValidatingPolicy für Signaturen und Attestierungen mit nachvollziehbaren Freigaben

Installation und Aktualisierung ohne Internetzugang

• Versionierte Transferpakete und Prüfsummen
• GitOps-Repository, Helm-Pakete und Images konsistent bündeln
• Patchfenster, gestufte Freigabe, Rollback und Beweissicherung

Betrieb, Störung und Wiederanlauf

• Monitoring und Protokollsammlung innerhalb der Sicherheitszone
• Ablauf bei kompromittierten oder fehlerhaften Artefakten
• Wiederherstellung von Registry, Git, Schlüsseln und Plattformzustand

Praktische Übungen

• Aufbau eines lokalen OCI-Vertrauenspfads mit Quarantäne und Freigabe
• Erstellung und Prüfung eines signierten Offline-Bundles einschließlich Attestierung
• Konfiguration einer privaten Vertrauenswurzel oder eines schlüsselbasierten Offline-Verfahrens
• Installation einer Modellbereitstellung ohne ausgehenden Netzzugriff
• Simulation eines fehlerhaften Updates mit Rollback und Nachweisdokumentation

Methodik

Etwa die Hälfte der Seminarzeit entfällt auf geführte Laborübungen. Architekturentscheidungen, Kommandos und Betriebsabläufe werden in wiederverwendbaren Checklisten und Runbooks festgehalten.