PKI-as-a-Service: Effiziente Generierung und Signierung von Security Tokens für ECUs
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Dieser Beitrag wurde aus dem Englischen übersetzt. Zum Originalbeitrag.
Ein Kunde aus dem Automotive-Sektor wandte sich mit einer geschäftskritischen Anforderung an uns: die effiziente Bereitstellung von Security Tokens für den Zugriff auf eingeschränkte Funktionen in Electronic Control Units (ECUs). Unsere PKI-as-a-Service-Lösung adressierte diese Herausforderung, indem sie die manuelle Token-Generierung und den Versand per E-Mail durch einen effizienten Webservice ersetzte.
Diese umfassende Lösung wurde von einem interdisziplinären Team entwickelt, das Fachkompetenzen aus den Bereichen Security, Infrastruktur, Penetration Testing, UI/UX sowie Webservice-Entwicklung vereint.
Das System wird heute in Deutschland, den USA, China, Tschechien und Italien eingesetzt und hat bereits mehr als 20.000 Tokens generiert.
Unsere Cybersecurity-Experten Gunaseelan Sivanandam (Senior Product Owner Embedded Security) und Saul Dickinson (Senior Director Cybersecurity) erläutern, wie unsere robuste PKI-Infrastruktur zur Grundlage für den Ausbau weiterer Cybersecurity-Fähigkeiten geworden ist.
Unsere Vision und Mission
Saul Dickinson:
Können Sie die Vision hinter Ihrem PKI-Projekt erläutern?
Gunaseelan Sivanandam:
Unsere übergeordnete Vision ist es, eine robuste und vielseitige Public Key Infrastructure (PKI) als grundlegenden Service bereitzustellen, um Kunden mit sicheren Lösungen für digitale Signaturen, Verschlüsselung, Zertifikatsmanagement und zahlreiche weitere Cybersecurity-Anwendungsfälle zu unterstützen.
Dieses ganzheitliche PKI-Ökosystem ermöglicht es Unternehmen, ihre Sicherheitsinfrastruktur und Backend-Prozesse zu optimieren, die operative Effizienz zu steigern und ihre Cybersecurity-Strategien sicher zu skalieren.
Saul Dickinson:
Wie kam dieses konkrete Projekt mit dem Kunden zustande?
Gunaseelan Sivanandam:
Im Einklang mit unserer Vision trat der Kunde mit einer zentralen Herausforderung an uns heran: die effiziente Bereitstellung von Security Tokens für das Freischalten von ECUs.
Obwohl Security Tokens an sich kein neues Konzept sind, stellte unser Ansatz einen entscheidenden Fortschritt gegenüber dem bestehenden Prozess des Kunden dar.
Warum Security Tokens notwendig sind – und wie wir sie schützen
Saul Dickinson:
Warum sind diese Security Tokens so entscheidend?
Gunaseelan Sivanandam:
Moderne ECUs verfügen über eine Vielzahl von Sicherheitsmechanismen, die den Zugriff auf Funktionen und Schnittstellen einschränken und das Verhalten der Systeme kontrollieren. Dazu gehören unter anderem Integritätsprüfung von Software, Intrusion Detection sowie Schutzmaßnahmen zur Deaktivierung externer Kommunikationsschnittstellen
Diese Sicherheitsfunktionen sind essenziell für die Sicherheit des Endprodukts, erschweren jedoch gleichzeitig die Softwareentwicklung und das Debugging erheblich.
Für erweiterte Tests ist daher eine kryptografisch abgesicherte Lösung erforderlich – genau hier kommen Security Tokens ins Spiel.
Saul Dickinson:
Welche konkreten Anwendungsfälle gibt es für diese Tokens?
Gunaseelan Sivanandam:
Es gibt zwei zentrale Use Cases: Testing & Debugging, also ein kontrollierter Zugriff auf erweiterte Logging- und Debugging-Funktionen trotz aktivierter Sicherheitsmechanismen. Und die Analyse von Feldrückläufern: Detaillierte Untersuchung retournierten ECUs – auch wenn diese nicht mehr bootfähig sind
Saul Dickinson:
Wie kritisch ist das Thema Sicherheit in diesem Kontext?
Gunaseelan Sivanandam:
Tokens dürfen ausschließlich autorisiertem Personal zur Verfügung gestellt werden, das berechtigt ist, Debugging und spezielle Tests an ECUs durchzuführen.
Da Tokens essenzielle Sicherheitsmechanismen deaktivieren können, ist der Schutz vor unbefugtem Zugriff durch Angreifer absolut kritisch. Daher ist die Absicherung der Token-Generierung und der zugrunde liegenden PKI-Infrastruktur von zentraler Bedeutung.
Saul Dickinson:
Welche Maßnahmen setzen wir zur Absicherung der Infrastruktur ein?
Gunaseelan Sivanandam:
Unsere Sicherheitsarchitektur basiert auf modernsten Practices und erfüllt branchenspezifische Anforderungen.
Dazu gehören unter anderem, die kontinuierliche Verifikation und Auditierung der PKI-Infrastruktur, regelmäßige Penetrationstests und Schwachstellenanalysen, strenge physische und logische Zugriffskontrollen, umfassendes Monitoring und Incident Response sowie die lückenlose Protokollierung und Nachvollziehbarkeit aller Token-Prozesse
Diese Maßnahmen sind integraler Bestandteil unseres Betriebs und werden kontinuierlich weiterentwickelt, um den Anforderungen einer dynamischen Bedrohungslandschaft gerecht zu werden.
Der Prozess: Von der Herausforderung zur Lösung
Saul Dickinson:
Wie sah der Prozess vor Ihrer Lösung aus?
Gunaseelan Sivanandam:
Zuvor wurden Tokens manuell generiert und per E-Mail verteilt – ein ineffizienter, fehleranfälliger und intransparenter Prozess.
Die Nachverfolgung (Wer hat wann welches Token für welche ECU erstellt?) war unzuverlässig und nur schwer nachvollziehbar.
Saul Dickinson:
Wie haben Sie diese Herausforderung gelöst?
Gunaseelan Sivanandam:
Auf Basis unserer PKI-Strategie haben wir einen webbasierten Service für Token-Generierung und -Signierung implementiert, der folgende Komponenten umfasst: Sichere PKI-Infrastruktur: Integration von Hardware Security Modules (HSM) – sowohl On-Premises als auch in der Cloud, Backend-System: Effiziente Generierung und kryptografische Signierung von Tokens, Umfassendes User Management: Rollenbasierte Zugriffskontrolle (RBAC), erweiterte Sicherheitsmechanismen: Mutual Authentication (mTLS), Betrieb & Support: Hohe Verfügbarkeit, sowie strukturiertes Onboarding und Echtzeit-Support und Logging & Traceability: End-to-End-Nachvollziehbarkeit aller Aktivitäten
Saul Dickinson:
Wie funktioniert die Nutzung des Systems heute?
Gunaseelan Sivanandam:
Der heutige Prozess ist vollständig automatisiert und benutzerfreundlich:
Erstens, Kunden beantragen User-Onboarding inklusive Rollen und Zugriffszeitraum.
Zweitens, der Nutzer erhält ein individuelles Authentifizierungszertifikat.
Drittens, autorisierte User melden sich sicher im System an und generieren Tokens on demand.
Viertens. vollständige Protokolle dokumentieren alle Aktivitäten (Wer, wann, was, für welche ECU).
Und fünftens, ein dedizierter On-Call-Support steht für technische Fragen zur Verfügung.
Ergebnisse und Ausblick
Saul Dickinson:
Welche messbaren Erfolge konnten Sie erzielen?
Gunaseelan Sivanandam:
Unsere wichtigsten Ergebnisse: Sofortige Token-Generierung: Deutliche Effizienzsteigerung auf allen Ebenen, globale Nutzung: Einsatz bei OEMs und Tier-1-Zulieferern weltweit, skalierung: Über 20.000 generierte Tokens, Prozessoptimierung: Eliminierung tausender manueller E-Mails, sowie Flexibilität, also Unterstützung verschiedener ECU-Typen.
Saul Dickinson:
Wie entwickeln Sie die Lösung weiter?
Gunaseelan Sivanandam:
Aufbauend auf unserer etablierten PKI-Infrastruktur erweitern wir derzeit das Service-Portfolio um zusätzliche PKI-basierte Anwendungen, darunter Software-Signierung, Boot-Image-Signierung und verschlüsselte OTA-Update-Pakete.
Damit stärken wir nachhaltig die Cybersecurity-Fähigkeiten unserer Kunden und erhöhen gleichzeitig deren operative Effizienz.
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