Die Revolution der Datensicherheit: Confidential Computing
Confidential Computing, eine aufstrebende Technologie, ist die Antwort auf das wachsende Bedürfnis nach einer sicheren und vertrauenswürdigen Verarbeitung von sensiblen Daten.
Da Unternehmen ihre Daten zunehmend in Cloud-Diensten speichern und verarbeiten, wachsen auch die Bedenken hinsichtlich der Sicherheit und des Datenschutzes dieser Informationen, insbesondere bei vertraulichen Daten.
Herkömmliches Cloud-Computing verwendet Sicherheitsmechanismen wie Verschlüsselung und Zugriffskontrollen, um Daten zu schützen.
Diese Mechanismen bieten jedoch möglicherweise keinen ausreichenden Schutz für sensible Daten in der Cloud, da sie auf das Vertrauen in den Cloud-Anbieter und die zugrunde liegende Hardware angewiesen sind.
Confidential Computing schließt diese Vertrauenslücke, indem es eine Möglichkeit bietet, vertrauliche Daten in einer sicheren und vertrauenswürdigen Umgebung zu verarbeiten, selbst wenn Cloud-Anbieter oder Hardware potenziell gefährdet sind.
Lassen Sie uns genauer betrachten, was Confidential Computing ist und wie es funktioniert.
Was ist Confidential Computing?
Confidential Computing ist ein Ansatz zur Datensicherheit, der die Verarbeitung und Speicherung sensibler Daten in einer sicheren und vertrauenswürdigen Umgebung ermöglicht. Es schützt Daten, die gespeichert, verwendet und übertragen werden, indem es sie verschlüsselt und vertraulich behandelt, selbst vor der Infrastruktur, in der sie verarbeitet werden.
Das Hauptziel ist die Bereitstellung einer Trusted Execution Environment (TEE), die den Datenschutz und die Sicherheit während des gesamten Verarbeitungslebenszyklus gewährleistet.
TEEs nutzen hardwarebasierte Sicherheitsmechanismen wie Trusted Platform Modules (TPMs) und sichere Enklaven, um Daten vor unbefugtem Zugriff zu schützen, auch vor privilegierten Benutzern.
Sichere Enklaven sind isolierte Hardwarekomponenten, die eine sichere Ausführungsumgebung innerhalb eines Prozessors schaffen. Sie führen Code und Prozesse isoliert vom Rest des Systems aus, wodurch die Vertraulichkeit und Integrität der verarbeiteten Daten gewährleistet wird.
Intel SGX und ARM TrustZone sind Beispiele für Technologien, die sichere Enklaven nutzen.
Wie funktioniert Confidential Computing?
Confidential Computing verwendet Technologien und Techniken, die Daten und Anwendungen während der Verarbeitung schützen. Dies ist der Zeitraum, in dem vertrauliche Daten anfällig für unbefugten Zugriff oder Manipulation sein können.
In der Regel werden Daten unverschlüsselt im Speicher abgelegt, bevor sie verarbeitet werden, was Sicherheitsrisiken birgt.
Confidential Computing löst dieses Problem mithilfe einer Trusted Execution Environment (TEE), einer sicheren Enklave innerhalb einer CPU, die durch eingebettete Verschlüsselungsschlüssel und Authentifizierungsmechanismen geschützt ist.
Wenn Daten in einer TEE verarbeitet werden, bleiben sie im Speicher verschlüsselt, bis die Anwendung die TEE zur Entschlüsselung für die Verarbeitung anweist.
Die TEE stellt eine isolierte Umgebung für die Datenverarbeitung bereit und verhindert unbefugten Zugriff auf die Daten oder die Verschlüsselungsschlüssel. Selbst wenn die zugrunde liegende Host-Umgebung kompromittiert ist, kann die TEE den Zugriff auf die Daten verhindern und so deren Vertraulichkeit und Integrität gewährleisten.
Während der Verarbeitung in einer TEE sind die Daten für das Betriebssystem, den Hypervisor und andere Ressourcen des Compute-Stacks nicht sichtbar.
Dies bedeutet, dass Cloud-Anbieter und ihre Mitarbeiter nicht auf die Daten zugreifen können, was eine zusätzliche Sicherheitsebene bietet.
Durch den Einsatz von TEEs und anderen Confidential Computing-Technologien können Unternehmen ihre sensiblen Daten und Anwendungen vor einer Vielzahl von Sicherheitsbedrohungen schützen, darunter Malware, Root-Benutzer-Exploits und andere Angriffe.
Warum Confidential Computing einsetzen?
Hier sind einige Gründe, warum Organisationen Confidential Computing nutzen sollten:
#1. Schutz sensibler Daten
Confidential Computing hilft, sensible Daten wie Krankenakten und persönliche Daten zu schützen. Es gewährleistet, dass diese Daten auch während der Verarbeitung durch Verschlüsselung und andere Sicherheitsmaßnahmen vertraulich bleiben.
#2. Erfüllung von Compliance-Anforderungen
Viele Branchen haben strenge Compliance-Vorschriften wie die DSGVO und HIPAA. Confidential Computing kann Organisationen bei der Einhaltung dieser Vorschriften unterstützen, indem es sicherstellt, dass sensible Daten während des gesamten Verarbeitungslebenszyklus sicher aufbewahrt werden.
#3. Ermöglichung sicherer Zusammenarbeit
Einige Organisationen müssen mit Lieferanten und anderen Dritten zusammenarbeiten, aber die Weitergabe sensibler Daten kann riskant sein. Confidential Computing erleichtert eine sichere Zusammenarbeit, indem Unternehmen Daten in einer sicheren Umgebung austauschen können, während sie vertraulich und vor externen Angriffen geschützt bleiben.
#4. Erhöhtes Vertrauen
Indem sichergestellt wird, dass vertrauliche Daten sicher und transparent verarbeitet werden, kann Confidential Computing das Vertrauen der Beteiligten stärken. Dies ist besonders wichtig in Szenarien mit mehreren Parteien, wie z. B. im Supply Chain Management oder bei Finanztransaktionen.
#5. Kosteneinsparungen
Confidential Computing kann auch Kosten reduzieren, die durch Datenschutzverletzungen und Compliance-Verstöße entstehen. Durch die Verhinderung dieser Vorfälle können Unternehmen Geld für Rechtskosten, Bußgelder und andere Ausgaben sparen.
Was ist das Confidential Computing Consortium?
Das Confidential Computing Consortium (CCC) ist eine Gemeinschaft von Technologieunternehmen und Organisationen, die die Einführung und Entwicklung vertrauenswürdiger Ausführungsumgebungen vorantreiben möchten.
Ziel ist es, offene Standards und Frameworks zu entwickeln, die es Entwicklern ermöglichen, sichere Anwendungen und Dienste in verschiedenen Computerumgebungen wie öffentlichen und privaten Clouds, Edge-Geräten und lokalen Rechenzentren zu erstellen und bereitzustellen.
Das CCC verfolgt seine Ziele durch offene Governance und Zusammenarbeit zwischen seinen Mitgliedern, darunter führende Technologieunternehmen wie Google, IBM/Red Hat, Intel, AMD, Microsoft, Alibaba, Oracle und VMware.
Zu den Hauptaktivitäten des Konsortiums gehören die Definition branchenweiter Standards, die Förderung der Entwicklung von Open-Source-Tools und Best Practices sowie die Unterstützung von Forschung und Bildung im Bereich Confidential Computing.
Weitere Informationen finden Sie auf der CCC-Website. Dort finden sich auch Webinare zum Thema.
Anwendungsbereiche
Hier sind einige Anwendungsfälle für Confidential Computing:
Gesundheitswesen und Forschung
Confidential Computing kann verwendet werden, um ein sicheres Mehrparteien-Training von KI-Algorithmen für die Krankheitserkennung zu ermöglichen. Dies unterstützt Krankenhäuser und Forschungseinrichtungen bei der Zusammenarbeit und beim Datenaustausch, während die Privatsphäre und Vertraulichkeit von Patientendaten gewahrt bleibt.
Lieferkette
Ein sicherer Datenaustausch zwischen verschiedenen Teilnehmern der Lieferkette, einschließlich Lieferanten, Herstellern und Einzelhändlern, wird durch Confidential Computing ermöglicht. Dies kann die Zusammenarbeit und die logistische Leistung steigern.
Informationen zu Versandrouten, Lieferplänen und Fahrzeugüberwachung werden verwendet, um die Sicherheit von Logistik- und Transportdaten zu gewährleisten.
Finanzdienstleistungen
Aufgrund der Sensibilität von Finanzdaten, einschließlich persönlicher Daten und Transaktionsdaten, gewinnt Confidential Computing in der Finanzbranche immer mehr an Bedeutung.
Es wird zur sicheren Abwicklung von Finanztransaktionen eingesetzt und gewährleistet, dass Daten verschlüsselt und vor unbefugtem Zugriff geschützt sind. Dies hilft, Betrug und Datenschutzverletzungen zu verhindern und verbessert die Gesamtsicherheit von Finanzsystemen.
Internet der Dinge
Auch in IoT-Geräten kann diese Technologie verwendet werden, um personenbezogene Daten wie Biometrie, Standort und persönliche Informationen sicher zu verarbeiten. Dies kann die Gesamtsicherheit von IoT-Systemen verbessern und unbefugten Zugriff verhindern.
Da immer mehr Unternehmen in die Cloud wechseln und sich für ihre Geschäftsprozesse auf eine digitale Infrastruktur verlassen, wird der Bedarf an sicheren Computing-Lösungen weiter steigen.
Confidential Computing bietet eine vielseitige und wichtige Lösung für diese Herausforderung, die Unternehmen dabei unterstützt, ihre Daten zu sichern, das Vertrauen ihrer Kunden zu gewinnen und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften sicherzustellen.
Anmerkung des Autors
Das Ziel von Confidential Computing ist es, sicherzustellen, dass sensible Daten immer verschlüsselt aufbewahrt und in einer sicheren Umgebung verarbeitet werden. Selbst wenn ein Angreifer Zugriff auf die zugrunde liegende Hardware oder den Cloud-Anbieter erlangt, kann er nicht auf die sensiblen Daten zugreifen.
Dies wird durch den Einsatz spezialisierter Hardware und Software wie Trusted Execution Environments und verschlüsselten Arbeits- und Speichersystemen erreicht.
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