Sichere Verarbeitung von Daten in der Cloud

ITM: Herr Büttner, wie funktioniert Confidential Computing und wie kann es implementiert werden?
Manuel Büttner: Confidential Computing (CC) bietet eine Security-Lösung für Daten, die sich in der Verarbeitung befinden. Dabei werden ausgewählte Daten bewusst in einen Container (auch Kapsel genannt) verschlüsselt geladen. Diese Kapsel trägt die Bezeichnung Trusted-Execution-Environment (TEE). Innerhalb der TEE werden die Daten gesichert verarbeitet. Das Betriebssystem und andere laufende Prozesse können auf diese Daten während der Verarbeitung nicht zugreifen. Das ist der wesentliche Unterschied zu der üblichen Datenverarbeitung. TEEs sind abgeschlossene Kapseln, in denen sich die geschützten Daten befinden. Dieses Konstrukt stellt die Integrität, Vertraulichkeit und Authentizität der Daten sicher. 

Im Rahmen des Startvorgangs wird die TEE selbst validiert. Falls eine Manipulation identifiziert wurde, die nicht den Voreinstellungen einer TEE entspricht, bricht diese den Startvorgang ab und die Daten werden erst gar nicht geladen. Wenn während der Verarbeitung unberechtigte Zugriffe auf die Kapsel erfolgen, kann die TEE diese erkennen. Die Verarbeitung wird unterbrochen und die Daten in Verarbeitung werden vollständig gelöscht. Die ursprünglichen Daten selbst gehen nicht verloren, sondern sind in dem Zustand vor der Verarbeitung vorhanden. Somit bieten TEEs einen guten Schutz vor unberechtigten Zugriffen und Datenmanipulation während der Datenverarbeitung.

ITM: Vor welchen Bedrohungen kann Confidential Computing genau schützen?
Büttner: Zu den typischen Bedrohungen gehört der vorsätzliche Abgriff der Daten durch Systemadministratoren, die mit böser Absicht handeln, sowie durch Angreifer, die sich entsprechenden Zugriff verschafft haben. Um dem entgegenzuwirken, werden die Daten üblicherweise verschlüsselt übertragen (in-transit) und gespeichert (at-rest). Meist erfolgt die Verarbeitung solcher Daten jedoch unverschlüsselt bzw. ungeschützt und bietet somit Angriffspotential. CC setzt an dieser Stelle an und ermöglicht eine Verarbeitung im gesicherten Zustand. Dadurch stärkt es die Sicherstellung der Compliance-Anforderungen, zum Beispiel nach DSGVO, IT-SiG sowie auch dem Geschäftsgeheimnisgesetz.

ITM: Welche Unternehmen sollten über eine Implementierung nachdenken?
Büttner: Grundsätzlich alle Unternehmen, die sensible und schützenswerte Daten, wie etwa patentgeschützte Technologien oder Produktionsdaten, verarbeiten – je nachdem, welcher Schutzbedarf identifiziert wurde. Das sind die sogenannten Betreiber kritischer Infrastrukturen, Unternehmen im besonderen öffentlichen Interesse oder Organisationen, die personenbezogene Daten im Sinne der DSGVO mittels Cloud-basierter Dienste verarbeiten. Hier ist die Durchführung einer Schutzbedarfsanalyse unter Berücksichtigung der Bedrohungslage sowie der Anwendungsfälle sinnvoll.

ITM: Wo liegen die Grenzen von Confidential Computing?
Büttner: Aktuell können nicht alle Services, die grundsätzlich in der Cloud zur Verfügung stehen, in Kombination mit CC eingesetzt werden. Das heißt, wenn ein Unternehmen sich für diese Art von Schutz entscheidet, schränkt es gegebenenfalls das verwendbare Cloud-Service-Portfolio ein. Möglicherweise muss das Unternehmen selbst mehr solche CC-Services erbringen oder durch den Einsatz externer Dienstleister etablieren, um den ganzheitlichen Schutz sicherzustellen. Daraus ergibt sich eine erhöhte Komplexität in der Implementierung und Bereitstellung der Cloud-Software-Lösung sowie deren Integration in die bestehenden IT-Strukturen und -Prozesse eines Unternehmens. Das geht natürlich mit einem erhöhten Zeit- und Kostenaufwand einher.

Der Einsatz von Confidential Computing ist kein Allheilmittel. Stattdessen sollte es Teil einer ganzheitlichen IT-Sicherheitsstrategie sein. Und wenn es Schwachstellen in anderen Bereichen der Strategie gibt, wie beispielsweise in der Schlüsselverwaltung, können diese Schwachstellen trotz Einsatz von CC potenziell durch Angreifer ausgenutzt werden.

ITM: Welche Trends und Herausforderungen gibt es aktuell noch im Bereich Cloud Security?
Büttner: Insbesondere im Bereich der Cloud geht die Tendenz zunehmend in Richtung Zero-Trust-Umgebungen. Zero Trust bedeutet, dass IT-Systeme einander von Anfang an nicht vertrauen. Dabei muss sich jedes IT-System zunächst authentifizieren, das mit einem anderen kommunizieren und Daten austauschen will. Mittels intelligenter Monitoring-Systeme (z.B. SIEM) werden Auffälligkeiten in der Kommunikation zwischen Systemen identifiziert und vordefinierte Maßnahmen zur Abwehr von Angriffen eingeleitet. Dieser Service kann als Cloud-Service (SIEM-aaS) eingekauft werden. Es erfordert jedoch, wie CC, eine ganzheitliche Betrachtung und Integration in die unternehmensweite IT-Sicherheitsstrategie. 

Bildquelle: m3 management consulting GmbH