Was ist Confidential Computing?

Die Funktionsweise von Confidential Computing

Confidential Computing nutzt spezialisierte Hardware- und Softwaretechnologien, um eine abgesicherte Umgebung für die Verarbeitung sensibler Daten zu schaffen. Im Kern stützt es sich auf TEEs und geschützte Enklaven.

Trusted Execution Environments (TEEs)

TEEs sind isolierte Bereiche innerhalb einer CPU, die einen sicheren Raum für die Ausführung von Code und für Daten bieten. Mittels Hardware-Isolation und Verschlüsselung schützen TEEs die Vertraulichkeit und Integrität der innerhalb von ihnen verarbeiteten Informationen.

TEEs stellen sicher, dass private Informationen und Verarbeitungsvorgänge geschützt bleiben, selbst vor dem Betriebssystem, Hypervisor und anderer Software, die auf demselben Gerät läuft.

Sichere Enklaven

Sichere Enklaven (oder Secure Enclaves) sind spezielle Bereiche innerhalb von TEEs, die eine noch stärkere Isolation und noch mehr Sicherheit bieten. Sie sind speziell für den Umgang mit hochsensiblen Daten und Vorgängen konzipiert und bieten zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen wie Secure Boot und Remote-Attestierung.

Enklaven ermöglichen es Apps, Berechnungen durchzuführen und vertrauliche Daten abzurufen, ohne dass die Gefahr einer Offenlegung gegenüber unbefugten Stellen besteht. Der Prozess umfasst in der Regel:

• Anwendungsisolation: Sensible Anwendungen und private Informationen werden in die TEE oder Enklave verschoben.
   
• Abgesicherte Ausführung: Die Anwendung und Informationen werden innerhalb der isolierten Umgebung verarbeitet, abgesichert durch Hardwareverschlüsselung und Kontrollmechanismen.
   
• Attestierung: Die TEE oder Secure Enclave kann kryptografische Beweise (Attestierung) generieren, um ihre Integrität und Vertrauenswürdigkeit gegenüber externen Stellen zu belegen.
   
• Abgesicherte Ausgabe: Die Ergebnisse werden auf sichere Weise an die Anwendung oder den User ausgegeben.

Confidential Computing kombiniert hardwarebasierte Isolation und Verschlüsselung, um sicherzustellen, dass sensible Informationen während ihres gesamten Lebenszyklus geschützt bleiben, selbst während ihrer Verarbeitung. Dieser Ansatz verbessert die Sicherheit privater Informationen erheblich und ermöglicht einen souveränen Umgang mit sensiblen Operationen.

Das Confidential Computing Consortium

Das Confidential Computing Consortium ist eine Gemeinschaftsinitiative zur Förderung der Einführung von Technologien für Confidential Computing in verschiedenen Branchen. Es bringt führende Technologieunternehmen, Cloud-Anbieter, Hardwarehersteller und akademische Institutionen zusammen, um Innovationen voranzubringen und Branchenstandards zu etablieren.

Dieses Konsortium spielt eine entscheidende Rolle bei der Förderung des Wachstums und der Weiterentwicklung des Confidential Computing. Durch die Förderung der Zusammenarbeit und die Etablierung von Branchenstandards kann sichergestellt werden, dass Confidential-Computing-Lösungen weitreichend zugänglich, sicher und zuverlässig sind. Dieses gemeinsame Bestreben ebnet den Weg für eine Zukunft, in der das Potenzial der Daten genutzt und gleichzeitig Vertraulichkeit und Vertrauen auf höchstem Niveau gewahrt werden können.

Use Cases des Confidential Computing

Confidential Computing hat weitreichende Auswirkungen auf verschiedene Sektoren und revolutioniert die Art und Weise, wie vertrauliche private Informationen behandelt und verarbeitet werden. Zu den wesentlichen Use Cases gehören unter anderem:

• Absicherung von Transaktionen und Daten: Mit Confidential Computing können vertrauliche Finanzdaten bei Transaktionen, Risikobewertungen und der Betrugserkennung geschützt werden. So wird die Vertraulichkeit und Integrität der Daten sichergestellt.
   
• Schutz von Patientendaten: Confidential Computing ermöglicht die sichere Verarbeitung und den sicheren Austausch von Patientenakten, was Fortschritte in der medizinischen Forschung und personalisierten Behandlung fördert und gleichzeitig die Privatsphäre der Patient:innen schützt.
   
• Gewährleistung der Vertraulichkeit in der Kommunikation: Durch diese Art des Computings können vertrauliche Informationen geschützt und abgesicherte Kommunikationskanäle geschaffen werden, was die nationale Sicherheit verbessert und auch dem Schutz von Regierungsinformationen zugutekommt.
   
• Verbesserung der Online-Sicherheit: Confidential Computing trägt dazu bei, Bedenken hinsichtlich der Privatsphäre und Sicherheit im Internet auszuräumen, indem eine zusätzliche Schutzschicht für die in Online-Umgebungen verarbeiteten privaten Informationen geschaffen wird.

Das sind nur einige Beispiele dafür, wie Confidential Computing Branchen transformiert. Durch die gebotene Sicherheit für Daten eröffnen sich neue Möglichkeiten für die sichere Zusammenarbeit, den Informationsaustausch und Innovationen in verschiedenen Bereichen.

Im Zuge der weiteren Entwicklung der Technologie ist zu erwarten, dass noch mehr bahnbrechende Anwendungen entstehen, die das Confidential Computing als Grundpfeiler der modernen Sicherheit verankern.

Die Vorteile des Confidential Computing

Confidential Computing bietet eine Vielzahl von Vorteilen, die über klassische Sicherheitsmaßnahmen hinausgehen, sogar auf einem Dedicated Server. Es fördert das Vertrauen und ermöglicht Innovationen in verschiedenen Bereichen.

• Verbesserte Datensicherheit: Confidential Computing verbessert die Datensicherheit erheblich, da es private Informationen während ihres gesamten Lebenszyklus schützt. Die Isolierung von Daten in Secure Enclaves minimiert das Risiko des unbefugten Zugriffs und von Datenschutzverletzungen, indem sichergestellt wird, dass vertrauliche Informationen selbst im Falle von Systemkompromittierungen vertraulich bleiben.
   
• Verbesserte Compliance: Confidential Computing trägt zur Erfüllung strenger regulatorischer Anforderungen und Einhaltung von Compliance-Standards bei. Die Gewährleistung der Vertraulichkeit und Integrität privater Informationen hilft, Datenschutzvorschriften wie die DSGVO, HIPAA und mehr einzuhalten.
   
• Größeres Vertrauen in Online-Lösungen: Bedenken hinsichtlich Data Privacy und Sicherheit in der Cloud werden ebenfalls angegangen. Starke Zusicherungen zum Datenschutz erhöhen das Vertrauen in Online-Lösungen und ermutigen Unternehmen, die Vorteile des Cloud Computing zu nutzen, ohne Informationen zu gefährden.

Diese Vorteile unterstreichen das transformative Potenzial des Confidential Computing, selbst in einer Hybrid Cloud. Sichere Datenverarbeitung und Zusammenarbeit ermöglichen es, Innovationen zu schaffen, datengestützte Erkenntnisse zu nutzen und Vertrauen in einer zunehmend datenzentrierten Welt aufzubauen.

Wie schützt Confidential Computing Daten?

Das Confidential Computing schützt Daten durch einen mehrschichtigen Ansatz, der hardwarebasierte Isolation, Verschlüsselung und Attestierung kombiniert.

Sensible Daten und Berechnungen werden innerhalb von Secure Enclaves oder Trusted Execution Environments (TEEs) ausgeführt, die vom Rest des Systems, einschließlich des Betriebssystems und Hypervisors, isoliert sind. So ist sichergestellt, dass die Daten innerhalb des Schutzschilds abgesichert bleiben, auch wenn das zugrunde liegende System kompromittiert wird.

Daten innerhalb des sicheren Schutzschilds sind sowohl im Ruhezustand als auch während der Nutzung verschlüsselt, was zusätzlichen Schutz gegen unbefugten Zugriff bietet. Selbst wenn jemand die physische Kontrolle über die Hardware erlangt, bleiben die verschlüsselten Daten ohne die richtigen Entschlüsselungsschlüssel unlesbar.

Diese Plattformen können kryptografische Beweise (Attestierung) für die Integrität und Vertrauenswürdigkeit der sicheren Umgebung liefern. Das ermöglicht es externen Stellen, zu bestätigen, dass die Daten in einer sicheren und manipulationssicheren Umgebung verarbeitet werden.

Confidential Computing und das regulatorische Umfeld

Das Confidential Computing hat sich im Zeitalter der künstlichen Intelligenz als sehr nützlich erwiesen, um komplexen Schutzvorschriften Rechnung zu tragen. Die Gewährleistung der Vertraulichkeit und Integrität von Daten selbst während der Verarbeitung hilft Unternehmen, strenge Anforderungen zu erfüllen und kostspielige Strafen zu vermeiden.

Das Confidential Computing steht im Einklang mit den Grundprinzipien von Datenschutzvorschriften wie der Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO), da es das Risiko unbefugten Zugriffs und von Datenpannen minimiert.

Die Isolierung privater Daten innerhalb von Secure Enclaves verringert die Angriffsfläche und verbessert die allgemeine Sicherheit. Viele Vorschriften wie die DSGVO und verschiedene Gesetze zur Datenlokalisierung schreiben vor, dass bestimmte Datentypen innerhalb spezifischer geografischer Regionen gespeichert und verarbeitet werden müssen.

Confidential Computing ermöglicht es Unternehmen, diese Anforderungen zu erfüllen, indem sichergestellt wird, dass die Daten geschützt bleiben, selbst wenn sie online oder in einer gemeinsam genutzten Infrastruktur verarbeitet werden. Gleiches gilt für die Verwendung von Machine-Learning-Anwendungen.

Vorschriften verlangen oft, dass Unternehmen Daten sicher austauschen und für eine sichere Zusammenarbeit sorgen. Confidential Computing ermöglicht es mehreren Parteien, mit privaten Informationen zu arbeiten und gleichzeitig die Vertraulichkeit zu wahren sowie die Einhaltung von Vorschriften für die gemeinsame Datennutzung und Zusammenarbeit zu erleichtern.

Confidential-Computing-Plattformen bieten oft Tools und Funktionen zum Protokollieren und Überwachen von Zugriffs- und Verarbeitungsaktivitäten innerhalb sicherer Enklaven. Das hilft, die Einhaltung von Vorschriften nachzuweisen, indem Belege für Datenschutzmaßnahmen bereitgestellt werden.

Durch die Integration dieser Prinzipien in ihre Schutzstrategien können Unternehmen regulatorische Anforderungen proaktiv angehen und Risiken in Zusammenhang mit Verstößen und Nichteinhaltung mindern. So können finanzielle Strafen vermieden und das Vertrauen von Kund:innen und Stakeholder:innen gefördert werden, was das Commitment für Datenschutz und Sicherheit zeigt.

Wie kann mein Unternehmen Confidential Computing implementieren?

Die Implementierung dieses sicherheitsorientierten Ansatzes umfasst einige wichtige Schritte:

• Identifizierung sensibler Workloads: Bestimmen Sie, welche Apps am meisten geschützt werden müssen und von Confidential Computing profitieren würden.
   
• Evaluierung von Confidential-Computing-Lösungen: Recherchieren und wählen Sie die geeignete Plattform oder Lösung, die Ihren spezifischen Anforderungen entspricht.
   
• Anpassung von Anwendungen: Ändern Sie Ihre Apps oder nutzen Sie Tools und Frameworks, die sie unterstützen, um die Kompatibilität mit geschützten Enclaves sicherzustellen.
   
• Bereitstellung und Verwaltung: Stellen Sie Ihre Lösung bereit und etablieren Sie geeignete Management- und Überwachungsprozesse, um fortlaufende Sicherheit und Leistung zu gewährleisten.