Hardware-Sicherheits
What Is It?
Hardware-Sicherheit bezeichnet die Maßnahmen und Technologien, die zum Schutz der physischen Komponenten eines Systems oder Geräts vor unbefugtem Zugriff, Manipulation oder anderen böswilligen Aktivitäten eingesetzt werden. Sie umfasst die Gewährleistung der Vertraulichkeit, Integrität und Verfügbarkeit der Hardwarekomponenten und der von ihnen verarbeiteten Daten.
Wie funktioniert Hardware-Sicherheit?
Hardware-Sicherheit nutzt verschiedene Techniken und Mechanismen, um Hardwarekomponenten und die von ihnen verarbeiteten Daten zu schützen. Dazu gehören physische Sicherheitsmaßnahmen wie Schlösser, manipulationssichere Gehäuse und Alarmanlagen sowie kryptografische Verfahren, sichere Protokolle und Zugriffskontrollmechanismen.
Hardwarebasierte IT-Sicherheit für IoT: Im Kontext des Internets der Dinge (IoT) umfasst hardwarebasierte IT-Sicherheit die Absicherung der physischen Geräte, Sensoren und eingebetteten Systeme, aus denen das IoT-Ökosystem besteht. Der Fokus liegt auf dem Schutz der Hardwarekomponenten vor Manipulation und unberechtigtem Zugriff sowie auf der Gewährleistung der Integrität und Vertraulichkeit der IoT-Daten.
Arten von Hardware-Sicherheitsangriffen:
- Körperliche Angriffe: Hierbei handelt es sich um den physischen Zugriff auf, die Modifizierung oder Manipulation von Hardwarekomponenten, wie beispielsweise das Auslesen von Daten aus Speicherchips oder das Einschleusen von Schadcode in das Gerät.
- Seitenkanalangriffe: Diese Informationen wurden durch unbeabsichtigte Seitenkanäle ausgenutzt, beispielsweise durch die Analyse des Stromverbrauchs, der elektromagnetischen Strahlung oder von Zeitmustern, um daraus sensible Informationen abzuleiten.
- Fehlerinjektionsangriffe: Angreifer schleusen Fehler oder Störungen in die Hardware ein, um deren Verhalten zu manipulieren, beispielsweise um Datenwerte zu verändern oder Systemabstürze herbeizuführen.
- Hardware-Trojaner: Hierbei handelt es sich um böswillige Manipulationen an der Hardware während des Herstellungsprozesses, die zu nicht offengelegten Funktionen, Datenlecks oder unberechtigtem Zugriff führen.
- Reverse Engineering: Angreifer zerlegen oder analysieren ein Hardwaregerät, um dessen Aufbau oder Funktionsweise zu verstehen oder um firmeneigene Informationen zu extrahieren.
Beispiele für Hardware-Sicherheitsgeräte:
- Secure Element (SE): Ein manipulationssicherer Hardware-Chip, der sichere Speicherung, kryptografische Operationen und sicheres Schlüsselmanagement ermöglicht.
- Hardware-Sicherheitsmodul (HSM): Ein dediziertes Hardwaregerät, das sichere Schlüsselspeicherung, kryptografische Operationen und sichere Authentifizierung zum Schutz sensibler Daten bietet.
- Trusted Platform Module (TPM): Ein Chip, der eine sichere kryptografische Grundlage für ein System bietet und hardwarebasierte Sicherheitsfunktionen wie Secure Boot, Remote Attestation und Secure Storage gewährleistet.
- Sichere Mikrocontroller: Mikrocontroller mit integrierten Sicherheitsfunktionen wie Secure Boot, Secure Firmware Update und Secure Code Execution Environments.
- Physikalisch nicht klonbare Funktionen (PUFs): Hierbei handelt es sich um Hardwarekomponenten, die auf der Grundlage physikalischer Variationen eindeutige Schlüssel oder Kennungen generieren, die zur sicheren Authentifizierung und zum Schutz vor Fälschungen verwendet werden.
