Betrieb und Notfall
Zusammenfassung. Diese Seite beschreibt, wie WKL TrustBridge auf Ausfälle und Kompromittierung reagiert: welche Funktion beim Ausfall welcher Komponente erhalten bleibt, welche Zeiten für Wiederherstellung zur Verfügung stehen, wie gesperrt und widerrufen wird, wenn zentrale Dienste fehlen, und wie ein kompromittierter CA-Schlüssel behandelt wird. Leitlinie ist, dass die Statusauskunft robuster ist als die Ausstellung: Eine ausbleibende Ausstellung verzögert, eine ausbleibende Sperrung schadet. Die Vorgabewerte am Ende der Seite gelten, solange eine Organisation nichts anderes festlegt.
Begriffe
- RPO (Recovery Point Objective) – höchster hinnehmbarer Datenverlust, gemessen in Zeit.
- RTO (Recovery Time Objective) – höchste hinnehmbare Dauer bis zur Wiederherstellung.
- Bereitschaft – vorbereitete zweite Instanz, die bei Ausfall übernimmt, aber nicht gleichzeitig arbeitet.
- Notsperrung – Sperrung unmittelbar am Worker-Host ohne Datenbank und Verwaltung.
Ausfallbereiche
| Ausfall für einen Tag | Ausstellung | Sperrung | Statusauskunft | Verwaltung und Verbindungen |
|---|---|---|---|---|
| SQL Server | steht | Notsperrung am Worker-Host | läuft über den zweiten Weg | steht |
| Verwaltung | automatische Klassen laufen; manuelle stehen | per Protokoll durch Inhaber; Notsperrung | läuft | steht |
| Enrollment | automatische Klassen stehen | über Verwaltung | läuft | läuft |
| CA-Worker | steht | Aufträge warten | letzte Sperrliste bleibt 66 h gültig; Bereitschaft übernimmt | läuft |
| Sicherheitsmodul | steht | steht | wie Worker | läuft |
| Verteilung | läuft | läuft | Gegenstellen nutzen die zuletzt geladene Liste bis nextUpdate; hochverfügbar ausgelegt | läuft |
| Schlüsselagent eines Rechners | läuft | läuft | läuft | läuft; bestehende Verbindungen dieses Rechners laufen bis zum Ende ihrer Lebensdauer, neue entstehen, solange ein gültiges Geheimnis vorliegt |
| TLS-Adapter eines Rechners | läuft | läuft | läuft | läuft; die Verbindungen dieses Rechners zu Partnern stehen |
graph TD W[CA-Worker fällt aus] --> L[letzte Sperrliste gültig<br/>bis nextUpdate] L --> T1[0 bis 66 h:<br/>Prüfungen gelingen] L --> T2[nach 66 h ohne neue Liste:<br/>Prüfungen scheitern fail closed] B[Bereitschafts-Worker] -->|Ziel: deutlich unter 66 h| N[neue Sperrliste] N --> T1 classDef ok fill:#dff6dd,stroke:#107c10,color:#201f1e classDef ko fill:#fde7e9,stroke:#a4262c,color:#201f1e class T1 ok class T2 ko classDef tcb fill:#fde7e9,stroke:#a4262c,color:#201f1e class B,W tcb classDef neu fill:#f3f2f1,stroke:#605e5c,color:#201f1e class L,N neu
Fail closed. Läuft eine Sperrliste ab, ohne dass eine neue vorliegt, lehnen Gegenstellen ab. Das ist gewollt: Eine Gegenstelle, die ohne gültigen Status annimmt, würde gesperrte Zertifikate akzeptieren. Der Preis ist ein Verfügbarkeitsrisiko, das durch den Puffer von 66 Stunden und die Bereitschaft begrenzt wird.
Wiederherstellungsziele
| Bestandteil | RPO | RTO | Mittel |
|---|---|---|---|
| Register des Workers | nahe null | 4 Stunden (Umschaltzeit der Bereitschaft) | laufende Sicherung; Bereitschaft; Abgleich nach Wiederherstellung |
| Sicherheitsmodul | – (Schlüssel nur im Modul und dessen Sicherung) | wie Worker | Bereitschaftsmodul; Sicherung unter Mehrpersonenregel |
| Verteilung | – (vorab signierte Artefakte) | Minuten | mehrere Instanzen |
| Datenbank | 15 Minuten | 4 Stunden | Sicherung; fehlende Audit-Ereignisse aus der externen Kopie |
| Offline-Wurzel | – | Tage | zwei Tresore, Wiederherstellungstabelle |
Wiederherstellung des Registers
Das Register ist die einzige Wahrheit über Ausstellung und Sperrung. Nach einer Wiederherstellung aus einer Sicherung kann es hinter der Datenbank zurückliegen. Der Worker geht dann so vor:
- Er trägt die Wiederherstellung samt letztem bekanntem Anker als eigenes Ereignis ein; ein Rückfall hinter einen Anker ist damit erklärt, nicht verdeckt.
- Er übernimmt projizierte Zertifikate aus der Datenbank, deren CA-Signatur gültig ist, bevor er neue Aufträge abarbeitet. Eine Seriennummer, die bereits verwendet wurde, wird so nicht erneut vergeben.
- Er erzeugt eine neue Sperrliste mit einer CRL-Nummer oberhalb jeder veröffentlichten.
Notsperrung
Fehlen Datenbank oder Verwaltung, sperrt eine berechtigte Person an der Konsole des Worker-Hosts. Der Sperrauftrag geht direkt ins Register; die neue Sperrliste erreicht die Verteilung über den zweiten Weg. Voraussetzung sind physischer oder abgesicherter Fernzugang zum Worker-Host und ein geübtes Verfahren; die Schritte beschreibt So sperren Sie ein Zertifikat.
Widerruf einer Beziehung im Notfall
Ein Widerruf braucht weder die Gegenseite noch die Datenbank. Fehlt die Verwaltung, widerruft eine berechtigte Person an der Konsole des Worker-Hosts; der Worker erzeugt ein neues Vertrauensbündel ohne die Beziehung, und die TLS-Adapter laden es über den zweiten Weg. Bis die Adapter das neue Bündel erhalten haben, begrenzt die Laufzeit des alten Bündels die Wirkung. Die Schritte beschreibt So widerrufen Sie eine Vertrauensbeziehung.
Kompromittierung eines CA-Schlüssels
Eine Kompromittierung fällt beim stündlichen Abgleich der Signaturzähler des Moduls mit dem Register auf oder wird von außen gemeldet. Die Antwort folgt sechs Schritten – erkennen, eindämmen, melden, sperren, wiederaufbauen, nachbereiten –, die So reagieren Sie auf einen kompromittierten CA-Schlüssel beschreibt. Gesperrt wird eine ausstellende CA nur in einer Zeremonie an der Wurzel; die Hierarchien der Partner sind nicht betroffen.
Bei Kompromittierung der Wurzel ist die Hierarchie dieser Organisation neu aufzubauen und der neue Anker in alle ihre Beziehungen einzubringen. Die Hierarchien der Partner sind nicht betroffen. Vor diesem Fall schützen Offline-Betrieb, Mehrpersonenregel und Tresore.
Rotation und Wechsel
| Gegenstand | Regel |
|---|---|
| Zertifikate automatischer Klassen | Erneuerung, sobald nur noch ein Drittel der Laufzeit übrig ist; Mindestlaufzeit drei Tage |
| Ausstellende CA | neue Generation, bevor die Restlaufzeit die längste Profillaufzeit unterschreitet; die alte signiert danach nur Sperrlisten |
| Algorithmenwechsel | neue Generation mit neuem Verfahren, Überlappung der Anker (siehe Kryptographie und Post-Quanten-Übergang) |
| Sicherheitsmodul | Tausch ändert nur den Verweis; Schlüssel über den Sicherungsmechanismus des Moduls |
| Persönliche Schlüssel der Verwaltung | Ablaufdatum je Schlüssel; Sperrung jederzeit, mit Audit-Eintrag |
| Freigabe-Schlüssel | Änderung nur im Regelwerk unter Vier-Augen-Prinzip |
| Zusätzliches Geheimnis der Schlüsselagenten | Erneuerung im Takt der Beziehung; Verbindungen werden spätestens bei Erreichen ihrer Höchstdauer rotiert |
| Agentenzertifikate | automatische Erneuerung über ACME oder EST wie Systemzertifikate |
Überwachung
| Signal | Bedeutung |
|---|---|
| Alter der jüngsten Sperrliste je CA | nähert sich nextUpdate, ist der Worker oder der Veröffentlichungsweg gestört |
Aufträge im Zustand claimed über einer Schwelle | Worker hängt oder Giftaufträge |
| Abweichung Signaturzähler gegen Register | Kompromittierungsverdacht |
| Abstand zum letzten externen Anker | ungeankerter Zeitraum wächst |
| Restlaufzeit der CAs | Vorlauf für den Wechsel der Generation |
| Alter des Vertrauensbündels je TLS-Adapter | Adapter erhält keine Änderungen an Beziehungen mehr |
| Abgelehnte Verbindungen je Beziehung und Grund | Fehlkonfiguration, abgelaufene Beziehung oder Angriff |
| Alter des jüngsten Geheimnisses je Agentenpaar | Gegenseite nicht erreichbar oder Austausch gestört |
Notfall- und Wiederherstellungstests
Jede Organisation führt die folgenden Tests vor der Inbetriebnahme und danach mindestens jährlich durch. Übungen mit der Wurzel verwenden eine Testwurzel.
| Test | Ablauf | Bestanden, wenn |
|---|---|---|
| Ausfall des Workers | Worker anhalten, Bereitschaft übernehmen lassen | neue Sperrliste lange vor Ablauf der alten; keine Doppelausstellung; keine Lücke in den CRL-Nummern |
| Ausfall der Datenbank | Datenbank anhalten; Notsperrung an der Konsole | Sperrung steht in der nächsten Liste; Liste erreicht die Verteilung über den zweiten Weg |
| Wiederherstellung des Registers | Register aus älterer Sicherung einspielen | Abgleich übernimmt projizierte Zertifikate; keine Seriennummer doppelt; Wiederherstellung als Ereignis eingetragen |
| Wiederherstellung der Datenbank | Datenbank aus Sicherung einspielen | fehlende Audit-Ereignisse aus der externen Kopie ergänzt; Kette ab dem letzten Anker konsistent |
| Kompromittierung einer CA | Zählerabweichung simulieren an einer Test-CA | Alarm; Ausstellung angehalten; Sperrung der Test-CA in der Testzeremonie; Meldeweg durchlaufen |
| Ausfall der Verteilung | eine Instanz abschalten | Abruf der Sperrliste weiter möglich |
| Probezeremonie | vollständige Zeremonie an der Testwurzel | Protokoll vollständig, Rollen eingehalten, Artefakte wie vorgeschrieben |
| Widerruf einer Beziehung | Widerruf bei laufendem Verkehr in einer Testbeziehung | neue Verbindungen sofort abgelehnt; bestehende enden innerhalb der Frist |
| Ausfall eines Schlüsselagenten | Agent einer Seite anhalten | bestehende Verbindungen laufen bis zum Ende ihrer Lebensdauer; danach keine neue Verbindung ohne gültiges Geheimnis; Alarm |
Vorgabewerte
Die folgenden Werte gelten, solange eine Organisation nichts anderes festlegt. Abweichungen sind im Regelwerk oder in der Beziehungsrichtlinie einzutragen und werden im Register festgehalten.
| Wert | Vorgabe | Begründung |
|---|---|---|
| Gültigkeit der Sperrliste einer ausstellenden CA | 72 Stunden | Puffer von 66 Stunden für den Wiederanlauf des Workers |
| Erzeugungstakt der Sperrliste | 6 Stunden und sofort nach jeder Sperrung | begrenzt die Zeit bis zur Kenntnis der Gegenstelle |
| Erneuerung automatischer Klassen | sobald nur noch ein Drittel der Laufzeit übrig ist; Laufzeit mindestens drei Tage | Erneuerung lange vor Ablauf, auch bei kurzer Störung |
| Laufzeit der Wurzel | 15 Jahre, nur als hybride Wurzel | überdauert den PQ-Fahrplan (2030, 2035) nur mit ML-DSA; eine klassische Wurzel dürfte höchstens bis Ende 2030 gelten |
| Laufzeit einer ausstellenden CA | 5 Jahre | genügt für eine Ausstellungsphase von 4 Jahren bei Systemzertifikaten bis 1 Jahr; begrenzt die Wirkung einer Kompromittierung |
| Laufzeit manueller Systemzertifikate | höchstens 1 Jahr | jährliche Erneuerung hält Inventar und Profile aktuell |
| Laufzeit automatischer Systemzertifikate und Agentenzertifikate | 30 Tage | kurze Wirkungsdauer eines kompromittierten Schlüssels bei automatischer Erneuerung |
| Frist eines Auftrags | 7 Tage | genügt für Freigaben über ein Wochenende; ein liegengebliebener Auftrag verfällt |
| Grenze für Rückdatierung | 5 Minuten | deckt Uhrenabweichungen ab, verhindert bewusste Rückdatierung |
| Höchstzahl der Prüfversuche je Auftrag | 5 | trennt vorübergehende Fehler von Giftaufträgen |
Alarmschwelle für Aufträge im Zustand claimed | 15 Minuten | eine Ausstellung dauert Sekunden; länger heißt Störung |
| Größengrenze eines Auftrags | 64 KiB | ein hybrider Auftrag mit ML-DSA-87 und CSR bleibt deutlich darunter |
| Quorum der Wurzel | 3 von 5 Verwahrern | übersteht den Ausfall von zwei Personen und verhindert Alleingänge |
| Quorum für Verwaltung der Module ausstellender CAs | 2 von 3 | Vier-Augen-Prinzip mit einer Vertretung |
| Vorlauf des Wechselalarms einer CA | 6 Monate vor Ende der Ausstellungsphase | Zeit für Zeremonie und Aufnahme des neuen Ankers in die Beziehungen |
| Takt des Abgleichs Modul gegen Register | stündlich | begrenzt die Zeit bis zur Erkennung einer Signatur am Worker vorbei |
nextUpdate der Sperrliste der Wurzel | 12 Monate | bei planmäßigen Zeremonien alle 6 Monate bleibt eine Überlappung von 6 Monaten |
| Takt planmäßiger Zeremonien | halbjährlich | neue Wurzel-Sperrliste vor Ablauf der alten |
| Takt der externen Anker | stündlich | begrenzt den ungeankerten Zeitraum |
| Umschaltzeit der Bereitschaft | höchstens 4 Stunden | weit unter dem Puffer von 66 Stunden |
| Sitzungsdauer an der Verwaltung | 8 Stunden, Abmeldung nach 30 Minuten ohne Aktivität | ein Arbeitstag; begrenzt die Mitbenutzung einer offenen Sitzung |
| Erneuerungstakt des zusätzlichen Geheimnisses | 10 Minuten | jede neue Verbindung erhält frisches Material, ohne messbare Last |
| Höchstdauer einer Beziehungsverbindung | 60 Minuten | begrenzt den Verkehr unter einem Geheimnis; Rotation ohne Unterbrechung |
| Laufzeit eines Vertrauensbündels | 24 Stunden, neu stündlich und sofort nach jeder Änderung | ein Adapter ohne Verbindung zur Verteilung arbeitet höchstens einen Tag mit altem Stand |
| Frist für bestehende Verbindungen nach einem Widerruf | 15 Minuten | laufende Vorgänge können enden, neue beginnen nicht |
| Aufbewahrung Betriebsprotokoll | 90 Tage | Fehlersuche; enthält IP-Adressen (Datenminimierung) |
| Aufbewahrung Sicherheitsaudit und Verbindungsprotokoll | 7 Jahre | Nachweis über die Laufzeit einer CA hinaus |
| Aufbewahrung Register | dauerhaft | einzige Wahrheit über Ausstellung, Sperrung und Beziehungen |
| Zahl der Tresore | 2, an getrennten Standorten | Verlust eines Standorts gefährdet die Wurzel nicht |
Was diese Seite nicht festlegt
- Keine Betriebsorganisation einer bestimmten Organisation. Rollen, Verwahrer und Bereitschaft benennt jede Organisation selbst; im Modell Managed übernimmt der Betriebspartner die vereinbarten Rollen, nie Freigabe und Verwahrung.
- Keine Reaktionszeiten eines Betriebspartners. Sie regelt der Vertrag mit ihm.
- Keine Werte außerhalb der Grenzen des Regelwerks; eine Organisation kann Vorgaben verschärfen und innerhalb der Grenzen anpassen, nicht aufheben.