WKL TrustBridge – Überblick
Zusammenfassung. WKL TrustBridge ist eine private, föderierte Infrastruktur für gegenseitiges kryptographisches Vertrauen zwischen unabhängigen Organisationen einer Lieferkette. Jede Organisation behält ihre eigenen Identitäten, Schlüssel und Regeln. Zwei Organisationen vereinbaren eine begrenzte, zweckgebundene und jederzeit widerrufliche Vertrauensbeziehung; ihre Systeme prüfen sich danach gegenseitig über Zertifikate und bauen eine TLS-1.3-Verbindung auf, die zusätzlich durch ein unabhängig erzeugtes Post-Quanten-Geheimnis geschützt ist. Ein Zertifikat ist dabei keine Berechtigung: Was ein Partner tatsächlich tun darf, entscheidet weiterhin die Anwendung, auf die er zugreift, etwa der WKL Database Gateway. Das Sicherheitsmodell beruht auf einer kleinen, ausdrücklich abgegrenzten Vertrauensbasis: Nur ein einziger Dienst signiert, nur mit Schlüsseln in einem Hardware-Sicherheitsmodul und nur für Aufträge, die eine berechtigte Person kryptographisch freigegeben hat.
Erste Schritte
Einsatzszenario wählen → Betriebsmodell festlegen → Beziehung vereinbaren → Lieferanten anbinden
Den ganzen Weg an einem Beispiel, mit der Verantwortung jedes Beteiligten, zeigt die Fallstudie: Anbindung eines Lieferanten.
Häufige Aufgaben
Alle Aufgaben stehen unter Anleitungen.
Gesamtbild
graph TD
subgraph ORGA [Organisation A, Auftraggeber]
APA[Database Gateway<br/>oder andere Anwendung]
ADA[TLS-Adapter A]
KAA[Schlüsselagent A<br/>mit Schlüsselvermittler]
CAA[Zertifizierungsstelle A<br/>CA-Worker, Sicherheitsmodul]
RLA[Beziehungsrichtlinie A]
end
subgraph ORGB [Organisation B, Lieferant]
APB[Anwendung des Lieferanten]
ADB[TLS-Adapter B]
KAB[Schlüsselagent B<br/>mit Schlüsselvermittler]
CAB[Zertifizierungsstelle B<br/>CA-Worker, Sicherheitsmodul]
RLB[Beziehungsrichtlinie B]
end
CAA -.->|Vertrauensanker A| RLB
CAB -.->|Vertrauensanker B| RLA
KAB ==>|zusätzliches PQ-Geheimnis| KAA
KAA ==>|externer PSK| ADA
KAB ==>|externer PSK| ADB
APB --> ADB
ADB -->|TLS 1.3, gegenseitig authentisiert| ADA
ADA -->|geprüfte Identität| APA
classDef tcb fill:#fde7e9,stroke:#a4262c,color:#201f1e
classDef onl fill:#f3f2f1,stroke:#605e5c,color:#201f1e
classDef par fill:#deecf9,stroke:#0078d4,color:#201f1e
classDef pq fill:#dff6dd,stroke:#107c10,color:#201f1e
classDef auth fill:#fff4ce,stroke:#8a6d00,color:#201f1e
class CAA,CAB tcb
class ADA,ADB,RLA,RLB onl
class KAA,KAB pq
class APB par
class APA auth
style ORGA fill:#ffffff,stroke:#8a8886,color:#201f1e
style ORGB fill:#ffffff,stroke:#8a8886,color:#201f1eEine Zusammenarbeit entsteht in vier Schritten:
- Beziehung vereinbaren. A und B tauschen ihre Vertrauensanker aus und legen jede für ihre Richtung fest, welchen Diensten der anderen Seite sie zu welchem Zweck, unter welchen kryptographischen Anforderungen und wie lange vertrauen.
- Identität ausstellen. Jede Organisation stellt ihren eigenen Systemen Zertifikate aus, automatisch über ACME oder EST oder nach Freigabe durch eine berechtigte Person.
- Verbindung schützen. Die Schlüsselagenten beider Seiten vereinbaren ein zusätzliches Post-Quanten-Geheimnis. Die TLS-Adapter bauen damit eine gegenseitig authentisierte TLS-1.3-Verbindung auf, in die dieses Geheimnis als externer Pre-Shared Key eingeht.
- Operation berechtigen. Die Zielanwendung erhält die geprüfte Identität des Partners und entscheidet nach ihren eigenen Rechten, ob die gewünschte Operation erlaubt ist, und protokolliert sie.
Jede Verbindung durchläuft damit sechs Schutzschichten, und jede prüft etwas anderes:
Wie ein Zertifikat innerhalb einer Organisation entsteht, beschreibt PKI und Zertifikatslebenszyklus; wie zwei Organisationen einander vertrauen, beschreibt Föderation und bilaterales Vertrauen.
Farben und Pfeile aller Diagramme erklären die Darstellungskonventionen.
Kerneigenschaften
| Eigenschaft | Wirkung |
|---|---|
| Bilaterale Vertrauensbeziehungen, je Richtung festgelegt | Vertrauen wird nicht über Dritte weitergegeben; jede Organisation entscheidet selbst und kann einseitig widerrufen |
| Zertifikat und Berechtigung getrennt | Eine gültige Identität öffnet keine Daten; die Zielanwendung berechtigt jede Operation gesondert |
| Zusätzliches, unabhängig erzeugtes Post-Quanten-Geheimnis in TLS 1.3 | Wer eine Verbindung heute aufzeichnet, muss später sowohl den Schlüsselaustausch von TLS als auch das zusätzliche Geheimnis brechen, um sie zu entschlüsseln |
| Signatur ausschließlich im CA-Worker, Schlüssel ausschließlich im Sicherheitsmodul | Eine kompromittierte Datenbank, Weboberfläche oder Verwaltungsanwendung genügt nicht, um ein Zertifikat ausstellen zu lassen |
| Kryptographische Freigabe jedes manuellen Auftrags durch eine Person | Jede Ausstellung außerhalb der Automatik ist einer Person zugeordnet und nachweisbar |
| Namensbeschränkung je Partner | Ein Partner kann keine Identitäten im Namensraum eines anderen Partners erhalten |
| Hybride Zertifikate mit klassischer Signatur und ML-DSA-Alternativsignatur | Bestehende Gegenstellen prüfen weiter klassisch, neue Gegenstellen zusätzlich quantensicher |
| Sperrlisten vorab erzeugt, Verteilung auch ohne Datenbank | Ein Widerruf wirkt auch bei Störungen der Online-Dienste |
| Drei Betriebsmodelle, die in derselben Lieferkette zusammenarbeiten | Ein kleiner Lieferant mit Betriebspartner und ein Konzern mit eigener PKI können einander direkt vertrauen |
| Lokaler TLS-Adapter | Bestehende Anwendungen werden ohne Codeänderung angebunden |
Aufbau in Kürze
Jede Organisation betreibt ihre eigene Zertifizierungsstelle. Signiert wird nur im CA-Worker, mit Schlüsseln im Sicherheitsmodul, und nur für Aufträge, die eine berechtigte Person freigegeben oder das Enrollment bestätigt hat; Datenbank und Verwaltung liegen außerhalb dieser Vertrauensbasis. Zwei Organisationen vertrauen einander über eine Beziehung mit einer Richtlinie je Richtung, die der CA-Worker als signiertes Vertrauensbündel an die TLS-Adapter gibt. Die Schlüsselagenten ergänzen jede Verbindung um ein zusätzliches Post-Quanten-Geheimnis. Warum das so gebaut ist, erklären Vertrauensmodell, Systemarchitektur und PQ-Schlüsselaustausch für TLS.
Verwaltung
- Personen und Zugriff – Einladung, Rollen, Sperre, Benachrichtigungen
- Betrieb und Notfall – Ausfallbereiche, Wiederanlauf, Vorgabewerte
Fehlerbehebung
Alle Symptome stehen unter Fehlerbehebung.
Für Entwickler
- Schnittstellen und Integration – ACME, EST, CMP, Verwaltungs-API, TLS-Adapter
- Systemarchitektur – Komponenten, Netzrichtungen, Sicherheitsprofile
- Architekturableitung – von den Anforderungen zu den Entscheidungen
Lesepfad
Die Seiten in der Reihenfolge, in der sie aufeinander aufbauen: zuerst wofür und in welchem Modell, dann warum und wie es gebaut ist, dann die Aufgaben, zuletzt die Nachschlageseiten.
| Seite | Inhalt | Für |
|---|---|---|
| Einsatzszenarien | warum Vertrauen zwischen Organisationen eine eigene Infrastruktur braucht, Nutzen je Zielgruppe, wofür TrustBridge eingesetzt wird und wofür nicht | Geschäftsleitung, Kunden, Architekten |
| Fallstudie: Anbindung eines Lieferanten | durchgängiger Ablauf von der Vereinbarung bis zur Beendigung, mit Verantwortung je Beteiligtem | Kunden, Betrieb, Prüfer |
| Betriebsmodelle | Managed, Customer Managed und Federated Hybrid: wer betreibt was, wo liegen die Schlüssel, wie endet die Zusammenarbeit | Einkauf, IT-Leitung |
| Grundlagen und Anforderungen | Gesetze, Normen, technische Standards; was sie verlangen und für wen | alle, insbesondere Compliance und Geschäftsleitung |
| Architekturableitung | von den Anforderungen zu Sicherheitszielen, Grundsätzen und Entscheidungen samt Alternativen | Architekten, Prüfer |
| Systemarchitektur | Komponenten mit Aufgabe, Rechten, verbotenen Fähigkeiten, Fehlerverhalten; Darstellungskonventionen der Diagramme | Architekten, Entwickler, Prüfer |
| Vertrauensmodell | Vertrauensbasis, Bedrohungen, Kompromittierungsanalyse, Zertifikat und Berechtigung | Sicherheitsverantwortliche, Prüfer |
| Föderation und bilaterales Vertrauen | Vertrauensbeziehungen zwischen Organisationen, Richtlinie je Richtung, Widerruf | Architekten, Sicherheitsverantwortliche |
| PKI und Zertifikatslebenszyklus | Hierarchie, Profile, Antrag, Freigabe, Ausstellung, Erneuerung, Sperrung, Wurzel, Zeremonien | Architekten, Betrieb |
| Kryptographie und Post-Quanten-Übergang | Verfahren, hybride Zertifikate, Kryptoagilität, Technologieauswahl | Architekten, Kryptographie |
| PQ-Schlüsselaustausch für TLS | zusätzliches Post-Quanten-Geheimnis, Bindung an TLS 1.3, Erneuerung, Schutzgrenzen | Architekten, Kryptographie |
| Anbindung an den Database Gateway | Datenzugriff eines Partners in vier Schritten, Identität und Berechtigung | Integratoren, Architekten |
| Personen und Zugriff | Einladung, Rollen, Sperre und Rücksetzen, Benachrichtigungen, Prüfung der Anmeldungen | Betrieb, Sicherheitsverantwortliche, Prüfer |
| Betrieb und Notfall | Ausfallbereiche, Wiederanlauf, Notsperrung, Rotation, Kompromittierung | Betrieb |
| Audit und Nachweis | Protokollierungsebenen, externer Anker, Prüfverfahren für Dritte, Zuordnung zu Regelwerken | Prüfer, Compliance |
| Anleitungen | je Aufgabe eine Seite: anbinden, freigeben, sperren, widerrufen, Personen verwalten, prüfen, im Notfall handeln | Betrieb, Sicherheitsverantwortliche, Prüfer |
| Fehlerbehebung | je Symptom eine Seite: Verbindungen zu Partnern, abgewiesene Anträge und Befehle | Betrieb, Integratoren |
| Schnittstellen und Integration | ACME, EST, CMP, Verwaltungs-API, TLS-Adapter, Verwaltungsanwendung | Entwickler, Integratoren |
| Sicherheitsmaßnahmen | Maßnahmenkatalog mit Bezug zu Anforderungen | Sicherheitsverantwortliche, Prüfer |
| Sicherheitszusagen | was zugesagt wird, unter welchen Annahmen, wie es nachgewiesen wird, was verbleibt | Prüfer, Geschäftsleitung |
| Begriffe | Definitionen der verwendeten Fachbegriffe | alle |