Inhaltsverzeichnis

BSI IT-Grundschutz mapiranje

Mapiranje WvdS Post-Quantum kriptografske biblioteke na BSI IT-Grundschutz module.


Pregled

BSI IT-Grundschutz-Kompendium1) definira sigurnosne zahtjeve za IT sustave. Ova stranica dokumentira kako WvdS ispunjava relevantne module.

flowchart LR subgraph BSI["BSI IT-Grundschutz"] CON1["CON.1
Kriptografski
koncept"] CON5["CON.5
Upravljanje
ključevima"] OPS115["OPS.1.1.5
Protokoliranje"] APP31["APP.3.1
Web aplikacije"] NET31["NET.3.1
Usmjerivači/Switchevi"] end subgraph WVDS["WvdS PQ-Crypto"] CFG["CryptoConfig"] KDF["KeyDerivation"] LOG["Audit-događaji"] TLS["TLS-proširenja"] CERT["X.509 certifikati"] end CON1 --> CFG CON5 --> KDF OPS115 --> LOG APP31 --> TLS NET31 --> CERT style CFG fill:#4caf50,color:#fff style KDF fill:#4caf50,color:#fff style LOG fill:#4caf50,color:#fff style TLS fill:#4caf50,color:#fff style CERT fill:#4caf50,color:#fff


CON.1 Kriptografski koncept

Modul: Koncepcije i postupci - Kriptografski koncept2)

Zahtjev BSI-ID WvdS provedba Status
Odabir prikladnih kriptografskih postupaka CON.1.A1 ML-DSA (FIPS 204), ML-KEM (FIPS 203)
Sigurnosna kopija kriptografskih ključeva CON.1.A2 KeyDerivation, PEM-izvoz sa šifriranjem
Šifriranje komunikacije CON.1.A3 TLS 1.3 s PQ-algoritmima
Prikladne duljine ključeva CON.1.A4 ML-DSA-44/65/87, ML-KEM-512/768/1024
Dokumentiranje kriptografskog koncepta CON.1.A5 Dokumentacija koncepata
Redovita provjera CON.1.A6 Verzioniran API, NIST-usklađenost

Provedba u detalje

CON.1.A1 - Odabir prikladnih kriptografskih postupaka:

// WvdS koristi isključivo NIST-standardizirane algoritme
CryptoConfig.DefaultMode = CryptoMode.Hybrid;
 
// Dostupni algoritmi:
// - ML-DSA-44/65/87 (NIST FIPS 204)
// - ML-KEM-512/768/1024 (NIST FIPS 203)
// - RSA-2048/3072/4096 (klasično)
// - ECDSA P-256/384/521 (klasično)

CON.1.A4 - Prikladne duljine ključeva:

Duljine ključeva odgovaraju BSI preporukama3):

Algoritam Sigurnosna razina BSI preporuka
ML-DSA-44 NIST Level 2 (~128 bita) Kratkotrajni certifikati
ML-DSA-65 NIST Level 3 (~192 bita) Standardna preporuka
ML-DSA-87 NIST Level 5 (~256 bita) Najviša sigurnost

CON.5 Razvoj i primjena sustava za upravljanje ključevima

Modul: Upravljanje ključevima4)

Zahtjev BSI-ID WvdS provedba Status
Analiza zahtjeva CON.5.A1 Dokumentirani API, scenariji
Generiranje ključeva CON.5.A2 OpenSSL 3.6 CSPRNG
Pohrana ključeva CON.5.A3 Šifrirani PEM-izvoz
Distribucija ključeva CON.5.A4 X.509 certifikati, CSR tijek rada
Derivacija ključeva CON.5.A5 HKDF, PBKDF2, Argon2id
Uništavanje ključeva CON.5.A6 SecureZeroMemory, IDisposable
Arhiviranje ključeva CON.5.A7 PEM/PFX sa zaštitom lozinkom

Provedba u detalje

CON.5.A5 - Derivacija ključeva:

Funkcije derivacije ključeva odgovaraju BSI preporukama5) i NIST standardima6).

// HKDF (RFC 5869) za derivaciju ključeva
var derivedKey = KeyDerivationExtensions.DeriveKey(
    sharedSecret,
    salt: cryptoRandom,
    info: contextInfo,
    outputLength: 32,
    HashAlgorithmName.SHA256
);
 
// Argon2id za derivaciju temeljenu na lozinki (Memory-Hard)
var key = OpenSslKdf.Argon2id(
    password,
    salt,
    outputLength: 32,
    iterations: 3,
    memoryKiB: 65536,  // 64 MB
    parallelism: 4
);

CON.5.A6 - Uništavanje ključeva:

// Automatsko uništavanje ključeva putem IDisposable
using var keyPair = ctx.GenerateKeyPair(PqAlgorithm.MlDsa65);
// ... korištenje ...
// Dispose() poziva SecureZeroMemory na bajtove privatnog ključa

OPS.1.1.5 Protokoliranje

Modul: Protokoliranje7)

Zahtjev BSI-ID WvdS provedba Status
Izrada smjernica protokoliranja OPS.1.1.5.A1 Dokumentirani događaji
Osiguranje integriteta OPS.1.1.5.A3 Potpisani revizijski logovi
Zaštita podataka protokola OPS.1.1.5.A4 Šifrirani logovi

Događaji za protokoliranje

Događaj Podaci Svrha
KeyGeneration Algoritam, KeyId, Timestamp Revizijski trag
CertificateCreation Subject, Serial, Validity PKI nadzor
SignatureOperation KeyId, DataHash, Mode Pratljivost
ValidationResult CertChain, Status, Reason Sigurnosni nadzor

APP.3.1 Web aplikacije i web servisi

Relevantnost: TLS konfiguracija za web poslužitelje

Zahtjev BSI-ID WvdS provedba Status
TLS šifriranje APP.3.1.A14 Hibridni TLS certifikati
Sigurna autentifikacija APP.3.1.A15 mTLS s PQ certifikatima
// Hibridni serverski certifikat za TLS
var serverCert = request.CreateServerCertificate(
    intermediateCa,
    dnsNames: new[] { "api.example.com" },
    mode: CryptoMode.Hybrid  // ECDSA + ML-DSA
);

NET.3.1 Usmjerivači i switchevi

Relevantnost: Mrežni uređaji s certifikatima

Zahtjev BSI-ID WvdS provedba Status
Osiguranje upravljačkog pristupa NET.3.1.A4 mTLS certifikati
Sigurni protokoli NET.3.1.A9 SSH/TLS s PQ

Kontrolna lista za revizore

Za BSI revizije koristite ovu kontrolnu listu:

# Točka provjere Dokaz
—————-——-
1 Kriptografski koncept dokumentiran Koncepti
2 NIST-usklađeni algoritmi FIPS 203/204 reference
3 Generiranje ključeva putem CSPRNG OpenSSL 3.6 izvorni kod
4 Derivacija ključeva dokumentirana KeyDerivation API
5 Sigurno uništavanje ključeva IDisposable obrazac u kodu
6 Hibridna kriptografija CryptoMode.Hybrid
7 Upravljanje certifikatima PKI scenariji

BSI TR-03116 (Kriptografski zahtjevi)

BSI Tehnička smjernica TR-031168) definira konkretne kriptografske zahtjeve:

Zahtjev TR-03116 dio WvdS usklađenost
TLS 1.3 Cipher Suites Dio 4 ✅ Podržano
Algoritmi potpisa Dio 1 ✅ ML-DSA (NIST)
Razmjena ključeva Dio 4 ✅ ML-KEM (NIST)
Hash funkcije Dio 1 ✅ SHA-256/384/512

Daljnje informacije


Wolfgang van der Stille @ EMSR DATA d.o.o. - Post-Quantum Cryptography Professional

3)
BSI TR-02102-1: „Kryptographische Verfahren: Empfehlungen und Schlüssellängen“, verzija 2024-01, poglavlje 3: https://www.bsi.bund.de/SharedDocs/Downloads/DE/BSI/Publikationen/TechnischeRichtlinien/TR02102/BSI-TR-02102.pdf
6)
NIST SP 800-56C Rev. 2: „Recommendation for Key-Derivation Methods in Key-Establishment Schemes“: https://csrc.nist.gov/pubs/sp/800/56/c/r2/final