Mapping BSI IT-Grundschutz

Mapping della libreria WvdS Post-Quantum-Cryptography sui moduli BSI IT-Grundschutz.

Panoramica

Il compendio BSI IT-Grundschutz¹⁾ definisce i requisiti di sicurezza per i sistemi IT. Questa pagina documenta come WvdS soddisfa i moduli rilevanti.

flowchart LR subgraph BSI["BSI IT-Grundschutz"] CON1["CON.1
Concetto crypto"] CON5["CON.5
Gestione
chiavi"] OPS115["OPS.1.1.5
Logging"] APP31["APP.3.1
Applicazioni web"] NET31["NET.3.1
Router/Switch"] end subgraph WVDS["WvdS PQ-Crypto"] CFG["CryptoConfig"] KDF["KeyDerivation"] LOG["Audit-Events"] TLS["TLS-Extensions"] CERT["Certificati X.509"] 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 Concetto crittografico

Modulo: Concezione e procedure - Concetto crittografico²⁾

Requisito	ID BSI	Implementazione WvdS	Stato
Selezione procedure crittografiche appropriate	CON.1.A1	ML-DSA (FIPS 204), ML-KEM (FIPS 203)	✅
Backup chiavi crittografiche	CON.1.A2	KeyDerivation, export PEM con cifratura	✅
Cifratura delle comunicazioni	CON.1.A3	TLS 1.3 con algoritmi PQ	✅
Lunghezze chiavi appropriate	CON.1.A4	ML-DSA-44/65/87, ML-KEM-512/768/1024	✅
Documentare concetto crypto	CON.1.A5	Documentazione concetti	✅
Verifica regolare	CON.1.A6	API versionata, conformita NIST	✅

Dettagli implementazione

CON.1.A1 - Selezione procedure crittografiche appropriate:

// WvdS utilizza esclusivamente algoritmi standardizzati NIST
CryptoConfig.DefaultMode = CryptoMode.Hybrid;
 
// Algoritmi disponibili:
// - ML-DSA-44/65/87 (NIST FIPS 204)
// - ML-KEM-512/768/1024 (NIST FIPS 203)
// - RSA-2048/3072/4096 (classico)
// - ECDSA P-256/384/521 (classico)

CON.1.A4 - Lunghezze chiavi appropriate:

Le lunghezze chiavi corrispondono alle raccomandazioni BSI³⁾:

Algoritmo	Livello sicurezza	Raccomandazione BSI
ML-DSA-44	NIST Level 2 (~128 Bit)	Certificati a breve termine
ML-DSA-65	NIST Level 3 (~192 Bit)	Raccomandazione standard
ML-DSA-87	NIST Level 5 (~256 Bit)	Massima sicurezza

CON.5 Sviluppo e impiego di sistemi di gestione chiavi

Modulo: Gestione chiavi⁴⁾

Requisito	ID BSI	Implementazione WvdS	Stato
Analisi requisiti	CON.5.A1	API documentata, scenari	✅
Generazione chiavi	CON.5.A2	OpenSSL 3.6 CSPRNG	✅
Archiviazione chiavi	CON.5.A3	Export PEM cifrato	✅
Distribuzione chiavi	CON.5.A4	Certificati X.509, workflow CSR	✅
Derivazione chiavi	CON.5.A5	HKDF, PBKDF2, Argon2id	✅
Distruzione chiavi	CON.5.A6	SecureZeroMemory, IDisposable	✅
Archiviazione chiavi	CON.5.A7	PEM/PFX con protezione password	✅

Dettagli implementazione

CON.5.A5 - Derivazione chiavi:

Le funzioni di derivazione chiavi corrispondono alle raccomandazioni BSI⁵⁾ e agli standard NIST⁶⁾.

// HKDF (RFC 5869) per derivazione chiavi
var derivedKey = KeyDerivationExtensions.DeriveKey(
    sharedSecret,
    salt: cryptoRandom,
    info: contextInfo,
    outputLength: 32,
    HashAlgorithmName.SHA256
);
 
// Argon2id per derivazione basata su password (Memory-Hard)
var key = OpenSslKdf.Argon2id(
    password,
    salt,
    outputLength: 32,
    iterations: 3,
    memoryKiB: 65536,  // 64 MB
    parallelism: 4
);

CON.5.A6 - Distruzione chiavi:

// Distruzione automatica chiavi via IDisposable
using var keyPair = ctx.GenerateKeyPair(PqAlgorithm.MlDsa65);
// ... utilizzo ...
// Dispose() chiama SecureZeroMemory sui byte della chiave privata

OPS.1.1.5 Logging

Modulo: Logging⁷⁾

Requisito	ID BSI	Implementazione WvdS	Stato
Creazione policy di logging	OPS.1.1.5.A1	Eventi documentati	✅
Garanzia integrita	OPS.1.1.5.A3	Log di audit firmati	⏳
Protezione dati di log	OPS.1.1.5.A4	Log cifrati	⏳

Eventi registrabili

Evento	Dati	Scopo
KeyGeneration	Algoritmo, KeyId, Timestamp	Audit-Trail
CertificateCreation	Subject, Serial, Validita	Monitoraggio PKI
SignatureOperation	KeyId, DataHash, Modalita	Tracciabilita
ValidationResult	CertChain, Stato, Motivo	Security monitoring

APP.3.1 Applicazioni web e servizi web

Rilevanza: Configurazione TLS per server web

Requisito	ID BSI	Implementazione WvdS	Stato
Cifratura TLS	APP.3.1.A14	Certificati TLS ibridi	✅
Autenticazione sicura	APP.3.1.A15	mTLS con certificati PQ	✅

// Certificato server ibrido per TLS
var serverCert = request.CreateServerCertificate(
    intermediateCa,
    dnsNames: new[] { "api.example.com" },
    mode: CryptoMode.Hybrid  // ECDSA + ML-DSA
);

NET.3.1 Router e Switch

Rilevanza: Dispositivi di rete con certificati

Requisito	ID BSI	Implementazione WvdS	Stato
Proteggere accesso management	NET.3.1.A4	Certificati mTLS	✅
Protocolli sicuri	NET.3.1.A9	SSH/TLS con PQ	✅

Checklist documentazione per auditor

Per audit BSI utilizzare questa checklist:

#	Punto di verifica	Documentazione	✓
—	———–	———-	—
1	Concetto crypto documentato	Concetti	☐
2	Algoritmi conformi NIST	Riferimenti FIPS 203/204	☐
3	Generazione chiavi via CSPRNG	Sorgente OpenSSL 3.6	☐
4	Derivazione chiavi documentata	API KeyDerivation	☐
5	Distruzione sicura chiavi	Pattern IDisposable nel codice	☐
6	Crittografia ibrida	CryptoMode.Hybrid	☐
7	Gestione certificati	Scenari PKI	☐

BSI TR-03116 (Specifiche crittografiche)

La direttiva tecnica BSI TR-03116⁸⁾ definisce specifiche crittografiche concrete:

Specifica	TR-03116 Parte	Conformita WvdS
TLS 1.3 Cipher Suites	Parte 4	✅ Supportato
Algoritmi firma	Parte 1	✅ ML-DSA (NIST)
Scambio chiavi	Parte 4	✅ ML-KEM (NIST)
Funzioni hash	Parte 1	✅ SHA-256/384/512