Seminar keySTREAM – Microchip TrustMANAGER Integration

Integration von Microchip TrustMANAGER und ECC608-basierten Vertrauensankern für Remote Provisioning, Onboarding, Credential-Lifecycle und sichere Updates.

Die Inhalte verbinden Architekturentscheidungen, nachvollziehbare Konfiguration und praktische Übungen. Jeder Arbeitsschritt wird zunächst an einer Referenzumgebung vorbereitet, anschließend kontrolliert ausgeführt und zuletzt mit einem Soll-Ist-Vergleich geprüft.

Inhaltsübersicht

1. Microchip TrustMANAGER und ECC608-Integration
2. Hardware Root of Trust und Vertrauensanker
3. Secure-Element-Anbindung und geschützte Schlüsseloperationen
4. Remote Credential Provisioning mit Microchip-Komponenten
5. PKI-Architektur, Zertifizierungsstellen und Vertrauensketten
6. Zero-Touch-Onboarding
7. Microchip-basierter Lebenszyklus und FOTA
8. Architektur für sichere Firmware-Updates
9. Qualitätssicherung und Rückverfolgbarkeit
10. Onboarding-Diagnose und Fehlerbehebung

Zielsetzung

Nach dem Seminar können Komponenten und Verantwortungsgrenzen eingeordnet, Credentials sicher bereitgestellt, Geräte automatisch aufgenommen und Rotation, FOTA sowie Fehlerfälle praktisch beherrscht werden.

Zielgruppe

Embedded- und Firmwareentwickler, Hardwareingenieure, Integratoren, PKI-Verantwortliche, Produktions- und Security-Teams.

Voraussetzungen

Grundkenntnisse in Embedded-Entwicklung, asymmetrischer Kryptografie, Zertifikaten und seriellen Hardware-Schnittstellen.

Seminarinhalte

1. Microchip TrustMANAGER und ECC608-Integration

Die Microchip-Integration verbindet geschützte Hardwareidentität mit der zentral verwalteten Provisionierung.

1. Schritt 1: Bausteinvariante, Gerätekonfiguration, Kommunikationsschnittstelle und Firmwarebibliothek erfassen.
2. Schritt 2: Verantwortungsgrenzen zwischen Secure Element, TrustMANAGER, Plattform und Geräteanwendung festlegen.
3. Schritt 3: Referenzgerät mit eindeutiger Hardwareidentität in einen vorbereiteten Mandanten aufnehmen.
4. Schritt 4: Signatur, Authentisierung und geschützte Schlüsselverwendung mit Diagnosefällen prüfen.

2. Hardware Root of Trust und Vertrauensanker

Der Vertrauensanker bestimmt, wie sicher Identität, Schlüssel und kryptografische Operationen auf dem Gerät geschützt sind.

1. Schritt 1: Angriffsmodell, physische Exposition und erforderliches Schutzniveau je Geräteklasse bestimmen.
2. Schritt 2: Secure-Element-, integrierte und softwarebasierte Optionen nach Schlüsselschutz, Kosten und Integrationsaufwand vergleichen.
3. Schritt 3: Schlüsselentstehung, Speicherung, Nutzung und Sperrung als geschlossene Vertrauenskette modellieren.
4. Schritt 4: Fehlerfälle wie Austausch, Manipulation und Verlust des Vertrauensankers mit Wiederanlaufverfahren absichern.

3. Secure-Element-Anbindung und geschützte Schlüsseloperationen

Schlüsselmaterial bleibt im geschützten Baustein, während die Firmware nur klar definierte Operationen anfordert.

1. Schritt 1: Kommunikationsschnittstelle, Bibliothek, Speicherzonen und zulässige Befehle des Bausteins erfassen.
2. Schritt 2: Schlüsselobjekte, Zertifikate und Metadaten einem eindeutigen Provisionierungsplan zuordnen.
3. Schritt 3: Signatur, Schlüsselaustausch und Authentisierung ohne Export sensibler Schlüssel implementieren.
4. Schritt 4: Sperren, Austausch, Produktionsfehler und Wiederanlauf mit Testmustern und Diagnosewerten prüfen.

4. Remote Credential Provisioning mit Microchip-Komponenten

Credentials werden kontrolliert bereitgestellt und an den tatsächlichen Geräte- und Mandantenkontext gebunden.

1. Schritt 1: Credential-Typen, Zertifikatsprofile und Zielobjekte im Secure Element zuordnen.
2. Schritt 2: Provisionierungsauftrag für eine begrenzte Gerätemenge vorbereiten und freigeben.
3. Schritt 3: Erste Verbindung, Identitätsprüfung und Aktivierung der vorgesehenen Credentials beobachten.
4. Schritt 4: Fehlgeschlagene, doppelte und unterbrochene Aufträge erkennen und sicher wiederaufnehmen.

5. PKI-Architektur, Zertifizierungsstellen und Vertrauensketten

Die Public-Key-Infrastruktur wird an Geräteklassen, Betriebsdauer und organisatorische Zuständigkeiten angepasst.

1. Schritt 1: Vertrauensdomänen, Root- und Zwischeninstanzen sowie zulässige Zertifikatsketten festlegen.
2. Schritt 2: Zertifikatsprofile für Geräte, Dienste, Signatur und gegenseitige Authentisierung definieren.
3. Schritt 3: Schlüsselaufbewahrung, Freigaben und Trennung kritischer Rollen in das Betriebsmodell integrieren.
4. Schritt 4: Kettenprüfung, Laufzeiten und Fehlerfälle mit repräsentativen Testzertifikaten validieren.

6. Zero-Touch-Onboarding

Das Onboarding wird so vorbereitet, dass ein korrekt vorprovisioniertes Gerät ohne manuelle Einzelkonfiguration sicher starten kann.

1. Schritt 1: Voraussetzungen für Geräteidentität, Zielmandant, Profil und Cloud-Zuordnung vollständig prüfen.
2. Schritt 2: Erstverbindung auslösen und gegenseitige Authentisierung sowie Richtlinienbezug beobachten.
3. Schritt 3: Erfolgreiche Aufnahme über Identität, Status, Eigentümer und erlaubte Dienste verifizieren.
4. Schritt 4: Fehlerhafte Geräte isolieren und anhand definierter Diagnoseschritte erneut zuführen oder sperren.

7. Microchip-basierter Lebenszyklus und FOTA

Identität, Credentials und Firmware bleiben auch nach der Fertigung erneuerbar und steuerbar.

1. Schritt 1: Credential-Laufzeiten, Firmwarestände und Erreichbarkeit einer Testflotte erfassen.
2. Schritt 2: Rotation oder Erneuerung mit Pilotgeräten durchführen und kryptografisch verifizieren.
3. Schritt 3: Sichere Firmware-Aktualisierung mit Geräteidentität und Zielprofil verknüpfen.
4. Schritt 4: Austausch, Eigentumswechsel und Außerbetriebnahme mit vollständigem Entzug alter Berechtigungen testen.

8. Architektur für sichere Firmware-Updates

Ein Updatepfad wird als Sicherheitsfunktion geplant und über die gesamte Produktlebensdauer erhalten.

1. Schritt 1: Firmwareformat, Bootkette, Speicherlayout, Updatequelle und Vertrauensanker erfassen.
2. Schritt 2: Authentizität, Integrität, Versionsprüfung und Schutz vor unzulässigem Downgrade definieren.
3. Schritt 3: Unterbrechung, unvollständige Übertragung und nicht startfähige Firmware mit sicheren Zuständen behandeln.
4. Schritt 4: Updatefähigkeit bereits in Hardwareauswahl, Speicherplanung und Produktionsfreigabe nachweisen.

9. Qualitätssicherung und Rückverfolgbarkeit

Jedes produzierte Gerät erhält einen prüfbaren Nachweis über Identität, Konfiguration und Freigabestatus.

1. Schritt 1: Pflichtprüfungen und Akzeptanzwerte für Hardware, Identität, Zertifikate und Verbindung festlegen.
2. Schritt 2: Prüfergebnisse manipulationsgeschützt mit Gerät, Auftrag, Station und Zeitpunkt verknüpfen.
3. Schritt 3: Abweichungen in Nacharbeit, Sperrung oder Ausschuss überführen und erneut kontrolliert prüfen.
4. Schritt 4: Stichproben und Bestandsabgleich verwenden, um Serienfehler und Lücken frühzeitig zu erkennen.

10. Onboarding-Diagnose und Fehlerbehebung

Fehler werden entlang der Vertrauenskette lokalisiert, statt durch unsystematische Wiederholungen verdeckt zu werden.

1. Schritt 1: Zeit, Netzwerk, Namensauflösung, Zertifikatskette und Geräteidentität in fester Reihenfolge prüfen.
2. Schritt 2: Plattformstatus, Mandantenzuordnung, Profil und Berechtigung mit dem Sollzustand vergleichen.
3. Schritt 3: Fehlerklasse und reproduzierbare Minimalbedingungen dokumentieren.
4. Schritt 4: Korrektur durchführen, Wiederaufnahme testen und den Fall als Wissensbaustein für den Betrieb festhalten.

Praxisübungen

• ECC608-basierte Vertrauenskette und Komponentenrollen dokumentieren.
• Credential-Objekte und Zertifikatsprofile einem Testgerät zuordnen.
• Remote Provisioning und erste sichere Verbindung nachvollziehen.
• Zero-Touch-Aufnahme mit Zielprofil und Cloud-Zuordnung prüfen.
• Credential-Rotation und sichere Firmware-Aktualisierung als Pilot durchführen.
• Unterbrochene Provisionierung und nicht erreichbares Gerät diagnostizieren.