Seminar MTG Smart Metering Sicherheitsarchitektur

Das Fachseminar behandelt die Ende-zu-Ende-Konzeption einer sicheren Smart-Metering-Vertrauens- und Betriebsarchitektur mit PKI, Sub-CA, CLS und angebundenen Services. Theorie, Demonstrationen und angeleitete Übungen werden so verbunden, dass technische Entscheidungen, Konfigurationen und Betriebsabläufe unmittelbar nachvollziehbar bleiben.

Inhaltsverzeichnis

1. Zielsetzung
2. Zielgruppe
3. Voraussetzungen
4. Modul 1: Rollen, Domänen und Schutzbedarf
5. Modul 2: PKI- und Sub-CA-Architektur
6. Modul 3: CryptoController und Gateway-Netzwerkmanagement
7. Modul 4: CLS- und Serviceintegration
8. Modul 5: Hochverfügbarkeit und Betriebsprozesse
9. Modul 6: Sicherheitskontrollen und Audit
10. Praxisfälle und Übungen
11. Qualitäts- und Sicherheitskontrollen
12. Kompetenzen nach dem Seminar

Zielsetzung

Ziel ist der methodische Aufbau belastbarer Handlungskompetenz für die Ende-zu-Ende-Konzeption einer sicheren Smart-Metering-Vertrauens- und Betriebsarchitektur mit PKI, Sub-CA, CLS und angebundenen Services. Jede Lerneinheit führt von der Anforderungsanalyse über das technische Sollmodell und die Umsetzung bis zur Prüfung, Fehlerbehandlung und Betriebsdokumentation.

Zielgruppe

Das Seminar richtet sich an Smart-Metering-Architekten, Security Architects, Gateway- und PKI-Verantwortliche, Systemintegratoren und technische Betriebsleitungen. Die Übungen berücksichtigen Architektur, Administration, Integration, Betrieb und Sicherheitskontrolle in klar getrennten Rollen.

Voraussetzungen

Fundierte Kenntnisse zu Smart-Metering-Rollen, Netzwerken, PKI und sicherem Plattformbetrieb. Für praktische Übungen werden ein vorbereitetes Schulungssystem und dokumentierte Beispieldaten verwendet.

Modul 1: Rollen, Domänen und Schutzbedarf

Behandelt werden Marktrollen, technische Akteure, Kommunikationsbeziehungen, Datenflüsse, Kritikalität und regulatorische Betriebsgrenzen. Die fachlichen und technischen Abhängigkeiten werden zunächst abgegrenzt, anschließend in ein prüfbares Sollmodell überführt und danach anhand eines realitätsnahen Szenarios umgesetzt.

Schritt-für-Schritt-Anleitung

1. Ausgangslage erfassen: Vorhandene Angaben zu den Themen „Marktrollen“, „technische Akteure“ und „Kommunikationsbeziehungen“ erfassen, den Schutzbedarf bestimmen und zuständige Rollen eindeutig zuordnen.
2. Sollmodell festlegen: Für die Teilbereiche „Datenflüsse“ und „Kritikalität und regulatorische Betriebsgrenzen“ verbindliche Regeln, Abhängigkeiten, Statusübergänge und messbare Akzeptanzkriterien formulieren.
3. Konfiguration umsetzen: Die Konfiguration für den Teilbereich „Rollen, Domänen und Schutzbedarf“ im Schulungssystem in kontrollierter Reihenfolge umsetzen, benötigte Objekte verknüpfen und jede Änderung mit Zweck und Rückfalloption dokumentieren.
4. Funktion und Sicherheit prüfen: Das Zusammenspiel der Teilbereiche „Marktrollen“ und „Rollen, Domänen und Schutzbedarf“ in einem Positivfall, einem Berechtigungs- oder Validierungsfehler sowie einem technischen Störungsfall testen.
5. Betrieb vorbereiten: Für Rollen, Domänen und Schutzbedarf Prüfwerte, Alarmkriterien, Wiederanlaufmaßnahmen, Verantwortlichkeiten und wiederkehrende Kontrollen in einer Betriebsanweisung festhalten.

Modul 2: PKI- und Sub-CA-Architektur

Behandelt werden Vertrauenshierarchien, Zertifikatsketten, Rollen, Schlüssel, Profile, Sperrung und sichere Administration. Die fachlichen und technischen Abhängigkeiten werden zunächst abgegrenzt, anschließend in ein prüfbares Sollmodell überführt und danach anhand eines realitätsnahen Szenarios umgesetzt.

Schritt-für-Schritt-Anleitung

1. Ausgangslage erfassen: Vorhandene Angaben zu den Themen „Vertrauenshierarchien“, „Zertifikatsketten“ und „Rollen“ erfassen, den Schutzbedarf bestimmen und zuständige Rollen eindeutig zuordnen.
2. Sollmodell festlegen: Für die Teilbereiche „Schlüssel“ und „Profile“ verbindliche Regeln, Abhängigkeiten, Statusübergänge und messbare Akzeptanzkriterien formulieren.
3. Konfiguration umsetzen: Die Konfiguration für den Teilbereich „Sperrung und sichere Administration“ im Schulungssystem in kontrollierter Reihenfolge umsetzen, benötigte Objekte verknüpfen und jede Änderung mit Zweck und Rückfalloption dokumentieren.
4. Funktion und Sicherheit prüfen: Das Zusammenspiel der Teilbereiche „Vertrauenshierarchien“ und „Sperrung und sichere Administration“ in einem Positivfall, einem Berechtigungs- oder Validierungsfehler sowie einem technischen Störungsfall testen.
5. Betrieb vorbereiten: Für PKI- und Sub-CA-Architektur Prüfwerte, Alarmkriterien, Wiederanlaufmaßnahmen, Verantwortlichkeiten und wiederkehrende Kontrollen in einer Betriebsanweisung festhalten.

Modul 3: CryptoController und Gateway-Netzwerkmanagement

Behandelt werden CryptoController, Identitäten, Registrierung, Zertifikatszuordnung, Kommunikationspfade, Konfigurationsprozesse und Zustandsmodelle. Die fachlichen und technischen Abhängigkeiten werden zunächst abgegrenzt, anschließend in ein prüfbares Sollmodell überführt und danach anhand eines realitätsnahen Szenarios umgesetzt.

Schritt-für-Schritt-Anleitung

1. Ausgangslage erfassen: Vorhandene Angaben zu den Themen „CryptoController“, „Identitäten“ und „Registrierung“ erfassen, den Schutzbedarf bestimmen und zuständige Rollen eindeutig zuordnen.
2. Sollmodell festlegen: Für die Teilbereiche „Zertifikatszuordnung“ und „Kommunikationspfade“ verbindliche Regeln, Abhängigkeiten, Statusübergänge und messbare Akzeptanzkriterien formulieren.
3. Konfiguration umsetzen: Die Konfiguration für den Teilbereich „Konfigurationsprozesse und Zustandsmodelle“ im Schulungssystem in kontrollierter Reihenfolge umsetzen, benötigte Objekte verknüpfen und jede Änderung mit Zweck und Rückfalloption dokumentieren.
4. Funktion und Sicherheit prüfen: Das Zusammenspiel der Teilbereiche „CryptoController“ und „Konfigurationsprozesse und Zustandsmodelle“ in einem Positivfall, einem Berechtigungs- oder Validierungsfehler sowie einem technischen Störungsfall testen.
5. Betrieb vorbereiten: Für CryptoController und Gateway-Netzwerkmanagement Prüfwerte, Alarmkriterien, Wiederanlaufmaßnahmen, Verantwortlichkeiten und wiederkehrende Kontrollen in einer Betriebsanweisung festhalten.

Modul 4: CLS- und Serviceintegration

Behandelt werden CLS-Komponenten, externe Teilnehmer, BDEW-Web-API, Endpunkte, Zertifikatsbindung und Fehlerbehandlung. Die fachlichen und technischen Abhängigkeiten werden zunächst abgegrenzt, anschließend in ein prüfbares Sollmodell überführt und danach anhand eines realitätsnahen Szenarios umgesetzt.

Schritt-für-Schritt-Anleitung

1. Ausgangslage erfassen: Vorhandene Angaben zu den Themen „CLS-Komponenten“, „externe Teilnehmer“ und „BDEW-Web-API“ erfassen, den Schutzbedarf bestimmen und zuständige Rollen eindeutig zuordnen.
2. Sollmodell festlegen: Für die Teilbereiche „Endpunkte“ und „Zertifikatsbindung und Fehlerbehandlung“ verbindliche Regeln, Abhängigkeiten, Statusübergänge und messbare Akzeptanzkriterien formulieren.
3. Konfiguration umsetzen: Die Konfiguration für den Teilbereich „CLS- und Serviceintegration“ im Schulungssystem in kontrollierter Reihenfolge umsetzen, benötigte Objekte verknüpfen und jede Änderung mit Zweck und Rückfalloption dokumentieren.
4. Funktion und Sicherheit prüfen: Das Zusammenspiel der Teilbereiche „CLS-Komponenten“ und „CLS- und Serviceintegration“ in einem Positivfall, einem Berechtigungs- oder Validierungsfehler sowie einem technischen Störungsfall testen.
5. Betrieb vorbereiten: Für CLS- und Serviceintegration Prüfwerte, Alarmkriterien, Wiederanlaufmaßnahmen, Verantwortlichkeiten und wiederkehrende Kontrollen in einer Betriebsanweisung festhalten.

Modul 5: Hochverfügbarkeit und Betriebsprozesse

Behandelt werden Redundanz, Backup, Monitoring, Wartung, Zertifikatswechsel, Störung, Notfall und Wiederanlauf. Die fachlichen und technischen Abhängigkeiten werden zunächst abgegrenzt, anschließend in ein prüfbares Sollmodell überführt und danach anhand eines realitätsnahen Szenarios umgesetzt.

Schritt-für-Schritt-Anleitung

1. Ausgangslage erfassen: Vorhandene Angaben zu den Themen „Redundanz“, „Backup“ und „Monitoring“ erfassen, den Schutzbedarf bestimmen und zuständige Rollen eindeutig zuordnen.
2. Sollmodell festlegen: Für die Teilbereiche „Wartung“ und „Zertifikatswechsel“ verbindliche Regeln, Abhängigkeiten, Statusübergänge und messbare Akzeptanzkriterien formulieren.
3. Konfiguration umsetzen: Die Konfiguration für den Teilbereich „Störung“ im Schulungssystem in kontrollierter Reihenfolge umsetzen, benötigte Objekte verknüpfen und jede Änderung mit Zweck und Rückfalloption dokumentieren.
4. Funktion und Sicherheit prüfen: Das Zusammenspiel der Teilbereiche „Redundanz“ und „Störung“ in einem Positivfall, einem Berechtigungs- oder Validierungsfehler sowie einem technischen Störungsfall testen.
5. Betrieb vorbereiten: Für Hochverfügbarkeit und Betriebsprozesse Prüfwerte, Alarmkriterien, Wiederanlaufmaßnahmen, Verantwortlichkeiten und wiederkehrende Kontrollen in einer Betriebsanweisung festhalten.

Modul 6: Sicherheitskontrollen und Audit

Behandelt werden Funktionstrennung, Zugriffsrechte, Protokollierung, Bestandskontrollen, Ablaufüberwachung, Incidents und Nachweise. Die fachlichen und technischen Abhängigkeiten werden zunächst abgegrenzt, anschließend in ein prüfbares Sollmodell überführt und danach anhand eines realitätsnahen Szenarios umgesetzt.

Schritt-für-Schritt-Anleitung

1. Ausgangslage erfassen: Vorhandene Angaben zu den Themen „Funktionstrennung“, „Zugriffsrechte“ und „Protokollierung“ erfassen, den Schutzbedarf bestimmen und zuständige Rollen eindeutig zuordnen.
2. Sollmodell festlegen: Für die Teilbereiche „Bestandskontrollen“ und „Ablaufüberwachung“ verbindliche Regeln, Abhängigkeiten, Statusübergänge und messbare Akzeptanzkriterien formulieren.
3. Konfiguration umsetzen: Die Konfiguration für den Teilbereich „Incidents und Nachweise“ im Schulungssystem in kontrollierter Reihenfolge umsetzen, benötigte Objekte verknüpfen und jede Änderung mit Zweck und Rückfalloption dokumentieren.
4. Funktion und Sicherheit prüfen: Das Zusammenspiel der Teilbereiche „Funktionstrennung“ und „Incidents und Nachweise“ in einem Positivfall, einem Berechtigungs- oder Validierungsfehler sowie einem technischen Störungsfall testen.
5. Betrieb vorbereiten: Für Sicherheitskontrollen und Audit Prüfwerte, Alarmkriterien, Wiederanlaufmaßnahmen, Verantwortlichkeiten und wiederkehrende Kontrollen in einer Betriebsanweisung festhalten.

Praxisfälle und Übungen

Praxisaufgabe 1

Eine vollständige Vertrauens- und Kommunikationsarchitektur erstellen. Die Bearbeitung folgt den Schritten Analyse, Sollentwurf, Umsetzung, Validierung und Dokumentation. Abweichungen werden nach Ursache, Auswirkung und Korrekturmaßnahme bewertet.

Praxisaufgabe 2

Einen Sub-CA- und Zertifikatslebenszyklus modellieren. Die Bearbeitung folgt den Schritten Analyse, Sollentwurf, Umsetzung, Validierung und Dokumentation. Abweichungen werden nach Ursache, Auswirkung und Korrekturmaßnahme bewertet.

Praxisaufgabe 3

Ein Störungs- und Wiederanlaufszenario mit Kontrollnachweisen bearbeiten. Die Bearbeitung folgt den Schritten Analyse, Sollentwurf, Umsetzung, Validierung und Dokumentation. Abweichungen werden nach Ursache, Auswirkung und Korrekturmaßnahme bewertet.

Qualitäts- und Sicherheitskontrollen

• Konfigurationen werden gegen ein dokumentiertes Sollmodell und definierte Akzeptanzkriterien geprüft.
• Administrative und fachliche Berechtigungen werden nach Least-Privilege und Funktionstrennung bewertet.
• Positiv-, Negativ-, Ablauf-, Ausfall- und Wiederanlauffälle werden reproduzierbar getestet.
• Protokolle, Statusinformationen und Bestandsdaten werden auf Vollständigkeit, Zeitbezug und Nachvollziehbarkeit kontrolliert.
• Änderungen, Restrisiken, Rückfalloptionen und wiederkehrende Betriebsaufgaben werden in einer Übergabedokumentation festgehalten.

Kompetenzen nach dem Seminar

• Anforderungen für die Ende-zu-Ende-Konzeption einer sicheren Smart-Metering-Vertrauens- und Betriebsarchitektur mit PKI, Sub-CA, CLS und angebundenen Services strukturiert erheben und priorisieren
• eine technisch und organisatorisch belastbare Zielkonfiguration entwerfen
• Konfigurations- und Integrationsschritte kontrolliert ausführen
• Fehler anhand von Zuständen, Protokollen und Abhängigkeiten eingrenzen
• Betriebs-, Sicherheits- und Auditkontrollen nachvollziehbar dokumentieren