Seminar NXP EdgeLock Secure Enclave – Attestierung, Geräteidentität und sichere Verbindungen

Inhaltsverzeichnis

• Einordnung und Zielsetzung
• Zielgruppe
• Voraussetzungen
• Lernziele
• Seminarinhalte
• Praxisübungen
• Technische Arbeitsmittel

Einordnung und Zielsetzung

Das Seminar behandelt den Aufbau einer belastbaren Geräteidentität und deren Verwendung für Attestierung, gegenseitige Authentisierung und geschützte Kommunikationskanäle. Im Zentrum steht die Frage, wie Schlüssel, Zertifikate, Messwerte und Gerätezustände ohne Offenlegung privater Schlüssel zusammengeführt werden.

Der Schwerpunkt liegt auf dem vollständigen Vertrauenspfad vom initialen Identitätsanker über Challenge-Response und Zertifikatsprüfung bis zur Entscheidung eines entfernten Dienstes. Provisionierung, Rotation, Sperrung und Diagnose werden als zusammenhängender Credential-Lebenszyklus behandelt.

Die angesetzte Dauer von 2 Tagen ist erforderlich, weil die Inhalte von „Identitätsmodell für vernetzte Geräte“ bis „Diagnose und Angriffstests“ fachlich aufeinander aufbauen und in 5 praktischen Arbeitsszenarien geprüft werden. Eine stärkere Kürzung würde entweder die sichere Konfiguration oder die notwendigen Positiv-, Negativ- und Wiederanlauftests verdrängen.

Zielgruppe

• Embedded- und IoT-Entwickler
• PKI-, Backend- und Cloud-Integratoren
• Sicherheitsarchitekten für vernetzte Geräte
• DevSecOps- und Produktbetriebsteams

Voraussetzungen

Grundkenntnisse in Public-Key-Kryptografie, Zertifikaten und TLS. Für die Übungen sind einfache Kenntnisse in C, Python oder Shell-Kommandos ausreichend.

Lernziele

• Geräteidentität, Attestierung und Kanalverschlüsselung fachlich trennen und verbinden
• private Identitätsschlüssel innerhalb geschützter Schlüsselpfade halten
• Challenge-Response- und Zertifikatsketten korrekt prüfen
• Attestierungsdaten in eine nachvollziehbare Backend-Entscheidung überführen
• Credential-Rotation, Sperrung und Geräteersatz planen
• Fehlerbilder bei Zeitbasis, Zertifikatskette, Schlüsselattributen und Gerätezustand diagnostizieren

Seminarinhalte

1. Identitätsmodell für vernetzte Geräte

1. Schritt 1: Geräte-, Produkt-, Chargen- und Betreiberidentität voneinander abgrenzen.
2. Schritt 2: eindeutige Identifikatoren und kryptografisch beweisbare Identität unterscheiden.
3. Schritt 3: Schlüsselherkunft, Zertifikatsinhalt und Besitznachweis zu einem Identitätsmodell verbinden.
4. Schritt 4: Datenschutz- und Rückverfolgbarkeitsanforderungen in das Modell aufnehmen.

2. Vertrauensanker und Credential-Provisionierung

1. Schritt 1: Root- und Intermediate-Vertrauen sowie Gerätecredentials festlegen.
2. Schritt 2: Schlüsselgenerierung im Gerät und sicheren Schlüsselimport vergleichen.
3. Schritt 3: Zertifikatsanforderung, Ausstellung und Bindung an das Gerät schrittweise planen.
4. Schritt 4: Provisionierungsnachweise und Fehlerabbruch für die Fertigung definieren.

3. Attestierungsprotokoll und Evidence

1. Schritt 1: Nonce, Challenge, Messwert, Geräteattribut und Signatur als Protokollelemente bestimmen.
2. Schritt 2: Replay-Schutz und Frische der Aussage sicherstellen.
3. Schritt 3: plattformspezifisch verfügbare Evidenz von anwendungsspezifischen Aussagen trennen.
4. Schritt 4: Prüfregeln für gültige, abgelaufene, unbekannte und gesperrte Geräte formulieren.

4. Sichere Verbindungen ohne Schlüssel-Export

1. Schritt 1: TLS- oder anwendungsspezifische Authentisierung auf einen geschützten Signaturdienst abbilden.
2. Schritt 2: Session-Schlüssel und langfristige Identitätsschlüssel nach Zweck trennen.
3. Schritt 3: Zertifikatskette, Serverprüfung und Geräteauthentisierung vollständig konfigurieren.
4. Schritt 4: Negativtests für falschen Server, falsche Uhrzeit und manipulierte Zertifikate durchführen.

5. Backend-Verifikation und Autorisierung

1. Schritt 1: eingehende Identität und Attestierung kryptografisch prüfen.
2. Schritt 2: Gerätestatus, Produktzuordnung und Richtlinienentscheidung verbinden.
3. Schritt 3: Autorisierung nicht allein aus einer erfolgreichen Signatur ableiten.
4. Schritt 4: Prüfergebnisse für Betrieb und Revision nachvollziehbar protokollieren.

6. Rotation, Sperrung und Geräteersatz

1. Schritt 1: Ablaufdaten und Rotationsfenster für Zertifikate festlegen.
2. Schritt 2: Schlüsselwechsel ohne Verlust der Gerätezuordnung planen.
3. Schritt 3: kompromittierte oder ausgemusterte Geräte sperren und deren Sessions beenden.
4. Schritt 4: Ersatzgerät, RMA und Wiederinbetriebnahme in den Identitätsprozess aufnehmen.

7. Diagnose und Angriffstests

1. Schritt 1: typische Fehler in Kette, Signaturalgorithmus, Schlüsselattributen und Zeitbasis isolieren.
2. Schritt 2: Replay-, Downgrade- und Credential-Verwechslung als Negativtests aufbauen.
3. Schritt 3: Fehlerausgaben so reduzieren, dass keine verwertbaren Geheimnisse offengelegt werden.
4. Schritt 4: eine reproduzierbare Prüfreihenfolge für Gerät, Netzwerk und Backend erstellen.

Praxisübungen

• Entwurf einer Geräte-PKI und einer Credential-Matrix
• Aufbau eines Challenge-Response-Verfahrens mit geschütztem Geräteschlüssel
• Prüfung einer Zertifikatskette und einer simulierten Attestierung
• Konfiguration einer gegenseitig authentisierten Testverbindung
• Rotation und Sperrung eines Gerätecredentials mit dokumentierter Fehlerbehandlung

Technische Arbeitsmittel

• NXP-Zielplattform mit EdgeLock Secure Enclave
• Test-PKI und lokale Verifikationskomponenten
• Netzwerkdiagnose, serielle Konsole und Build-Werkzeuge
• Beispielanwendung für Signatur, Zertifikatsprüfung und sichere Verbindung