Security and Privacy in Pervasive Computing - Cheatsheet

Vertraulichkeit, Integrität und Verfügbarkeit

Definition:

CIA Triade: Basisziele der Informationssicherheit.

Details:

• Vertraulichkeit: Sicherstellen, dass Informationen nur für autorisierte Personen zugänglich sind.
• Integrität: Schutz vor unautorisierten Änderungen, Datenkonsistenz gewährleisten.
• Verfügbarkeit: Gewährleistung, dass Systeme und Daten bei Bedarf verfügbar sind.

Symmetrische und asymmetrische Kryptographie

Definition:

Symmetrische verwendet denselben Schlüssel für Verschlüsselung und Entschlüsselung; asymmetrische verwendet ein Schlüsselpaar (öffentlicher Schlüssel für Verschlüsselung, privater Schlüssel für Entschlüsselung).

Details:

• Symmetrische Kryptographie: schneller, effizienter
• Schlüsselaustauschproblem: sicherer Austausch des geheimen Schlüssels erforderlich
• Asymmetrische Kryptographie: ermöglicht sichere Kommunikation ohne vorherigen Schlüsselaustausch
• Hybride Systeme: Kombination aus beiden Methoden, z.B. symmetrischer Schlüssel wird asymmetrisch übertragen
• Bekannte Algorithmen: Symmetrisch (AES, DES), Asymmetrisch (RSA, ECC)
• Mathematische Notation: Verschlüsselung: E_{K}(M) = C Entschlüsselung: D_{K}(C) = M

Sicherheitsarchitekturen für mobile Anwendungen

Definition:

Sicherheitsarchitekturen für mobile Anwendungen beziehen sich auf die Strukturen und Mechanismen, die entwickelt wurden, um die Sicherheit von Anwendungen auf mobilen Geräten zu gewährleisten.

Details:

• Ziele: Schutz vor Datenverlust, unautorisiertem Zugriff und Malware
• Schichten: Hardware, Betriebssystem, Netzwerk, Anwendungs-Ebene
• Methoden: Verschlüsselung, Authentifizierung, Sandboxing, Secure Boot
• Frameworks/Modelle: OWASP Mobile Security Project, Android Security Architecture
• Implementation: Sicherheitsrichtlinien und -protokolle, regelmäßige Updates und Patches
• Testen: Penetrationstests, statische/dynamische Codeanalyse

Transport Layer Security (TLS) und Secure Shell (SSH)

Definition:

TLS und SSH sind kryptografische Protokolle, die sichere Kommunikation über Netzwerke gewährleisten. TLS wird hauptsächlich zur Sicherung von HTTP-Daten auf Webservern verwendet, während SSH für sicheren Fernzugriff und Dateiübertragung auf Servern eingesetzt wird.

Details:

• TLS (Transport Layer Security)
  • Sichert Datenübertragung (z. B. HTTPS)
  • Verwendet einen Handshake-Prozess zur Authentifizierung
  • Schlüsselaustausch: RSA, DHE, ECDHE
  • Verschlüsselung: AES, ChaCha20
  • Integritätsprüfung: HMAC
• SSH (Secure Shell)
  • Sichert Fernzugriff und Dateiübertragung (z. B. SCP, SFTP)
  • Authentifizierung durch Passwörter oder Public-Key
  • Schlüsselaustausch: Diffie-Hellman, ECDH
  • Verschlüsselung: AES, 3DES
  • Nutzt Port 22

Intrusion Detection Systems (IDS) und Intrusion Prevention Systems (IPS)

Definition:

IDS überwacht Netzwerk- oder Systemaktivitäten auf verdächtiges Verhalten und mögliche Bedrohungen. IPS geht einen Schritt weiter und verhindert erkannte Angriffe aktiv.

Details:

• Unterschied IDS und IPS: IDS nur Überwachung, IPS auch Prävention.
• Arten von IDS: Signatur-basiert (bekannte Muster), Anomalie-basiert (ungewöhnliches Verhalten).
• IDS kann Netzwerkintrusions- und Host-basierte Intrusionssysteme umfassen.
• IPS nutzt meist ähnliche Techniken wie IDS, kann aber Netzwerkpakete blockieren oder modifizieren.
• Kombinierte Nutzung: Oftmals werden IDS und IPS gemeinsam eingesetzt für umfassendere Sicherheit.
• Leistungsanforderungen: IPS erfordert oft mehr Rechenressourcen.
• Risiken: Falsch-positive und Falsch-negative Erkennungen.

Schlüsselmanagement und -verteilung

Definition:

Verwaltung und sichere Verteilung von kryptographischen Schlüsseln.

Details:

• Schlüsselgeneration: Erzeugung von Schlüsseln mit hoher Entropie.
• Schlüsselverteilung: Diffie-Hellman, RSA, Kerberos.
• Schlüsselaufbewahrung: Verwendung sicherer Speicherorte und Hardware-Sicherheitsmodule (HSMs).
• Schlüssellebenszyklus: Erstellung, Verteilung, Nutzung, Archivierung, Vernichtung.
• Authentizität und Integrität: Sicherstellen, dass Schlüssel nicht manipuliert werden.
• Vertrauensmodelle: PKI, zentrale und dezentrale Verteilung.

Netzwerküberwachung und Protokollierung

Definition:

Überwachung und Analyse des Netzwerkverkehrs zur Identifikation von Sicherheitsvorfällen und zur Einhaltung von Datenschutzrichtlinien.

Details:

• Wichtige Protokolle: HTTP(s), FTP, DNS, ICMP
• Tools: Wireshark, tcpdump, Snort
• Ziele: Anomalie-Erkennung, Angriffserkennung, Netzwerk-Performance
• Methoden: Paket-Sniffing, Flow-Analyse, Log-Analyse
• Herausforderungen: Datenvolumen, Verschlüsselung, Datenschutz

Rechtliche Grundlagen und Datenschutzgesetze

Definition:

Grundlagen und Gesetze, die den Schutz personenbezogener Daten und die Privatsphäre regeln.

Details:

• DSGVO (EU-Datenschutz-Grundverordnung) bietet EU-weiten Rahmen für Datenschutz.
• BDSG (Bundesdatenschutzgesetz) ergänzt DSGVO in Deutschland.
• Einwilligung der Betroffenen für Datenverarbeitung erforderlich.
• Rechte der Betroffenen umfassen Auskunft, Berichtigung, Löschung (Art. 15-18 DSGVO).
• Technische und organisatorische Maßnahmen (TOMs) zur Datensicherheit notwendig.
• Verpflichtung zur Meldung von Datenpannen an Aufsichtsbehörden.