Branchenübergreifender Einsatz
HSMs werden vielfältig eingesetzt, um Datensicherheit zu gewährleisten. Zum Beispiel im Bereich e-Health, Industrie, Automotive, Smart Metering oder Bring Your Own Key (BYOK) sind HSMs der Schlüsseltresor mit alleinigem Zugang zu Daten und IT-Infrastrukturen.
Industrie
In der Industrie finden Hardware-Sicherheitsmodule vor allem Anwendung, um insbesondere Public Key Infrastructures(PKIs), virtuelle Umgebungen und Cloud-Architekturen abzusichern. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf der sicheren Netzwerkverschlüsselung von kritischen Infrastrukturen vernetzter Produktionsanlagen.
Die Ver- und Entschlüsselung von Betriebs- und Anwendungsdaten unter Einsatz verschiedenster Authentifizierungsmechanismen, die zwischen Rechenzentren, Büros, Maschinen, zentralen Leitststellen sowie Kontroll- und Steuerungssystemen transportiert werden, spielen hierbei ebenso eine wichtige Rolle wie die eindeutige Authentifizierung von Anlagen, Maschinen und Menschen. Hierdurch erfolgt auch ein Schutz geschäftskritischer Anwendungen (z. B. Datenbanken, Server, Sicherheitsappliances).
e-Health
Im Gesundheitswesen sind HSMs vor allem für die Telematikinfrastruktur (TI) bedeutsam, aktuell somit auch für die neue elektronische Gesundheitskarte (eGK). Hierbei geht es vor allem darum, eine systemübergreifende Erfassung, Bearbeitung und Weitergabe von Patientendaten zwischen vertrauenswürdigen Teilnehmern wie z. B. Ärzte, Therapeuten, Arztpraxen, Krankenhäuser, Apotheken oder Krankenversicherungen in einem abgesicherten Netzwerk zu ermöglichen.
Wirksame Schutzmechanismen auf Basis von individuellen Verschlüsselungs- und Anonymisierungstechniken durch HSMs bewirken, dass ausschließlich berechtigte Personen als auch Geräte auf die Daten des Patienten wie etwa Versichertenstammdaten und Notfalldaten sowie auf bestimmte Informationen, die von telemedizinischen Anwendungen wie etwa Herzschrittmacher oder EKG eines Patienten generiert und dort auch gespeichert werden, zugreifen können.
Automotive
In Bereich Automotive finden HSMs im Smart Connected Car Anwendung. In Autos werden immer mehr Sensoren, Bauteile und Geräte mit Software-Anwendungen vernetzt und über elektronische Module gesteuert, um systemweit Informationen über Betriebszustände und weitere relevante Daten im Fahrzeug auszutauschen.
HSMs unterstützen bei der Vernetzung dieser Komponenten untereinander sowie mit der Fahrzeugumgebung und sichern die Kommunikation zwischen den Steuergeräten ab. Sie stellen sicher, dass durch unberechtigte Zugriffe Dritter einzelne Fahrzeugfunktionen nicht beeinträchtigt oder deaktiviert werden (z. B. durch Aufspielen von Schadsoftware auf ein Steuergerät), dass bestimmte Fahrzeugeigenschaften oder -funktionen verändert werden (z. B. Chip-Tuning, Fälschung des Tachometerstandes) oder dass personenbezogene Daten des Fahrers, die über extern vernetzte Geräte wie z. B. einem Smartphone generiert werden, ausspioniert werden können.
M2M & IoT
HSMs werden im Bereich M2M/IoT vorwiegend dann herangezogen, wenn die Absicherung des Informationsflusses zwischen einem Unternehmen und seinen bei Kunden eingesetzten intelligenten vernetzten Produkten (Smart Connected Products) über das Internet gewährleistet werden soll. Mit ihrer Hilfe werden die Identifizierung und Authentifizierung der Nutzer, Geräte und Komponenten untereinander geregelt sowie die Zugriffsberechtigungen geprüft.
Als Komponentenschutz stellen HSMs mittels einer gesicherten Verbindung zu den Servern des Herstellers sowie einer Überprüfung der Systemintegrität zweifelsfrei sicher, dass das „Thing“, das die Daten sendet, auch tatsächlich das Gerät ist, das es vorgibt zu sein. Und sie überprüfen im Umkehrschluss, ob das Gerät, das die Daten empfängt, auch wirklich das Gerät ist, das diese Informationen erhalten darf.
Smart Metering
Durch den Einsatz von intelligenten Zählern für Strom, Gas, Wasser, Wärme etc. sowie ihre Anbindung an das intelligente Stromnetz (Smart Grid) werden große Mengen sensibler Energiedaten zwischen Datenverarbeitungsstellen, Messanlagen sowie intelligenten Hausgeräten erfasst, gespeichert und ausgetauscht.
HSMs sichern solche kritischen Infrastrukturen ab. Eingebettet in Smart-Meter-Gateways dienen sie als Speicher von individuellen kundenbezogenen Schlüsseln und halten Verschlüsselungsmechanismen für die sichere Datenübertragung bereit. Mit ihnen lassen sich somit Geräte im Feld somit effizient absichern.
Bring Your Own Key (BYOK)
HSMs können zum einen zur soliden Umsetzung von Sicherheitsrichtlinien und Zugangskontrollen eingesetzt werden. So eröffnen sie beispielsweise die Möglichkeit, dass Nutzer nur dann auf bestimmte Anwendungen in der Cloud sowie auf dort befindliche Daten zugreifen können, wenn sie sich beispielsweise über eine Smart Card oder ein Security Token einloggen.
Darüber hinaus lassen HSMs sich auch zur Absicherung der Datenverarbeitung und -speicherung in der Cloud einsetzen. Und das, ohne die Verschlüsselung den Cloud-Anbietern zu überlassen.