Euro Security DACH 1-2-2014 DACH Mantel

Big Data
Neue Wege in der Verschlüsselung*
Durch Big Data-Anwendungen stehen Unternehmen und Behörden vor
der großen Chance, Ihre Leistungsfähigkeit enorm steigern zu können.
Wer es schafft, diese Daten effizient zu nutzen, kann also seine Wettbewerbsfähigkeit
steigern. Der Umgang mit Big Data ist aber mit weitreichenden
Herausforderungen verbunden, vor allem in der IT-Sicherheit.
Unternehmen und Behörden sind dank Glasfaserverbindungen
in der Lage, immens schnelle Datenübertragungen
zu erreichen. Dabei hat die Berichterstattung
der letzten Monate verdeutlicht: Es stellt
sich heute nicht mehr die Frage, ob Daten verschlüsselt
werden müssen oder nicht. Vielmehr wurde
deutlich, dass personenbezogene und geschäftskritische
Daten nicht nur verschlüsselt gespeichert,
sondern auch so übertragen werden müssen, dass
jeder Missbrauch ausgeschlossen ist. Allerdings
bremst die Verschlüsslung der Daten die Übertragung
der riesigen Datenmengen heutzutage oft
erheblich aus. Nötig sind deshalb neuartige Sicherheitslösungen,
die diesen Aufgaben auch gewachsen
sind.
Je nach Anwender sind die Voraussetzungen dabei
völlig unterschiedlich: Während die Mehrheit der
privaten Unternehmen in der Regel selbst darüber
entscheidet, ob und wie sie verschlüsseln wollen,
unterliegen beispielsweise Banken, Unternehmen
der Gesundheitsbranche als auch staatliche Organisationen
strengen Datenschutzrichtlinien. Die
Datensicherheit hat damit oberste Priorität. Big
Data bringt dabei besondere Anforderungen mit
sich. Zunächst einmal natürlich aufgrund der ungeheuren
Masse an Daten, die in Echtzeit übertragen
und verarbeitet werden sollen. Hochgeschwindigkeits-Datennetze
sind deshalb die absolute Voraussetzung.
Aber auch der Bedarf an großen, georedundanten
Speicherkapazitäten steigt durch Big
Data beständig. Dennoch muss der Datenaustausch
zwischen den unterschiedlichen Systemen trotz
hochsicherer Verschlüsselung effizient bleiben.
Dafür sind neue Wege in der Verschlüsselung erforderlich.
Das Einsatzszenario ist entscheidend
Wenn Unternehmen und staatliche Einrichtungen
ihre Daten schützen wollen, haben sie bislang die
Wahl zwischen zwei Ansätzen: IPsec-basierte Verschlüsselung
auf OSI Layer 3 oder die Ethernetbasierte
Layer 2-Verschlüsselung. Beide Varianten
haben ihre Daseinsberechtigung; daher ist es sinnvoll,
den Verschlüsselungs-Layer je nach Einsatzszenario
auszuwählen.
Behörden und die geheimschutzbetreute Industrie
unterliegen im Datenschutz den höchsten Sicherheitsauflagen.
Daher bedarf es eines umfassenden
Schutzes des Netzwerkverkehrs. Eine Verschlüsselung
auf Layer 3 Schicht ist dazu nicht in der Lage:
Sie kann nur den IP-Verkehr codieren, der Rest –
beispielsweise die darunter liegenden Layer 2-Protokolle
– bleibt unverschlüsselt. Die Payload ist
damit zwar vollständig kryptographisch geschützt,
jedoch bleibt der Header unberührt: Informationen,
etwa wer mit wem kommuniziert, könnten ausgelesen
und für Angriffe genutzt werden.
Hinzu kommt, dass IPsec-basierte Verschlüsselung
mit einer enormen Overhead-Belastung einhergeht.
Der kryptografische Overhead, der für die Verschlüsselung
den übertragenen Paketen hinzugefügt
wird, variiert abhängig von der Paketgröße,
braucht aber bis zu 60 Prozent der Bandbreite auf.
Mehr als die Hälfte der übertragenen Daten steht
damit nicht für Nutzdaten zur Verfügung. Die Folge
sind mögliche und im Vorhinein unkalkulierbare
Bandbreiteneinbußen, je nach den aktuell laufenden
Anwendungen. Auch darf nicht vergessen werden,
dass das Auswerten und Verarbeiten der Paket-
Header gemäß IPsec-Protokoll Zeit kostet. Dadurch
kommt es zu einer erhöhten Latenz und einer eingeschränkten
Performance gegenüber unverschlüsselter
Übertragung – die Verschlüsselung wirkt sich
also ineffizient auf die Zeit und damit die Kosten für
die Unternehmen aus. Vorteil hier: Es funktioniert in
allen gerouteten Netzwerken und ist daher ein
Standard-Modell.
Die Alternative ist eine Ethernet-basierte Layer 2-
Verschlüsselung. Deren wesentlicher Vorteil
gegenüber IPsec-basierten Verschlüsselern ist der
Bandbreitenzugewinn durch das optimierte
Overhead-Verhalten. Selbstverständlich gibt es
auch auf Layer 2 Verschlüsselungsprotokolle; diese
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EURO SECURITY DACH 1-2/2014