http://dl.gi.de/handle/20.500.12116/41089 2026-07-23T07:19:18Z http://dl.gi.de/handle/20.500.12116/41104 Cyber-Sicherheit für kritische Energieinfrastrukturen – Handlungsempfehlungen zur Umsetzung einer Zero-Trust-Architektur Buck, Christoph; Eymann, Torsten; Jelito, Dennis; Schlatt, Vincent; Schweizer, André; Strobel, Jacqueline; Weiß, Florian Kritische Infrastrukturen – wie diejenigen der Sektoren Wasser, Energie und Ernährung – bilden die Grundlage einer funktionierenden, modernen Gesellschaft. Eine Kompromittierung dieser Infrastrukturen kann zu weitreichenden Störungen und Gefahren für Leib und Leben führen. Der Schutz sowie die Sicherstellung des Betriebs kritischer Infrastrukturen sind deshalb von entscheidender Bedeutung. Während in der Vergangenheit hauptsächlich der physische Schutz vor Angriffen im Mittelpunkt stand, entstehen durch die zunehmende Digitalisierung kritischer Infrastrukturen zusätzliche Angriffspunkte und Risiken. Im Gegensatz zu herkömmlichen Ansätzen zur Absicherung kritischer Energieinfrastrukturen kann eine Absicherung mithilfe einer Zero-Trust-Architektur die mit diesen Entwicklungen einhergehenden Anforderungen erfüllen. Aufgrund der verhältnismäßig geringen Verbreitung von Zero-Trust-Architekturen im kritischen Energieinfrastruktursektor existiert bisher allerdings nur unzureichend praxisrelevante Literatur zur Entwicklung und Implementierung einer solchen Architektur. Diese Arbeit stellt daher sowohl die Erfahrungen aus einem laufenden Entwicklungs- und Implementierungsprojekt als auch die hiervon abgeleiteten technischen und organisationalen Handlungsempfehlungen im Rahmen eines Action-Design-Forschungsansatzes vor und trägt dadurch zur Schließung dieser Forschungslücke bei. Critical infrastructures—such as water, energy, and food supply—provide the foundation for a functioning modern society. Any compromise of these infrastructures could result in widespread disruption and pose a threat to life and health. Protecting and ensuring the operational continuity of critical infrastructures is therefore decisive. While the focus in the past was primarily on protection against physical attacks, the increasing use of digital technologies in critical energy infrastructures is creating additional potential points of attack. In contrast to conventional approaches protecting critical energy infrastructures, Zero-Trust-Architectures are able to meet the requirements resulting from these developments. Due to the comparatively low level of adoption of Zero-Trust-Architectures in critical energy infrastructure sectors, only limited practice-related literature exists until today on the development and implementation of such architectures. Therefore, this paper presents the experiences gained from an ongoing development and implementation project in the form of an action-design research approach, thereby contributing to filling this research gap. 2023-01-01T00:00:00Z http://dl.gi.de/handle/20.500.12116/41105 Vertrauen durch digitale Identifizierung: Über den Beitrag von SSI zur Integration von dezentralen Oracles in Informationssysteme Babel, Matthias; Gramlich, Vincent; Guthmann, Claus; Schober, Marcus; Körner, Marc-Fabian; Strüker, Jens Die Vernetzung kommunikationsfähiger Geräte schreitet aktuell schnell voran und verspricht durch eine Ende-zu-Ende-Digitalisierung von Prozessen Effizienzgewinne und neue Anwendungsmöglichkeiten. Die Verifizierung von Endgeräten ist insbesondere bei kritischen Infrastrukturen wie der Energieversorgung eine notwendige Bedingung. Unter anderem für die aktive Integration von Kleinstanlagen wie Photovoltaikanlagen oder Wärmepumpen in das Stromnetz stellt sich die Frage, wie Stamm- und Bewegungsdaten von Verbrauchs- und Erzeugungsanlagen vertraulich und unverändert verfügbar gemacht werden können. Mit der Beantwortung dieser Fragestellung hat sich das Projekt „Digitale Maschinen-Identitäten als Grundbaustein für ein automatisiertes Energiesystem (BMIL)“ im Rahmen des Future Energy Lab der Deutschen Energie-Agentur (dena) beschäftigt. Für die vertrauensvolle Einspeisung und Integration von dezentral erzeugten Daten folgt das Projekt dem Paradigma der selbstbestimmten Identitäten (engl.: SSI). Hierbei werden intelligente Messsysteme bzw. Smart Meter Gateways (SMGWs) mit Maschinenidentitäten ausgestattet. Dies ermöglicht Vertrauensketten zu nutzen, um Bewegungsdaten verbunden mit verifizierbaren Stammdaten in digitale Strommärkte zu integrieren. Im Rahmen dieses Artikels werden die Ergebnisse des BMIL-Projekts innerhalb einer Fallstudie aufgearbeitet und konkrete Handlungsempfehlungen für die Praxis zur Lösung des Oracle-Problems mit Hilfe von SSI abgeleitet. The networking of communicating devices is currently advancing rapidly and promises efficiency gains and new applications through an end-to-end digitization of processes. Verification of edge devices is a necessary condition, especially for critical infrastructures such as energy systems. Among others, for the active integration of small assets such as photovoltaic plants or heat pumps into the power grid, the question arises of how master data and transaction data from consumption and generation assets can be made available confidentially and unaltered. The project “Digitale Maschinen-Identitäten als Grundbaustein für ein automatisiertes Energiesystem (BMIL)” funded by the Future Energy Lab of the German Energy Agency (dena) addressed this question. For the trustworthy feed-in and integration of decentrally generated data, the project follows the paradigm of Self-Sovereign Identities (SSI). Here, intelligent metering systems or smart meter gateways (SMGWs) are equipped with machine identities. This allows the use of chains of trust to integrate transaction data combined with verifiable master data into digital energy systems. In this article, the results of the BMIL project are analyzed in a case study and concrete recommendations for solving the oracle problem in practice with the help of SSI are derived. 2023-01-01T00:00:00Z http://dl.gi.de/handle/20.500.12116/41106 Nutzen und Grenzen von SSI für Verwaltung und öffentliche Institutionen Biedermann, Ben; Handke, Stefan; Jürgenssen, Olivia; Orta, Elizabeth; Schindler, Claudia; Schröder, Robert; Schroll, Lukas; Sonne, Frank Digitale, nutzerorientierte Prozesse in Verwaltung und öffentlichen Institutionen benötigen eine sichere und einfach nutzbare Grundlage für Nachweise jeder Art. Das betrifft Nachweise zur persönlichen Identität bis hin zum Nachweis einer eindeutigen Willenserklärung. Mit Self-Sovereign Identity (SSI) wird ein Gesamtkonzept verfügbar, welches grundsätzlich diese Anforderungen erfüllen kann. Jedoch sind die Ansprüche an die Prozesse hoch, der heutige Rechtsrahmen komplex sowie veraltet und der Digitalisierungsgrad heutiger kommunaler Prozesse in der Breite eher gering. Dieses Umfeld birgt große Chancen aber auch Risiken. Der Artikel zeigt auf, wie im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten Projektes ID-Ideal das Konzept SSI für kommunale Prozesse erschlossen wird. Da eine breitenwirksame Anwendung verfolgt wird, werden konkrete Anwendungsszenarien prototypisch umgesetzt und getestet. Davon ausgehend wird der Nutzen für die Stakeholder betrachtet. Dabei werden nicht nur wirtschaftliche Aspekte, sondern auch der gesellschaftliche und politische Nutzen untersucht. Den Abschluss der Betrachtungen bilden Ausführungen zu Skalierungspotentiale und Grenzen dieses Konzeptes, technischen und fachlichen Standards sowie im Projekt angestrebten Transfer-Aktivitäten. While the private sector accommodates self-sovereign identity (SSI) systems with flexible policies to new credentials standards and develops value chains around decentralised architectures, the public sector was not yet able to embrace the novel identity paradigm. The bureaucratic limitations of municipalities actions led to the formation of legacy information systems and legislation, which require amendments before established processes, such as registering a residence or initiating a referendum are permitted to be performed online. This article describes solutions to path dependencies of identity systems in municipalities through embedding the efforts of the government funded research project ID-Ideal in a cluster of results from governmental, as well as private sector initiatives for provisioning SSI to institutions in the public sector. The influence of the European Union through legislations and regulations is evident even on a local level. These new expectations by regulators, however, were also shown to initiate the generation of utility for the civil society in Leipzig and Dresden. As a result, a perspective on business, as well as governance models is provided by evaluating their scalability when applied by any given local government authority. 2023-01-01T00:00:00Z http://dl.gi.de/handle/20.500.12116/41097 Digitale Identitäten Anke, Jürgen; Richter, Daniel Die digitale Transformation überführt Geschäfts- und Verwaltungsabläufe in den digitalen Raum. Zu deren sicherer und rechtskonformer Durchführung ist es oft notwendig, sich von den notwendigen Eigenschaften der Beteiligten zu überzeugen. Dafür werden digitale Identitäten eingesetzt, die Personen und andere Entitäten mittels Sammlungen von Attributen repräsentieren. Allerdings führt die große Vielfalt von Verfahren und Methoden für das Identitätsmanagement zu hoher Komplexität und Kosten. Als ein vielversprechender Ansatz zur Überwindung dieser Hürden erscheint das Paradigma der selbstbestimmten Identität. Es soll eine durchgängige sichere Identifizierung und Authentifizierung von Personen, Organisationen und Objekten ermöglichen. Dafür werden digitale Nachweise (Verifiable Credentials) über beliebige Sachverhalte von Herausgebern in einer kryptografisch gesicherten Form bereitgestellt. Die Inhaber dieser Nachweise verwalten diese selbst in digitalen Wallets und können sie bei Bedarf an Dritte zum Nachweis von diversen Merkmalen übermitteln. Der vorliegende Beitrag gibt einen Überblick zum aktuellen Stand digitaler Identitäten, den ihnen zugrundeliegenden Verfahren sowie den damit verbundenen praktischen Problemen. Darauf aufbauend werden laufende Aktivitäten zur Entwicklung einheitlich nutzbarer digitaler Nachweise gegeben, die eine Grundlage für künftige digitale Ökosysteme bilden. Zudem wird eine Einordnung in die aktuelle Forschung der Wirtschaftsinformatik zu diesem Thema gegeben. Digital transformation is transferring business and administrative processes into the digital space. To carry them out securely and in compliance with the law, it is often necessary to verify the required attributes the involved parties. Digital identities are used for this purpose, representing persons and other entities through sets of attributes. However, the large variety of procedures and methods for identity management leads to high complexity and costs. The paradigm of self-determined identity appears to be a promising approach to address these challenges. It aims to enable secure end-to-end identification and authentication of persons, organizations and objects. To this end, verifiable credentials are provided by issuers in a cryptographically secured form. The holders of these credentials manage them in digital wallets and can present them to third parties as needed to prove various characteristics. This paper provides an overview of the current state of digital identities, their underlying processes, and the practical problems associated with them. Based on this, ongoing activities for the development of interoperable digital credentials are given, which form the basis for future digital ecosystems. In addition, a classification of related research topics in the field of information systems is given. 2023-01-01T00:00:00Z