Schlüsselverwaltungsmodul

Das Schlüsselverwaltungsmodul ist eine kritische Unterkomponente des Crypto Core und verwaltet den vollständigen Lebenszyklus kryptografischer Schlüssel. Es gewährleistet die sichere Schlüsselerzeugung mit zugelassenen Algorithmen, bietet geschützte Speichermechanismen, verwaltet die Schlüsselverteilung an autorisierte Stellen, implementiert Schlüsselrotationsrichtlinien zur Sicherheitswartung und führt eine sichere Schlüsselvernichtung durch, wenn Schlüssel nicht mehr benötigt werden. Dieses Modul erhält die Integrität und Vertraulichkeit kryptografischer Operationen, indem es unbefugten Zugriff auf Schlüssel verhindert. Das Modul arbeitet, indem es kryptografische Algorithmen zur Erzeugung zufälliger Schlüssel implementiert, Hardware-Sicherheitsmodule oder sichere Enklaven für die Schlüsselspeicherung verwendet, sichere Kommunikationsprotokolle für die Schlüsselverteilung einsetzt und standardisierte Protokolle für den Schlüssellebenszyklus befolgt. Es umfasst typischerweise Authentifizierungsmechanismen zur Zugriffskontrolle und Audit-Trails zur Verfolgung der Schlüsselnutzung. Typische Parameter umfassen eine Schlüsselerzeugungsrate von 100–1000 Schlüsseln pro Sekunde, eine Schlüsselspeicherkapazität von 1000–100000 Schlüsseln, eine Schlüssellänge von 128–256 Bit (AES-128/192/256, gemäß ISO/IEC 18033), eine Schlüsselrotationsperiode von 24–8760 Stunden, eine Betriebstemperatur von -40 bis 85 °C (IEC 60068-2-1), eine Lagertemperatur von -40 bis 105 °C (IEC 60068-2-2), eine relative Luftfeuchtigkeit von 5–95 % nicht kondensierend (IEC 60068-2-78), eine Versorgungsspannung von 3,3–5 V DC, eine Leistungsaufnahme von 0,5–2 W, Schnittstellenprotokolle I2C, SPI, UART, eine Manipulationsschutzklasse von IP54–IP65 (IEC 60529) und eine Zertifizierungsreferenz FIPS 140-2 Level 3. Zu den Materialien gehören typischerweise Halbleitersilizium, Verguss-Epoxid und Goldbonddrähte. Diese Werte sind Verzeichnisreferenzen und müssen mit dem Hersteller für das spezifische Modell und die Anwendung verifiziert werden.

Das Modul arbeitet, indem es kryptografische Algorithmen zur Erzeugung zufälliger Schlüssel implementiert, Hardware-Sicherheitsmodule oder sichere Enklaven für die Schlüsselspeicherung verwendet, sichere Kommunikationsprotokolle für die Schlüsselverteilung einsetzt und standardisierte Protokolle für den Schlüssellebenszyklus befolgt. Es umfasst typischerweise Authentifizierungsmechanismen zur Zugriffskontrolle und Audit-Trails zur Verfolgung der Schlüsselnutzung. Das Modul stellt sicher, dass Schlüssel mit ausreichender Entropie erzeugt, in geschützten Umgebungen gespeichert, nur an autorisierte Stellen verteilt, regelmäßig rotiert werden, um die Exposition zu begrenzen, und sicher vernichtet werden, wenn sie nicht mehr benötigt werden. Es überwacht auch seine eigenen Betriebsparameter wie Temperatur und Versorgungsspannung, um einen zuverlässigen Betrieb innerhalb der angegebenen Bereiche zu gewährleisten.