Verbundvorhaben: Security for the internet of medical things - Sec4IoMT; Teilvorhaben: Services und Sicherheitskomponenten für Zertifikats- und Update-Management von Software in heterogener IoMT-Infrastruktur - SeSiKo4IoMTI

Abstract

Ziel war die Umstellung bestehender kryptographischer Verfahren auf postquanten-sichere Ansätze bei gleichzeitiger Sicherstellung der vollständigen Funktionalität, Interoperabilität zwischen Geräten unterschiedlicher Hersteller sowie der Einhaltung regulatorischer Anforderungen. Aufbauend auf der NIST-Standardisierung zur Post-Quanten-Kryptographie sowie Ergebnissen des Vorgängerprojekts PQC4MED wurde eine skalierbare, ausfallsichere Update-Methodik entwickelte. Diese ermöglicht es, kryptographische Aktualisierungen in vernetzten Medizingeräten durchzuführen, ohne die Kommunikation zu unterbrechen oder Inkompatibilitäten zu verursachen. Das Projekt umfasste Bedrohungsanalysen, Architekturdesign sowie die Entwicklung von Hard- und Software. Eine neue Hardwareplattform von Infineon ermöglichte die effiziente Umsetzung sowohl postquanten-sicherer als auch klassischer kryptographischer Verfahren und unterstützte hybride (komposite) Ansätze. Zentrale technische Ergebnisse waren Firmware-Anpassungen, die Integration PQC-fähiger Bibliotheken sowie die Weiterentwicklung der Zertifikats- und Schlüsselmanagement-Infrastruktur, insbesondere der CertificateVault. Wesentliche Ergebnissen waren validierte Konzepte für PQC-fähige Zertifikate, die Absicherung der Kommunikation zwischen Host-Geräten und kryptographischen Dongles, geschützte Firmware- und Lizenz-Update-Mechanismen sowie die optimierte Nutzung symmetrischer Kryptographie, wo sinnvoll. Es wurden zwei Demonstratoren entwickelt: einer veranschaulicht ein zertifikatsbasiertes Rechtemanagement und die Aktualisierung der Kryptographie an einem simulierten Endoskopiesystem; der andere erweitert diese Funktionalitäten um einen digitalen Zwilling. Das Projekt liefert einen praxistauglichen, interoperablen Ansatz zur Migration medizinischer Gerätesysteme hin zu postquanten-sicherer Kryptographie und adressiert sowohl technische als auch prozessuale Herausforderungen in sicherheitskritischen Gesundheitsumgebungen.