Privilegierungsebenen

Privilegierungsebenen bezeichnet in der Informatik Stufen der Zugriffsberechtigungen, die festlegen, welche Anweisungen und Ressourcen ein Programm ausführen oder nutzen darf. Sie dienen dem Schutz von Systemressourcen und der Stabilität, indem zwischen privilegierter Systemebene und unprivilegierter Benutzer- oder Anwendungsebene unterschieden wird.

In vielen Architekturen erfolgt die Unterscheidung durch CPU-Modi oder Privilege Levels. Bei der x86-Architektur werden traditionell vier Ringe verwendet: Ring 0 (Kernelmodus) bis Ring 3 (Usermodus); Ringe 1 und 2 wurden selten genutzt. Der Wechsel zwischen den Modi geschieht bei Systemaufrufen, Interrupts oder Fehlern, wodurch der Kernel privilegierte Operationen überwacht. Moderne Systeme setzen zunehmend auf einfachere Modelle, in denen Privilegien primär durch den Unterschied zwischen Kernel- und Benutzerspace sowie durch Speicher- und Berechtigungsregeln umgesetzt werden.

Andere Architekturen verwenden ebenfalls mehrstufige Privilegien. Bei ARM existieren Ausnahmelevels (EL0 bis EL3), die User-, Kernel- bzw. Hypervisor- bzw. Sicherheitsmonitorsituationen beschreiben; TrustZone ergänzt das Modell um eine sichere Welt. Virtuelle Maschinen nutzen zusätzlich Hypervisor-Ebenen, um mehrere Gäste isoliert zu betreiben.

Zu den typischen Mechanismen gehören Systemaufrufe, Supervisor Calls, Interrupt-Handling sowie Speicherschutz und Ressourcenzugriffsberechtigungen. Die Prinzipien der geringstmöglichen Privilegien und der Verhinderung von Privilege Escalation sind zentrale Sicherheitsaspekte. Fehlkonfigurationen oder Sicherheitslücken können zu einer Ausweitung von Privilegien führen, weshalb strikte Zugriffs- und Rechtekontrollen sowie sorgfältiges Design der Privilegierungsebenen wichtig sind.