hardwarebasierte

Hardwarebasierte Ansätze oder Komponenten beschreiben Funktionen, die ausschließlich oder überwiegend durch physische Schaltungen realisiert werden. Sie unterscheiden sich von softwarebasierten Lösungen, da kritische Abläufe, Schlüsselverwaltungen oder Sicherheitsmechanismen in Hardware abgelegt und oft isoliert betrieben werden. Der Begriff wird vor allem in der IT-Sicherheit, Kryptografie und Systemarchitektur verwendet.

Anwendungsgebiete umfassen sichere Schlüsselverwaltung (Trusted Platform Module TPM, Hardware Security Module HSM, Secure Elements), hardwarebasierte Zufallszahlengeneratoren (HRNG), und sichere Ausführungsumgebungen (Trusted Execution Environments wie Intel SGX und ARM TrustZone). Auch sichere Speicherung und Zugriffskontrollen können hardwarebasiert realisiert sein. In Praxislösungen werden häufig mehrere Ebenen kombiniert, um eine vertrauenswürdige Ausführungskette zu gewährleisten.

Vorteile: verbesserte Isolierung und Integrität gegen Softwareangriffe, tamperresistenz, oft höhere Leistungsfähigkeit bei kryptografischen Operationen. Nachteile: höhere Kosten, Abhängigkeit von bestimmten Plattformen, potenzielle Angriffsflächen auf Hardwareebene, Herausforderungen bei Upgrades und Kompatibilität, sowie Zertifizierungs- und Compliance-Anforderungen.

Standards und Zertifizierungen wie FIPS 140-2/3, Common Criteria geben Richtlinien für Sicherheitseinschätzungen vor. Relevante Technologien: TPM, HSM, Secure Elements, SGX, TrustZone, FIDO2-Sicherheitskeys.