Authentifizierungs­lösungen

Authentifizierung und sichere Identität sind zwei eng miteinander verbundene Anforderungen an digitale Erkennungssysteme. Der Zweck der Authentifizierung besteht darin, sicherzustellen, dass nur autorisierte Personen oder Systeme auf geschützte Bereiche zugreifen können. Sobald die eindeutige Erkennung einer Identität oder eines Systems notwendig ist, um Verwechslungen oder auch Fälschungen sicher auszuschließen, kommt Authentifizierung zum Einsatz. Auch die Objektidentifikation wie z. B. die Produktidentifikation erfordert eine Authentifizierung.

Einfach ausgedrückt sichert die Authentifizierung die Identität eines Benutzers ab, und verifiziert, dass es sich tatsächlich um die behauptete Identität handelt. Nach der Überprüfung erhält der Nutzer die Autorisierung, d. h. die Zugriffsberechtigung, um die gewünschte Handlung durchzuführen. Die Maschinenauthentifizierung stellt beispielsweise sicher, dass nur autorisierte Mitarbeiter auf bestimmte Maschinen zugreifen und diese bedienen können. Authentifizierungslösungen und Authentifizierungsmethoden sichern Systeme und Daten ab. Sie erschweren den unbefugten Zugriff. Je nach Sicherheitsstufe werden unterschiedliche Authentifizierungsmethoden eingesetzt. Risikorichtlinien helfen bei der Bewertung der Methoden.

Bei den Passwort-basierten Authentifizierungsdiensten gibt der Nutzer ein Passwort oder eine geheime Phrase ein, die mit seinem Benutzerkonto verknüpft ist und zur Verifizierung dient. Das System überprüft dann, ob das eingegebene Passwort mit dem gespeicherten Passwort übereinstimmt. Um die Sicherheit von Passwörtern zu erhöhen werden Passwort-Hashing und Salting-Techniken verwendet. Ergänzend dazu sind weitere Methoden der Authentifizierung möglich.

Was ist biometrischen Authentifizierung? Zur biometrische Identifizierung gehören Fingerabdrücke, Gesichtsscan, Handgeometrie, Iris-Scan oder die eigene Stimme. Diese biometrischen Kennzeichen sind eindeutig und gar nicht oder nur aufwendig zu fälschen. Sie dienen ebenfalls zur Authentifizierung.

Bei der Token-basierten Authentifizierung mit Smartcards, RFID-Chipkarten oder Einmalpasswörtern kommen physische oder virtuelle Tokens zur Bestätigung der Identität zum Einsatz.

Mit der Zwei-Faktor-Authentifizierung (2FA) werden zwei Authentifizierungskomponenten kombiniert. Das könnten beispielsweise ein Passwort und und ein einmaliger Token-Code sein, der per SMS gesendet wird. Kommt die Multi-Faktor-Authentifizierung (MFA) zum Einsatz, werden drei Authentifizierungskomponenten verwendet, um die Identität eines Benutzers zu bestätigen. Die Methode Single Sign-On (SSO) ermöglicht es Nutzern, sich bei mehreren verwandten Anwendungen oder Diensten mit nur einem Datensatz an Anmeldeinformationen anzumelden. Durch die Verwendung von SSO erhöht sich der Komfort für den Nutzer, da der Anmeldevorgang verschlankt wird.

Die Authentifizierungsstandardspezifikation FIDO zielt darauf ab, die Abhängigkeit von Passwörtern zu verringern und eine stärkere Authentifizierung zu ermöglichen. FIDO unterstützt verschiedene Authentifizierungsmethoden wie Biometrie, Token und öffentliche Schlüsselverschlüsselung. Die Blockchain-basierte Authentifizierung kann zur Verbesserung der Sicherheit und Integrität von Identitäts- und Authentifizierungsprozessen im Internet der Dinge (IoT) eingesetzt werden. Durch die Verwendung von Blockchain können Identitätsnachweise sicher und unveränderlich gespeichert werden, was das Risiko von Identitätsdiebstahl und Fälschungen verringert. Ein gutes Beispiel für eine Maßnahme zur Fälschungssicherheit.

Für komplexe IoT-Umgebungen können Identitäts- und Zugriffsmanagementplattformen eingesetzt werden, um die Authentifizierung und Autorisierung von Benutzern und Geräten zu zentralisieren und zu verwalten. Diese Plattformen bieten Funktionen wie Benutzer- und Geräteauthentifizierung, Zugangskontrolle, Identitätsföderation und Single Sign-On.

Häufig werden Produkte oder Technologien zur Authentifizierung auch miteinander kombiniert. Das erhöht das Sicherheitsniveau und zum Teil auch den Komfort. Smart Cards sind gängige Komponenten zur Authentifizierung. Sie erfordern normalerweise eine PIN-Eingabe oder biometrische Bestätigung und kommunizieren mit einem stationären oder mobilen Wireless-RFID-Reader. Neben Schreib- und Leseeinheiten dienen biometrische Scanner zur Erfassung von physiologischen Merkmalen einer Person. Dazu gehören Fingerabdrücke, Handgeometrie, Gesicht oder Iris oder auch die Stimme.

Zugangskontrollsysteme und Gates werden häufig in Unternehmen, öffentlichen Einrichtungen und Flughäfen eingesetzt, um den Zugriff auf bestimmte Bereiche oder Ressourcen zu kontrollieren.

Token-Generatoren sind Geräte oder Anwendungen, die Einmalpasswörter oder Token-Codes generieren, die für die Authentifizierung verwendet werden. Diese Codes können physisch (beispielsweise als Hardware-Token) oder virtuell (beispielsweise als mobile App) sein und dienen als zusätzlicher Authentifizierungsfaktor neben einem Passwort oder einer anderen Methode. Mobile Geräte wie Smartphones und Tablets können auch für die Authentifizierung verwendet werden, insbesondere mit biometrischen Sensoren wie Fingerabdruckscannern oder Gesichtserkennung. Mobile Apps können auch als Token-Generatoren oder zur Durchführung von Authentifizierungsvorgängen über eine sichere Verbindung genutzt werden.

Authentifizierungslösungen mit unterschiedlichen Sicherheitsstufen und Methoden müssen in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt werden, um die Identität von Benutzern, Geräten oder Systemen zu überprüfen. Sobald es um gesicherten Zugang zu Systemen geht wie beispielsweise in der IT, im Finanzsektor, dem Gesundheitswesen, Behörden, Regierungen, Luft- und Raumfahrt, beim Militär oder auch in der Industrie, muss der Zugang zu Netzwerken, Kontrollsystemen und Datenbanken abgesichert werden. Benutzer müssen sich mit Authentifizierungsmethoden unterschiedlicher Sicherheitsniveaus ausweisen, um auf Systeme oder Anwendungen zuzugreifen. Erst wenn die Authentifizierung erfolgreich war, kann der Nutzer Transaktionen durchführen, Datenbanken oder auch medizinische Akten einsehen.

Es geht dabei vor allem um sensible Daten, die nur autorisierten Personen oder Systemen zugänglich gemacht werden dürfen. In der Luft- und Raumfahrtindustrie ist die Sicherheit beispielsweise von entscheidender Bedeutung. Hier spielt die Authentifizierung eine wichtige Rolle bei der Zugangskontrolle zu Flugzeugen, Flughäfen und Luftverkehrsleitsystemen. Im Verteidigungs- und Militärbereich wird die Authentifizierung verwendet, um den Zugriff auf streng geheime Informationen, Militärsysteme und -anlagen zu kontrollieren. Dies kann hochsichere Authentifizierungsmethoden wie Biometrie und Smartcards umfassen. In der Industrie müssen vor allem industrielle Steuerungssysteme (ICS) und Produktionsanlagen vor unbefugten Eingriffen geschützt werden.

Neben der auf Personen bezogenen Authentifizierung sind aber auch noch weitere Sicherheitsszenarien möglich. Mit der zunehmenden Digitalisierung in der Automobilindustrie wird RFID zum Beispiel für die industrielle Kennzeichnung eingesetzt. Dazu gehören Anwendungen wie die Fahrzeugidentifikation und -authentifizierung. Auch Waren müssen in einigen Anwendungen authentifiziert werden bevor sie als Komponenten oder Bauteile für die Produktion zugelassen werden. Auf diese Weise soll die Echtheit überprüft werden und der Einbau von gefälschten Bauteilen verhindert werden.

Die steigenden Raten von Identitätsdiebstahl und Online-Betrug tragen zum Anstieg der Nachfrage nach Authentifizierungslösungen bei. Einem Bericht des Marktforschungs- und Beratungsunternehmens „Mordor Intelligence“ zufolge wird die Multifaktor-Authentifizierung als Gegenmaßnahme gegen Datenschutzverletzungen eingesetzt. Im Jahr 2017 waren 81 Prozent der Cyberangriffe weltweit das Ergebnis unsicherer Passwörter.

Laut einem Bericht des kanadisch-indischen Marktforschungsunternehmens „Precedence Research“ stellte das Segment der Passwort-Authentifizierung im Jahr 2023 mit 57 Prozent den größten Anteil am globalen Markt für Multi-Faktor-Authentifizierung dar. Innerhalb dieses Marktes hatte das Segment der Multi-Faktor-Authentifizierung mit drei Faktoren im Jahr 2023 einen Anteil von mehr als 29 Prozent. Über 45 Prozent des globalen Marktanteils entfielen 2023 auf das Hardwaresegment für Authentifizierungslösungen.

Authentifizierungslösungen werden weltweit in vielen verschiedenen Branchen eingesetzt. Die folgenden Erfolgsgeschichten zeigen die unterschiedlichen Authentifizierungslösungen, die beispielsweise im Payment, digitalisierten Verkehr und Wäschemanagement zum Einsatz kommen. Welche Technologien wurden für jede Anwendung ausgewählt? Diese Lösungen, die auf realen Erfolgsgeschichten basieren, zeigen, was mit Authentifizierung möglich ist.

Die Welt ist im Umbruch. Während die Identität eines Menschen früher an ein haptisches Ausweisdokument gebunden war, nutzen viele Smartphone-Besitzer heute den digitalen Ausweis. Da fast jeder Mensch über ein mobiles Endgerät verfügt, ist es ein fester Bestandteil des Alltags geworden. Die ursprüngliche Funktion, ‚das Telefonieren‘, wurde zur Nebensache degradiert. Heute sind zahlreiche Use Cases mit dem Smartphone verbunden. Dazu gehören das Bezahlen, das Verwalten von Kontakten und Terminen, das Generieren von Informationen, das Recherchieren und auch die digitale Identifizierung. Hinter dem digitalen Ausweis verbirgt sich der Führerschein, der Personalausweis, die Gesundheitskarte oder auch der Mitarbeiterausweis.

Die digitalisierte Bankkarte auf dem Smartphone speichern und dann mit dem Handy bezahlen? Was vor einigen Jahren noch abenteuerlich klang, ist längst Realität. Digitale Geldbörsen, sogenannte Digital Wallets, ebnen den Weg in eine Gesellschaft ohne Bargeld und Bankkarten.

Diese mobilen Identitäten sind praktisch, denn die meisten Menschen haben das mobile Gerät immer griffbereit. Allerdings gibt es auch Hürden für die Nutzung. Dazu gehört die Authentifizierung, der Datenschutz sowie die Verfügbarkeit der Infrastruktur. Das gilt beispielsweise für Arztpraxen, Kantinen oder Firmenbereiche.

Insgesamt steigt die Akzeptanz für mobile Identitäten. Auch die wachsende Infrastruktur ist ein Treiber für mobile Identitäten. Mit der Zunahme mobiler Identitäten sinkt gleichzeitig die Anzahl an Plastikkarten. Weniger Plastik bedeutet auch weniger CO₂-Ausstoß. Im Hochschulbereich können Studierende ihre mobilen Ausweise bereits für zahlreiche Anwendungen nutzen. Zum Beispiel um Türen zu öffnen, Bücher auszuleihen, Geräte zu bedienen oder das Mittagessen in der Mensa zu bezahlen. Universitäten sind Vorreiter beim ‚Mobile-First-Ansatz‘.

Neben den zahlreichen Vorteilen stellt die Integration von Authentifizierungsmethoden Unternehmen und Institutionen aber auch vor Herausforderungen. Die Digitalisierung für Unternehmen führt zu einem wachsenden Einsatz vernetzter Geräte. Das bedeutet, dass Authentifizierungsmethoden steigenden Sicherheitsniveaus entsprechen müssen. Insbesondere große Unternehmen oder Institutionen sind gezwungen skalierbare Lösungen für Sicherheitsstrategien zu entwickeln. Eine Vielzahl von beteiligten Nutzern, Computersystemen oder Maschinen erfordert eine umsichtige Planung von Sicherheitsstrategien. Auch sich ändernde gesetzliche Anforderungen stellen Unternehmen vor die Herausforderung, Authentifizierungsmethoden oder Sicherheitsstrategien anzupassen.

Bekannte Angriffsszenarien sind beispielsweise Man-in-the-Middle-Angriffe oder Denial-of-Service-Angriffe. Sie können zu Datenlecks oder Sicherheitsverletzungen führen. Diese Angriffe machen deutlich, wie wichtig Authentifizierungslösungen sind. Beispielsweise sind Passwörter, auch wenn sie zu den häufigsten Authentifizierungslösungen gehören, anfällig für Missbrauch. Schwachstellen wie Brute-Force-Angriffe, Phishing und Wörterbuchangriffe sind keine Seltenheit.

Biometrische Daten sind zwar weitaus sicherer als Passwörter. Aber auch sie sind nicht fälschungssicher. Einerseits sollen Authentifizierungslösung benutzerfreundlich sein, andererseits aber auch ein Höchstmaß an Sicherheit mit sich bringen. Diese beiden Anforderungen sind nicht immer leicht in Einklang zu bringen. Die Herausforderung besteht darin, einen Kompromiss zwischen Sicherheit und Benutzerfreundlichkeit zu finden.

Die gesicherte Authentifizierung setzt immer voraus, dass der Nutzer auch tatsächlich der Träger der Identität ist. Kommt es zu einem Identitätsdiebstahl, können Angreifer mit der gestohlenen Identität versuchen, Zugang zu Systemen, Datenbanken, Konten oder Netzwerken zu erlangen. Gefälschte Identitäten können beispielsweise dazu verwendet werden, Finanztransaktionen durchzuführen, Konten zu eröffnen oder betrügerische Informationen weiterzugeben.

Der Missbrauch der Authentifizierung basiert daher auf dem Missbrauch einer Identität und zweitens dem Zugang zu unerlaubten Systemen. Dadurch können finanzielle Schäden, Rufschädigung, Vertrauensverlust in Systeme und fehlerhafte Netzwerke entstehen. Effiziente Sicherheitsmaßnahmen und Authentifizierungstechnologien sind unumgänglich, um bei gefälschten Identitäten den Zugang zu Systemen zu erschweren. Möglich wird das, wenn sichere Passwörter mit einer Mehr-Faktor-Authentifizierung kombiniert werden.

Bei der biometrischen Authentifizierung ist der Träger selbst das Sicherheitsmerkmal. Seine biometrischen Daten dienen als einzigartige Beweise seiner Identität. Dazu zählen beispielsweise der Fingerabdruck, die Iris oder Retina der Augen, die Stimme oder die Gesichtserkennung. Selbst die Geometrie der Hand oder die Art und Weise, wie ein Mensch geht und sich bewegt, können unverwechselbare Merkmale eines Individuums sein. Die biometrische Authentifizierung ist daher eine Methode der Identitätsüberprüfung, die auf physiologischen- oder Verhaltensmerkmalen einer Person basiert.

Im Gegensatz zu traditionellen Authentifizierungsmethoden wie Passwörtern oder Tokens, die etwas Wissen (wie ein Passwort) oder etwas Besitz (wie ein Token) erfordern, sind biometrische Merkmale sehr sicher und bieten daher viele Vorteile. Das liegt vor allem daran, dass biometrische Merkmale schwer zu fälschen sind. Gleichzeitig sind sie benutzerfreundlich, da sie sozusagen am Körper getragen werden und automatisch immer zur Verfügung stehen. Aus diesem Grund zeichnen sich biometrische Authentifizierungsmethoden durch Schnelligkeit und Effizienz aus.