Kastamonu Smart City und digitales Institutionsarchiv: Eine sicherheitsorientierte öffentliche Architektur
Bewertung —Die Designprinzipien der digitalen Institutionsarchiv- und Smart-City-Open-Data-Plattform, die ich für die Stadtverwaltung Kastamonu entwickelt habe: Zero Trust, Vier-Augen-Freigabe, unveränderliche Aufzeichnung und offene Daten.
Inhalt
Zusammenfassung: Ich beschreibe die Designprinzipien der digitalen Institutionenarchiv- und Smart-City-Plattform, die ich für die Direktion für Informationstechnik der Gemeinde Kastamonu entworfen habe: Zero Trust, Vier-Augen-Freigabe, post-quantenfähige Siegel, Vertraulichkeitsstufen, eine unveränderliche Aufzeichnungskette und eine offene Datenschicht, die die Daten der Außendienstteams veröffentlicht.
Gemeindearchive tragen das institutionelle Gedächtnis einer Stadt: Bebauungspläne, Beschlüsse des Ausschusses, Ausschreibungsunterlagen und personenbezogene Daten der Bürger. Das Löschen, Verändern oder die Verschlüsselung dieser Aufzeichnungen durch Ransomware kann den Betrieb der Institution zum Stillstand bringen. Auch lokale Verwaltungen sind inzwischen regelmäßiges Ziel solcher Angriffe.
Deshalb habe ich für die Direktion für Informationstechnik der T.C. Gemeinde Kastamonu eine Plattform „Digitales Institutionenarchiv und Smart City“ entworfen und entwickelt. In diesem Beitrag erläutere ich die grundlegenden Designprinzipien der Plattform. Details zur Betriebsumgebung des Systems nenne ich aus Sicherheitsgründen nicht.
Designprinzipien
Ich habe das System nach dem Zero-Trust-Ansatz aufgebaut: Weder ein Benutzer noch eine Komponente gilt als vertrauenswürdig, nur weil sie sich innerhalb des Netzwerks befindet.
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Vier-Augen-Freigabe. Vorgänge wie das Löschen kritischer Dokumente oder die Änderung ihrer Vertraulichkeitsstufe können nicht mit der Freigabe einer einzigen Person durchgeführt werden. Die Person, die den Vorgang einleitet, und die Person, die ihn freigibt, sind verschieden. Das ist eine einfache, aber wirksame Maßnahme gegen Fehler und gegen Missbrauch von Befugnissen.
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Vorbereitung auf die Post-Quanten-Ära. Bei den digitalen Siegeln der Dokumente werden neben klassischen Signaturen auch die von NIST standardisierten quantenresistenten Signaturalgorithmen verwendet. Ziel ist, dass heute versiegelte Aufzeichnungen auch langfristig verifizierbar bleiben.
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Vertraulichkeitsstufen. Dokumente werden nach ihren Vertraulichkeitsstufen klassifiziert, und ein Mitarbeiter kann nur die Aufzeichnungen seiner eigenen Berechtigungsstufe sehen. Diese Einschränkung wird nicht in der Oberfläche, sondern in der Datenschicht umgesetzt.
Unveränderliche Aufzeichnung
Die ins Archiv aufgenommenen Aufzeichnungen können nachträglich nicht gelöscht oder verändert werden. Jede Aufzeichnung wird über eine kryptografische Prüfsumme mit der vorherigen verknüpft; dadurch fällt ein direkter Eingriff in die Aufzeichnungen bei der Verifizierung auf.
Offene Datenschicht
Die Plattform hat auch eine Seite, die Bürgern und Entwicklern offensteht:
- Informationen der Außendienstteams aus den Bereichen Bauhof, Wasser und Abwasser sowie Verkehr zu gesperrten Straßen, Baustellen und Störungen werden im GeoJSON-Format veröffentlicht.
- Vergangene Störungsaufzeichnungen werden analysiert, um vorherzusagen, in welchen Gebieten der Wartungsbedarf steigen könnte.
- Der Aufbau wurde so gestaltet, dass er mit den offenen Datenzielen der Nationalen Strategie und des Aktionsplans für intelligente Städte im Einklang steht.
Entwicklungsprinzipien
- Oberfläche und Fehlermeldungen wurden in einer schlichten, offiziellen Sprache verfasst.
- Für kryptografische Vorgänge wurden Server mit fehlerkorrigierendem (ECC) Speicher empfohlen.
Der Quellcode der Plattform wurde in der GitHub-Organisation der Gemeinde Kastamonu veröffentlicht:
Kastamonu Belediyesi GitHub Deposu - kastamonu-akilli-sehir-platformu
Mein Ziel war es, die Daten der Gemeinde nicht als einen Stapel von Dokumenten zu betrachten, sondern als ein öffentliches Gut, das sicher geschützt und transparent geteilt werden muss.
Meine Einordnung
- Das institutionelle Gedächtnis darf nicht einer einzigen Person überlassen werden: Bei kritischen Löschungen und Änderungen der Vertraulichkeit schützt die Vier-Augen-Freigabe sowohl vor Fehlern als auch vor Missbrauch.
- Aufzeichnungen können nachträglich nicht verändert werden: Dadurch, dass jede Aufzeichnung über eine kryptografische Prüfsumme mit der vorherigen verknüpft wird, wird ein direkter Eingriff bei der Verifizierung sichtbar.
- Schutz und Transparenz gemeinsam: Während vertrauliche Dokumente streng geschützt werden, werden Informationen wie gesperrte Straßen, Baustellen und Störungen Bürgern und Entwicklern als offene Daten bereitgestellt.