Integrität (Informationssicherheit)

Bedeutung der Integrität

Integrität ist in der Informationssicherheit die Eigenschaft eines informationstechnischen Systems, die Unversehrtheit von Daten sicherzustellen und sie vor unbemerkter Veränderung zu schützen. Neben Verfügbarkeit und Vertraulichkeit gehört sie zu den drei klassischen Zielen der Informationssicherheit.

Nach ITSEC bedeutet Integrität die „Verhinderung unautorisierter Modifikation von Information“. Das Glossar des Bundesamtes für Sicherheit in der Informationstechnik definiert sie als Sicherstellung der Korrektheit beziehungsweise Unversehrtheit von Daten und der korrekten Funktionsweise von Systemen.

Daten- und Systemintegrität

Datenintegrität sichert die Unversehrtheit von Daten. Systemintegrität sichert, dass ein IT-System korrekt funktioniert.

Diese beiden Konzepte hängen zusammen: Daten müssen korrekt und unverändert bleiben, während Programme, Prozesse und technische Komponenten wie vorgesehen arbeiten müssen.

Formen und Eigenschaften

Bei starker Integrität bieten ein System und seine Funktionen keine Möglichkeit, Daten unbemerkt oder unerkannt zu verändern. Manipulationen werden also sofort verhindert oder erkannt.

Bei schwacher Integrität können Daten grundsätzlich verändert werden, die Veränderung kann jedoch nicht unbemerkt bleiben. Sie ist wichtig, wenn sich Manipulationen praktisch nicht vollständig verhindern lassen, aber nachträgliche Erkennung und eine Reaktion möglich sein sollen.

Integrität kann mehrere Zustände umfassen:

• Korrekter Inhalt: Sachverhalte der realen Welt werden richtig abgebildet, etwa durch Integritätsbedingungen.
• Unmodifizierter Zustand: Nachrichten werden unverändert zugestellt; Programme und Prozesse laufen wie beabsichtigt.
• Erkennung von Modifikation: Nicht vermeidbare unerwünschte Änderungen werden wenigstens erkannt.
• Temporale Korrektheit: Nachrichten werden unter Einhaltung zeitlicher Bedingungen wie Reihenfolgen oder maximaler Verzögerungszeiten ausgetauscht.

In elektronischer Kommunikation müssen Integrität und Authentizität des Datenursprungs zusammen betrachtet werden. Eine unveränderte Nachricht mit vorgetäuschtem Absender ist ebenso unbrauchbar wie eine veränderte Nachricht mit bekanntem Absender.

Schutz bei der Datenübertragung

In Rechnernetzen lassen sich Veränderungen von Datenpaketen prinzipbedingt nicht vollständig verhindern. Ein Angreifer kann sie beispielsweise durch einen Man-in-the-Middle-Angriff verändern oder durch IP-Spoofing fälschen. Maßnahmen zielen deshalb darauf, fehlerhafte Daten zu erkennen und gegebenenfalls erneut zu übertragen.

Eine mitübertragene Prüfsumme kann bis zu einer bestimmten Anzahl von Bitfehlern erkennen und schützt gegen unabsichtliche Veränderungen. Gegen absichtliche Veränderungen schützt sie nicht. Ein Message Authentication Code kann sowohl Übertragungsfehler als auch Manipulationen erkennen.

Prüfsummen und Message Authentication Codes schützen nicht gegen den Totalverlust einer Nachricht, ungewollte Duplikation oder eine veränderte Reihenfolge mehrerer Nachrichten. Dafür können Quittierungsmeldungen oder Sequenznummern eingesetzt werden.

Systeme schützen und verwandte Konzepte

Systemintegrität kann durch Schutz- und Härtungsmaßnahmen verbessert werden: technische Vorkehrungen wie Firewall, Virenschutz, Netzwerksegmentierung und Virtual Private Network, die Deaktivierung oder Sperrung von Schnittstellen sowie die Reduktion von Schwachstellen und möglichen Angriffsmethoden. Autorisation beschränkt außerdem den Zugriff auf Ressourcen auf bestimmte authentifizierte Benutzer.

Verwandte Schutzziele sind Authentizität und Verbindlichkeit beziehungsweise Nichtabstreitbarkeit. Authentizität ermöglicht die eindeutige Identifikation eines Datenabsenders oder Kommunikationspartners. Verbindlichkeit ermöglicht, Inhalt und Absender von Daten gegenüber einem unbeteiligten Dritten zu beweisen. Je nach Anwendung können beide auch zur Sicherstellung der Integrität erforderlich sein.