KI-Lexikon

Confidential Computing: Datenschutz während der Verarbeitung

Confidential Computing ist ein hardwarebasierter Sicherheitsansatz, der Daten auch während der aktiven Verarbeitung verschlüsselt hält, nicht nur bei Speicherung oder Übertragung. Grundlage sind vertrauenswürdige Ausführungsumgebungen direkt im Prozessor, die Arbeitslasten vor dem Betriebssystem, dem Hypervisor und sogar dem Cloud-Anbieter selbst isolieren. Der folgende Beitrag erklärt, wie Confidential Computing funktioniert, mit welchen Methoden Unternehmen es einsetzen, und was dadurch für regulierte KI-Anwendungen möglich wird.

Kernpunkte
  • Confidential Computing verschlüsselt Daten während der aktiven Verarbeitung, nicht nur im Ruhezustand oder bei der Übertragung
  • Grundlage sind hardwarebasierte Trusted Execution Environments wie Intel TDX, AMD SEV-SNP und vertrauliche NVIDIA-GPUs
  • Gartner prognostiziert, dass bis 2029 mehr als 75 Prozent der Verarbeitung auf nicht vertrauenswürdiger Infrastruktur über Confidential Computing abgesichert wird
  • Der aktualisierte BSI-Kriterienkatalog C5:2026 führt erstmals Anforderungen an Confidential Computing für Cloud-Anbieter ein
  • Laut Bitkoms Cloud Report 2025 zählt Verschlüsselungsfähigkeit zu den drei wichtigsten Kriterien bei der Wahl eines Cloud-Anbieters

Definition: Confidential Computing

Confidential Computing ist ein hardwaregestütztes Sicherheitsmodell, das Daten und Code während der aktiven Verarbeitung verschlüsselt und isoliert hält, mithilfe einer Trusted Execution Environment (TEE), die direkt im zugrunde liegenden Prozessor verankert ist.

Kernmerkmale von Confidential Computing

Confidential Computing dehnt die Verschlüsselung auf die eine Phase im Lebenszyklus von Daten aus, die klassische Sicherheitsmaßnahmen bisher ungeschützt ließen: die aktive Nutzung im Arbeitsspeicher, geschützt sogar vor dem Betreiber der zugrunde liegenden Infrastruktur.

  • Daten und Code laufen innerhalb einer isolierten, hardwaregeschützten Enklave
  • Betriebssystem, Hypervisor und Cloud-Administrator können den Enklaveninhalt nicht einsehen
  • Remote-Attestierung belegt, dass die Enklave unveränderten, vertrauenswürdigen Code ausführt
  • Verschlüsselungsschlüssel verlassen niemals die geschützte Hardwaregrenze

Confidential Computing vs. On-Premise KI

Confidential Computing und On-Premise KI adressieren beide die Sorge, sensible Daten Dritten offenzulegen, lösen das Problem aber unterschiedlich. On-Premise KI vermeidet externe Infrastruktur vollständig, indem Daten im eigenen Rechenzentrum bleiben. Confidential Computing macht stattdessen externe Infrastruktur, einschließlich Public Cloud, vertrauenswürdig, indem es Arbeitslasten kryptografisch vom Anbieter selbst isoliert, sodass ein Unternehmen auf den Servern eines Hyperscalers rechnen kann und die Daten trotzdem für diesen Hyperscaler unlesbar bleiben.

Bedeutung von Confidential Computing im Enterprise-KI-Umfeld

Während Unternehmen sensible Arbeitslasten wie Patientendaten, Finanzdaten und geschützte Konstruktionsunterlagen in KI-Pipelines verlagern, haben ungeklärte Fragen zu Datensouveränität und Datenresidenz die Cloud-KI-Einführung in regulierten Branchen oft blockiert. Gartner prognostiziert, dass bis 2029 mehr als 75 Prozent der Verarbeitung auf nicht vertrauenswürdiger Infrastruktur über Confidential Computing abgesichert wird, gegenüber einem geringen Anteil heute.

Methoden und Verfahren für Confidential Computing

Unternehmen führen Confidential Computing über bestimmte Hardware- und Prozessebenen ein, nicht über einen einzelnen Produktkauf.

Trusted Execution Environments (TEEs)

Eine TEE ist ein isolierter Bereich einer CPU oder GPU, der Speicherinhalte verschlüsselt und jeglichen Zugriff von außerhalb der Enklave blockiert, einschließlich des Host-Betriebssystems.

  • Intel SGX und TDX isolieren Anwendungsspeicher auf Prozess- oder VM-Ebene
  • AMD SEV-SNP verschlüsselt gesamte virtuelle Maschinen mit VM-eigenen Schlüsseln
  • Vertrauliche NVIDIA-GPUs erweitern den Schutz auf KI-Training und -Inferenz

Remote-Attestierung

Bevor ein Client einer Enklave vertraut, prüft er per kryptografischer Attestierung, dass der darin laufende Code einer erwarteten, unveränderten Version entspricht, und verhindert so, dass ein Angreifer oder ein kompromittierter Administrator unbemerkt manipulierten Code einschleust.

Vertrauliche KI-Inferenz

Confidential Computing erlaubt es einem Unternehmen, sensible Prompts und Dokumente an ein gehostetes Modell zu senden, während sichergestellt ist, dass der Anbieter die zugrunde liegenden Daten nicht einsehen kann. Das macht Hybrides KI-Deployment für Arbeitslasten praktikabel, die regulatorisch bisher vollständig On-Premise laufen mussten.

Wichtige Kennzahlen für Confidential Computing

Confidential-Computing-Programme werden anhand von Abdeckungs-, Leistungs- und Prüfkennzahlen gemessen.

Operative Abdeckungskennzahlen

  • Anteil sensibler Arbeitslasten innerhalb einer TEE: Ziel über 90 Prozent
  • Erfolgreiche Attestierungsprüfungen vor Ausführung: Ziel 100 Prozent
  • Bereitstellungszeit einer neuen Enklave: unter 1 Stunde
  • Rotationsfrequenz enklavengebundener Schlüssel: mindestens vierteljährlich

Strategische Risikokennzahlen

Confidential Computing verringert unmittelbar die Angriffsfläche, die Cloud-Insidern und Infrastrukturkompromittierung offensteht. Bitkoms Cloud Report 2025 ergab, dass Verschlüsselungsfähigkeit inzwischen zu den drei wichtigsten Kriterien deutscher Unternehmen bei der Anbieterwahl zählt, genannt von 96 Prozent der Befragten.

Compliance- und Prüfkennzahlen

Ausgereifte Programme verfolgen den Anteil der Anbieterverträge, die Confidential-Computing- oder TEE-Garantien explizit nennen, sowie die Häufigkeit unabhängiger Attestierungsprüfungen.

Risikofaktoren und Kontrollen bei Confidential Computing

Confidential Computing verringert eine Risikoklasse, bringt aber neue betriebliche Aspekte mit sich, die eigene Kontrollen erfordern.

Leistungsaufwand und Hardwareabhängigkeit

Der Betrieb von Arbeitslasten innerhalb einer TEE erzeugt Verschlüsselungs- und Attestierungsaufwand und bindet die Bereitstellung an bestimmte Prozessorgenerationen.

  • Latenzanstieg bei verschlüsseltem Speicherzugriff, meist im einstelligen Prozentbereich
  • Eingeschränkte Verfügbarkeit Confidential-Computing-fähiger Instanzen in manchen Cloud-Regionen
  • Migrationsaufwand beim Wechsel zwischen Chipherstellern mit unterschiedlichen TEE-Implementierungen

Seitenkanalangriffe

Forschende haben Seitenkanalangriffe gegen frühe TEE-Implementierungen nachgewiesen, die Daten aus Zeit- oder Stromverbrauchsmustern ableiten, statt die Verschlüsselung direkt zu brechen. Unternehmen müssen Firmware daher aktuell halten und Sicherheitshinweise der Hersteller verfolgen.

Anbieter- und Hardwareabhängigkeit

Da sich TEE-Implementierungen zwischen Intel, AMD und NVIDIA unterscheiden, kann eine Anwendung, die auf das Attestierungsmodell eines Anbieters zugeschnitten ist, aufwendig zu portieren sein. Unternehmen begegnen dem, indem sie Plattformen wählen, die Attestierungslogik abstrahieren, ähnlich wie Zero-Trust-Architektur Richtlinien von einem bestimmten Durchsetzungsmechanismus trennt.

Praxisbeispiel

Ein Medizintechnikhersteller mit 110 Mitarbeitenden in Nordrhein-Westfalen wollte klinische Studiendokumentation per KI zusammenfassen lassen und Abweichungen automatisch markieren, doch das Compliance-Team blockierte jede Cloud-KI-Nutzung, weil patientennahe Daten während der Verarbeitung für den Modellanbieter lesbar gewesen wären. Stattdessen setzte das Unternehmen die Dokumentenprüfung innerhalb attestierter TEEs auf einer zertifizierten Cloud-Region um, sodass der Modellanbieter technisch keinen Zugriff auf die Klartextinhalte hatte. Das Compliance-Team gab nach drei Wochen grünes Licht, nachdem Attestierungsberichte und begleitende Prüfunterlagen vorlagen.

  • Automatisierte Zusammenfassung klinischer Dokumente mit enklavengeschützter Verarbeitung
  • Attestierungsberichte je Verarbeitungslauf als Prüfnachweis
  • Abweichungshinweise an Qualitätsmitarbeitende, ohne Rohdaten von Patienten nach außen zu geben
  • Anbietervertrag um explizite TEE-Garantien ergänzt

Aktuelle Entwicklungen und Auswirkungen

Confidential Computing entwickelt sich von einer Nischenfunktion der Cloud-Sicherheit zu einer erwarteten Grundausstattung für regulierte KI-Einsätze.

BSI C5:2026 und regulatorische Anerkennung

Der aktualisierte Kriterienkatalog BSI C5, Version C5:2026, führt erstmals Anforderungen an Confidential Computing für Cloud-Anbieter ein, ergänzt um Vorgaben zu Post-Quanten-Kryptografie.

  • Cloud-Anbieter müssen die TEE-Nutzung für qualifizierende Arbeitslasten dokumentieren
  • Prüfer bewerten Attestierungsprozesse nun als Teil der C5-Zertifizierung
  • Einkaufsabteilungen verlangen Confidential Computing zunehmend als Vertragsklausel

Vertrauliche KI-Inferenz im großen Maßstab

Cloud-Anbieter erweitern Confidential Computing von allgemeinem Rechenbetrieb auf GPU-beschleunigte Inferenz und schließen damit die Lücke, die große Sprachmodelle bisher vom TEE-Schutz ausschloss.

Wachsende Markt- und Hardwareverbreitung

Analysten beschreiben zweistelliges jährliches Wachstum bei der Verbreitung, da immer mehr Chipgenerationen serienmäßig TEE-Unterstützung mitbringen statt als Zusatzoption.

Fazit

Confidential Computing schließt die letzte ungeschützte Lücke im Lebenszyklus von Daten, indem es Informationen während der Verarbeitung absichert, nicht nur bei Speicherung oder Übertragung. Für Unternehmen mit regulierten oder wettbewerbskritischen Daten macht es Cloud- und Hybrid-KI-Einsatz aus einem Compliance-Hindernis zu einer tragfähigen Option, die auf Hardwaregarantien statt allein auf vertraglichen Zusicherungen beruht. Mit der formellen Anerkennung durch BSI und andere Regulierungsbehörden wird Confidential Computing vom Spezialfeature zur Standarderwartung in der Enterprise-KI-Beschaffung. Unternehmen, die Attestierungsanforderungen jetzt in die Anbieterauswahl aufnehmen, erleben bei zunehmender Verbreitung weniger Überraschungen im Audit.

Häufig gestellte Fragen

Was ist Confidential Computing einfach erklärt?

Confidential Computing hält Daten verschlüsselt, während ein Computer aktiv damit arbeitet, mithilfe eines geschützten Hardwarebereichs namens Trusted Execution Environment. Weder der Cloud-Anbieter noch das parallel laufende Betriebssystem können die Daten während der Verarbeitung einsehen.

Lohnt sich Confidential Computing für ein Unternehmen mit weniger als 200 Mitarbeitenden?

Ja, sobald das Unternehmen regulierte Daten verarbeitet, etwa Patientendaten, Finanzinformationen oder geschützte Konstruktionsunterlagen. Kleinere Mittelständler sehen sich zunehmend mit Datenschutzfragebögen größerer Kunden konfrontiert, und Confidential Computing liefert technische Nachweise statt bloßer Absichtserklärungen.

Wie passt Confidential Computing zur DSGVO und zur EU-KI-Verordnung?

Confidential Computing unterstützt die DSGVO-Anforderung technischer und organisatorischer Maßnahmen, indem es belegt, dass Daten während der Verarbeitung für Dritte unzugänglich bleiben. Es hilft außerdem, Data-Governance-Pflichten der EU-KI-Verordnung für Hochrisiko-Systeme mit belastbaren Nachweisen kontrollierter Verarbeitungsumgebungen zu erfüllen.

Was kostet die Einführung von Confidential Computing?

Die Kosten hängen vom Umfang der Arbeitslasten ab, da Confidential-Computing-fähige Instanzen meist einen moderaten Aufpreis gegenüber Standard-Rechenleistung haben. Die meisten Unternehmen starten mit einem Pilotprojekt für einen einzelnen sensiblen Prozess, bevor sie ausweiten.

Brauchen wir dafür eigene IT-Ressourcen?

Nein. Confidential Computing steht über TEE-fähige Instanzen großer Cloud-Anbieter zur Verfügung, sodass Unternehmen es ohne eigenes Rechenzentrum nutzen können. Die interne IT übernimmt meist Vertragsprüfung und Attestierungsreview, nicht den Betrieb der Hardware selbst.

Wie gehen Enterprise-KI-Plattformen mit Confidential Computing um?

Plattformen wie Superkind lassen sich innerhalb der vom Kunden gewählten Infrastruktur und Rechtszuständigkeit betreiben, wobei Confidential Computing als zusätzliche Kontrolle für besonders sensible Arbeitslasten verfügbar ist. So bleibt die Verarbeitung nachweisbar isoliert, während das Unternehmen weiterhin von verwalteter KI-Infrastruktur profitiert.

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