Tokenisierung (Datensicherheit)

Tokenisierung ist im Kontext der Datensicherheit der Prozess, bei dem ein sensibles Datenelement durch ein nicht-sensibles Äquivalent, ein sogenanntes Token , ersetzt wird. Dieses Token besitzt keine inhärente oder ausnutzbare Bedeutung oder Wert. Es handelt sich um eine Referenz (d. h. einen Identifikator), die über ein Tokenisierungssystem auf die sensiblen Daten zurückgeführt wird. Die Zuordnung von Originaldaten zu Token erfolgt mithilfe von Methoden, die eine Rückverfolgung der Token ohne das Tokenisierungssystem unmöglich machen, beispielsweise durch die Verwendung von Token, die aus Zufallszahlen generiert werden . ^{[ 3 ]} Eine kryptografische Einwegfunktion wird verwendet, um die Originaldaten in Token umzuwandeln. Dadurch wird es schwierig, die Originaldaten ohne Zugriff auf die Ressourcen des Tokenisierungssystems wiederherzustellen. ^{[ 4 ]} Um diese Dienste bereitzustellen, verwaltet das System eine Datenbank mit Token, die mit den entsprechenden sensiblen Daten verknüpft sind. Der Schutz dieser Datenbank ist für das System von entscheidender Bedeutung, und es müssen verbesserte Prozesse implementiert werden, um die Integrität der Datenbank und die physische Sicherheit zu gewährleisten . ^{[ 5 ]}

Das Tokenisierungssystem muss gemäß bewährten Sicherheitsverfahren ^{[ 6 ]} für den Schutz sensibler Daten, die sichere Speicherung, die Prüfung, die Authentifizierung und die Autorisierung gesichert und validiert werden. Es stellt Datenverarbeitungsanwendungen die Berechtigung und Schnittstellen zur Verfügung, um Token anzufordern oder sensible Daten wieder zu detokenisieren.

Die Sicherheits- und Risikominderungsvorteile der Tokenisierung erfordern, dass das Tokenisierungssystem logisch von Datenverarbeitungssystemen und Anwendungen isoliert und segmentiert ist, die zuvor sensible Daten verarbeitet oder gespeichert haben, welche durch Token ersetzt wurden. Nur das Tokenisierungssystem kann Daten tokenisieren, um Token zu erzeugen, oder sie unter strengen Sicherheitsvorkehrungen wieder detokenisieren, um sensible Daten wiederherzustellen . Es muss nachgewiesen werden, dass die Tokengenerierungsmethode keine Möglichkeit bietet, Token durch direkte Angriffe, Kryptoanalyse , Seitenkanalanalyse, Offenlegung der Token-Mapping-Tabelle oder Brute-Force-Angriffe wieder in Originaldaten umzuwandeln.

Die Ersetzung von Echtzeitdaten durch Token in Systemen dient dazu, die Offenlegung sensibler Daten gegenüber Anwendungen, Speichern, Personen und Prozessen zu minimieren und so das Risiko von Kompromittierung, versehentlicher Offenlegung und unbefugtem Zugriff auf sensible Daten zu reduzieren. Anwendungen können mit Token anstelle von Echtzeitdaten arbeiten. Ausgenommen hiervon sind wenige vertrauenswürdige Anwendungen, denen die Detokenisierung ausdrücklich gestattet ist, wenn dies für einen genehmigten Geschäftszweck unbedingt erforderlich ist. Tokenisierungssysteme können intern in einem sicheren, isolierten Bereich des Rechenzentrums oder als Dienst eines sicheren Serviceanbieters betrieben werden.

Tokenisierung kann zum Schutz sensibler Daten eingesetzt werden, beispielsweise von Bankkonten , Finanzberichten , Krankenakten , Strafregisterauszügen , Führerscheinen , Kreditanträgen , Aktientransaktionen , Wählerregistrierungen und anderen personenbezogenen Daten (PII). Tokenisierung wird häufig bei der Kreditkartenabwicklung verwendet. Der PCI Council definiert Tokenisierung als „einen Prozess, bei dem die primäre Kontonummer (PAN) durch einen Ersatzwert, ein sogenanntes Token, ersetzt wird. Eine PAN kann durch den Tokenisierungsprozess mit einer Referenznummer verknüpft werden. In diesem Fall muss der Händler lediglich das Token verwalten, während ein zuverlässiger Drittanbieter die Beziehung kontrolliert und die PAN verwahrt. Das Token kann unabhängig von der PAN erstellt werden, oder die PAN kann als Teil der Dateneingabe für das Tokenisierungsverfahren verwendet werden. Die Kommunikation zwischen Händler und Drittanbieter muss sicher sein, um zu verhindern, dass ein Angreifer die PAN und das Token abfängt.“ ^{[ 7 ]}

Die De-Tokenisierung ^{[ 8 ]} ist der umgekehrte Prozess der Einlösung eines Tokens in seinen zugehörigen PAN-Wert. Die Sicherheit eines einzelnen Tokens beruht hauptsächlich darauf, dass es unmöglich ist, die ursprüngliche PAN allein anhand des Ersatzwerts zu ermitteln. ^{[ 9 ]} Die Wahl der Tokenisierung als Alternative zu anderen Verfahren wie der Verschlüsselung hängt von unterschiedlichen regulatorischen Anforderungen, deren Auslegung und der Akzeptanz durch die jeweiligen Prüf- oder Bewertungsstellen ab. Hinzu kommen alle technischen, architektonischen oder betrieblichen Einschränkungen, die die Tokenisierung in der Praxis mit sich bringt.

Das Konzept der Tokenisierung, wie es heute in der Branche Anwendung findet, existiert seit der Entstehung der ersten Währungssysteme vor Jahrhunderten. Es diente dazu, Risiken im Umgang mit hochwertigen Finanzinstrumenten zu reduzieren , indem diese durch Ersatzäquivalente ersetzt wurden. ^{[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]} In der physischen Welt haben Münzen als Token eine lange Tradition und ersetzten die Finanzinstrumente Münzen und Banknoten . In jüngerer Zeit fanden U-Bahn-Wertmarken und Casino-Chips in ihren jeweiligen Systemen Anwendung, um physisches Bargeld und damit verbundene Risiken wie Diebstahl zu ersetzen. Exonumia und Scrip sind Synonyme für solche Token.

In der digitalen Welt werden ähnliche Substitutionstechniken seit den 1970er Jahren eingesetzt, um reale Datenelemente vor dem Zugriff durch andere Datensysteme zu schützen. In Datenbanken beispielsweise werden seit 1976 künstliche Schlüsselwerte verwendet, um Daten, die mit den internen Mechanismen der Datenbanken verknüpft sind, von ihren externen Entsprechungen für verschiedene Zwecke der Datenverarbeitung zu trennen. ^{[ 13 ] [ 14 ]} In jüngerer Zeit wurden diese Konzepte erweitert, um diese Isolationstaktik als Sicherheitsmechanismus zum Schutz von Daten zu nutzen.

In der Zahlungskartenindustrie ist die Tokenisierung ein Mittel zum Schutz sensibler Karteninhaberdaten, um Branchenstandards und staatliche Vorschriften einzuhalten. ^{[ 15 ]}

Die Tokenisierung von Zahlungskartendaten wurde von der Shift4 Corporation ^{[ 16 ]} erstmals angewendet und 2005 auf einem Branchensicherheitsgipfel in Las Vegas , Nevada , der Öffentlichkeit vorgestellt. ^{[ 17 ]} Die Technologie soll den Diebstahl gespeicherter Kreditkarteninformationen verhindern. Shift4 definiert Tokenisierung wie folgt: „Das Konzept, sensible oder geheime Daten durch einen nicht entschlüsselbaren Datensatz zu repräsentieren. Im Kontext der Zahlungskartenindustrie (PCI) werden Token verwendet, um auf Karteninhaberdaten zu verweisen, die in einem Tokenisierungssystem, einer Anwendung oder einer externen, sicheren Einrichtung verwaltet werden.“ ^{[ 18 ]}

Um Daten über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg zu schützen, wird Tokenisierung häufig mit Ende-zu-Ende-Verschlüsselung kombiniert. Dadurch werden die Daten während der Übertragung zum Tokenisierungssystem oder -dienst gesichert , wobei bei der Rückgabe ein Token die Originaldaten ersetzt. ^{[ 19 ]} Um beispielsweise das Risiko zu vermeiden, dass Malware Daten aus Systemen mit geringem Vertrauen, wie etwa Kassensystemen (POS-Systemen), stiehlt – wie beim Target-Datendiebstahl 2013 – , muss die Verschlüsselung von Karteninhaberdaten erfolgen, bevor die Kartendaten in das POS-System gelangen und nicht erst danach. Die Verschlüsselung findet innerhalb eines gehärteten und validierten Kartenlesegeräts statt, und die Daten bleiben verschlüsselt, bis sie vom verarbeitenden Host empfangen werden. Dieser Ansatz wurde von Heartland Payment Systems ^{[ 20 ]} als Mittel zum Schutz von Zahlungsdaten vor fortgeschrittenen Bedrohungen entwickelt und wird heute von Zahlungsabwicklungsunternehmen und Technologieunternehmen der Branche weit verbreitet eingesetzt. ^{[ 21 ]} Der PCI Council hat in verschiedenen Dokumenten zur Punkt-zu-Punkt-Verschlüsselung ebenfalls die Ende-zu-Ende-Verschlüsselung (zertifizierte Punkt-zu-Punkt-Verschlüsselung – P2PE) für verschiedene Serviceimplementierungen spezifiziert .

Der Tokenisierungsprozess umfasst folgende Schritte:

• Die Anwendung sendet die Tokenisierungsdaten und Authentifizierungsinformationen an das Tokenisierungssystem. Bei einem Authentifizierungsfehler wird der Vorgang gestoppt und die Daten an ein Ereignisverwaltungssystem übermittelt. Dadurch können Administratoren Probleme erkennen und das System effektiv verwalten. Bei erfolgreicher Authentifizierung fährt das System mit der nächsten Phase fort.
• Mithilfe von Einweg-Kryptographie oder Zufallsgenerierungsverfahren wird ein Token erzeugt und in einem hochsicheren Datenspeicher aufbewahrt.
• Der neue Token wird der Anwendung zur weiteren Verwendung bereitgestellt und ersetzt die sensiblen Daten für die Verarbeitung und Speicherung. ^{[ 22 ]}

Tokenisierungssysteme weisen gemäß etablierter Standards mehrere gemeinsame Komponenten auf.

1. Die Token-Generierung ist der Prozess der Erzeugung eines Tokens mithilfe beliebiger Mittel, beispielsweise durch nicht umkehrbare kryptografische Einwegfunktionen (z. B. eine Hash-Funktion mit einem starken, geheimen Salt) oder durch Zuweisung mittels einer zufällig generierten Zahl. Zufallszahlengeneratoren (RNG) sind häufig die beste Wahl zur Generierung von Token-Werten.
2. Token-Mapping – dies ist der Prozess, bei dem der Wert des erstellten Tokens seinem ursprünglichen Wert zugeordnet wird. Um zulässige Abfragen des ursprünglichen Werts mithilfe des Tokens als Index zu ermöglichen, muss eine sichere Querverweisdatenbank erstellt werden.
3. Token-Datenspeicher – dies ist ein zentrales Repository für den Token-Mapping-Prozess, das die ursprünglichen sensiblen Werte und die zugehörigen Token-Werte enthält. Sensible Daten und Token-Werte müssen sicher in verschlüsselter Form gespeichert werden.
4. Verwaltung kryptografischer Schlüssel. Für die Verschlüsselung sensibler Daten in Token-Datenspeichern sind strenge Schlüsselverwaltungsverfahren erforderlich . ^{[ 23 ]}

Tokenisierung und klassische Verschlüsselung schützen Daten effektiv, sofern sie korrekt implementiert sind, und ein Computersicherheitssystem kann beide Verfahren nutzen. Obwohl sie in mancher Hinsicht ähnlich sind, unterscheiden sie sich in einigen wesentlichen Punkten. Beide sind kryptografische Datensicherheitsmethoden und erfüllen im Wesentlichen dieselbe Funktion, jedoch mit unterschiedlichen Prozessen und Auswirkungen auf die zu schützenden Daten.

Tokenisierung ist ein nicht-mathematisches Verfahren, das sensible Daten durch unempfindliche ersetzt, ohne deren Typ oder Länge zu verändern. Dies unterscheidet sie wesentlich von der Verschlüsselung, da Änderungen an Datenlänge und -typ die Informationen in zwischengeschalteten Systemen wie Datenbanken unlesbar machen können. Tokenisierte Daten lassen sich weiterhin von bestehenden Systemen verarbeiten, wodurch die Tokenisierung flexibler als die klassische Verschlüsselung ist.

In vielen Fällen beansprucht der Verschlüsselungsprozess ständig Rechenleistung, weshalb ein solches System erhebliche Investitionen in spezialisierte Hardware und Software erfordert. ^{[ 4 ]}

Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass Token deutlich weniger Rechenressourcen für die Verarbeitung benötigen. Durch die Tokenisierung bleiben bestimmte Daten für die Verarbeitung und Analyse vollständig oder teilweise sichtbar, während sensible Informationen verborgen bleiben. Dies ermöglicht eine schnellere Verarbeitung tokenisierter Daten und reduziert die Belastung der Systemressourcen. Dies kann ein entscheidender Vorteil in Systemen sein, die auf hohe Leistung angewiesen sind.

Im Vergleich zur Verschlüsselung reduzieren Tokenisierungstechnologien Zeitaufwand, Kosten und Verwaltungsaufwand und ermöglichen gleichzeitig Teamarbeit und Kommunikation. ^{[ 4 ]}

Token lassen sich auf vielfältige Weise klassifizieren. Eine einheitliche Klassifizierung existiert derzeit jedoch nicht. Token können einmalig oder mehrfach verwendbar, kryptographisch oder nicht-kryptographisch, reversibel oder irreversibel, authentifizierbar oder nicht authentifizierbar sowie in verschiedenen Kombinationen dieser Eigenschaften sein.

Im Kontext von Zahlungen spielt der Unterschied zwischen Token mit hohem und niedrigem Wert eine bedeutende Rolle.

Hochwertige Token (HVT) dienen als Ersatz für tatsächliche PANs (Permanent Account Numbers) bei Zahlungstransaktionen und werden zur Abwicklung einer Zahlung verwendet. Damit sie funktionieren, müssen sie wie echte PANs aussehen. Mehrere HVT können einer einzigen PAN und einer einzigen physischen Kreditkarte zugeordnet werden, ohne dass der Inhaber dies bemerkt. Darüber hinaus können HVT auf bestimmte Netzwerke und/oder Händler beschränkt werden, während PANs nicht beschränkt sind.

HVT kann auch an bestimmte Geräte gebunden werden, sodass Anomalien in der Tokenverwendung, den physischen Geräten und den geografischen Standorten als potenziell betrügerisch gekennzeichnet werden können. Die HVT-Blockierung erhöht die Effizienz, indem sie die Rechenkosten senkt und gleichzeitig die Genauigkeit beibehält und die Verknüpfung von Datensätzen reduziert, da die Anzahl der zu vergleichenden Datensätze verringert wird. ^{[ 24 ]}

Niedrigwertige Token (LVT) dienen zwar auch als Ersatz für tatsächliche PANs bei Zahlungstransaktionen, erfüllen aber einen anderen Zweck. LVT können nicht allein für eine Zahlungstransaktion verwendet werden. Damit ein LVT funktioniert, muss es möglich sein, ihn der tatsächlichen PAN, die er repräsentiert, zuzuordnen – allerdings nur unter strengen Kontrollen. Der Einsatz von Token zum Schutz von PANs ist wirkungslos, wenn ein Tokenisierungssystem kompromittiert wird. Daher ist die Sicherheit des Tokenisierungssystems selbst von höchster Wichtigkeit.

Tokenisierungssysteme der ersten Generation nutzen eine Datenbank, um Live-Daten auf Ersatz-Token abzubilden und umgekehrt. Dies erfordert die Speicherung, Verwaltung und kontinuierliche Datensicherung jeder neuen Transaktion in der Token-Datenbank, um Datenverlust zu vermeiden . Ein weiteres Problem ist die Gewährleistung der Konsistenz über verschiedene Rechenzentren hinweg, was eine kontinuierliche Synchronisierung der Token-Datenbanken erfordert. Gemäß dem CAP-Theorem sind bei diesem Ansatz erhebliche Kompromisse hinsichtlich Konsistenz, Verfügbarkeit und Leistung unvermeidbar. Dieser Mehraufwand erhöht die Komplexität der Echtzeit- Transaktionsverarbeitung , um Datenverlust zu verhindern und die Datenintegrität über verschiedene Rechenzentren hinweg sicherzustellen , und begrenzt zudem die Skalierbarkeit. Die Speicherung aller sensiblen Daten in einem einzigen Dienst schafft ein attraktives Ziel für Angriffe und Kompromittierungen und birgt Datenschutz- und Rechtsrisiken bei der Datenaggregation im Internet , insbesondere in der EU .

Eine weitere Einschränkung von Tokenisierungstechnologien besteht darin, das Sicherheitsniveau einer Lösung durch unabhängige Validierung zu messen. Aufgrund fehlender Standards ist dies entscheidend, um die Sicherheit der Tokenisierung zu gewährleisten, insbesondere wenn Token zur Einhaltung regulatorischer Vorgaben verwendet werden . Der PCI Council empfiehlt daher eine unabhängige Prüfung und Validierung aller Sicherheits- und Compliance-Aussagen: „Händler, die den Einsatz von Tokenisierung erwägen, sollten eine gründliche Bewertung und Risikoanalyse durchführen, um die spezifischen Merkmale ihrer jeweiligen Implementierung zu identifizieren und zu dokumentieren. Dies umfasst alle Interaktionen mit Zahlungskartendaten sowie die verwendeten Tokenisierungssysteme und -prozesse.“ ^{[ 25 ]}

Die Generierung von Token kann auch aus Sicherheitssicht Einschränkungen aufweisen. Angesichts der Sicherheitsbedenken und der Angriffe auf Zufallszahlengeneratoren , die häufig zur Generierung von Token und Token-Mapping-Tabellen verwendet werden, muss sorgfältig geprüft werden, ob bewährte und validierte Methoden anstelle von willkürlichen Designs zum Einsatz kommen. ^{[ 26 ] [ 27 ]} Zufallszahlengeneratoren weisen Einschränkungen hinsichtlich Geschwindigkeit, Entropie, Initialisierung und Verzerrung auf. Ihre Sicherheitseigenschaften müssen daher sorgfältig analysiert und gemessen werden, um Vorhersagbarkeit und Kompromittierung zu vermeiden.

Mit der zunehmenden Verbreitung der Tokenisierung sind neue Technologien entstanden, die operative Risiken und Komplexitäten beseitigen und eine höhere Skalierbarkeit ermöglichen, die für neue Big-Data -Anwendungsfälle und die Verarbeitung von Hochleistungstransaktionen, insbesondere im Finanzdienstleistungs- und Bankwesen, geeignet ist. ^{[ 28 ]} Zusätzlich zu herkömmlichen Tokenisierungsmethoden bietet Protegrity durch seine sogenannte „Verschleierungsschicht“ zusätzliche Sicherheit. Diese Schicht bildet eine Barriere, die nicht nur normale Benutzer am Zugriff auf Informationen hindert, die ihnen nicht zugänglich sind, sondern auch privilegierte Benutzer mit Zugriffsrechten, wie beispielsweise Datenbankadministratoren. ^{[ 29 ]}

Die zustandslose Tokenisierung ermöglicht es, Live-Datenelemente zufällig auf Ersatzwerte abzubilden, ohne auf eine Datenbank angewiesen zu sein, wobei die Isolationseigenschaften der Tokenisierung erhalten bleiben.

Im November 2014 führte American Express seinen Token-Service ein, der dem EMV- Tokenisierungsstandard entspricht. ^{[ 30 ]} Weitere bekannte Beispiele für tokenbasierte Zahlungssysteme gemäß dem EMVCo-Standard sind Google Wallet , Apple Pay , ^{[ 31 ]} Samsung Pay , Microsoft Wallet , Fitbit Pay und Garmin Pay . Visa nutzt Tokenisierungstechniken für sicheres Online- und Mobile-Shopping. ^{[ 32 ]}

Durch den Einsatz von Blockchain , anstatt sich auf vertrauenswürdige Dritte zu verlassen, lassen sich hochgradig zugängliche und manipulationssichere Datenbanken für Transaktionen betreiben. ^{[ 33 ] [ 34 ]} Mithilfe der Blockchain bezeichnet Tokenisierung den Prozess, bei dem der Wert eines materiellen oder immateriellen Vermögenswerts in einen Token umgewandelt wird, der im Netzwerk gehandelt werden kann.

Dies ermöglicht die Tokenisierung konventioneller Finanzanlagen, beispielsweise durch die Umwandlung von Rechten in einen digitalen Token, der durch die Anlage selbst mithilfe der Blockchain-Technologie gedeckt ist. ^{[ 35 ]} Darüber hinaus ermöglicht die Tokenisierung die einfache und effiziente Aufteilung und Verwaltung von Daten über mehrere Nutzer hinweg. Einzelne, durch Tokenisierung erzeugte Token können verwendet werden, um Eigentumsrechte aufzuteilen und eine Anlage teilweise weiterzuverkaufen. ^{[ 36 ] [ 37 ]} Folglich haben nur Entitäten mit dem entsprechenden Token Zugriff auf die Daten. ^{[ 35 ]}

Zahlreiche Blockchain-Unternehmen unterstützen die Tokenisierung von Vermögenswerten. 2019 erwarb eToro Firmo und benannte sich in eToroX um. Mithilfe seiner Token Management Suite, die durch an den US-Dollar gekoppelte Stablecoins gedeckt ist, ermöglicht eToroX die Tokenisierung von Vermögenswerten. ^{[ 38 ] [ 39 ]}

Die Tokenisierung von Eigenkapital wird durch STOKR ermöglicht, eine Plattform, die Investoren mit kleinen und mittleren Unternehmen verbindet. Über die STOKR-Plattform ausgegebene Token sind nach den Kapitalmarktregulierungen der Europäischen Union rechtlich als übertragbare Wertpapiere anerkannt. ^{[ 40 ]}

Breaker ermöglichen die Tokenisierung von geistigem Eigentum und erlauben es Urhebern, ihre eigenen digitalen Token auszugeben. Diese Token können an verschiedene Projektteilnehmer verteilt werden. Ohne Zwischenhändler oder eine Aufsichtsbehörde können Urheber Funktionen zur Gewinnbeteiligung in den Token integrieren. ^{[ 40 ]}

Der Aufbau eines alternativen Zahlungssystems erfordert die Zusammenarbeit mehrerer Akteure, um Endnutzern NFC- oder andere technologiebasierte Zahlungsdienste bereitzustellen . Eine Herausforderung ist die Interoperabilität der Beteiligten. Um dieses Problem zu lösen, wird die Rolle eines Trusted Service Managers (TSM) vorgeschlagen. Dieser soll eine technische Verbindung zwischen Mobilfunknetzbetreibern und Dienstanbietern herstellen und so die Zusammenarbeit ermöglichen. Tokenisierung kann bei der Vermittlung solcher Dienste eine Rolle spielen.

Tokenisierung als Sicherheitsstrategie beruht auf der Möglichkeit, eine reale Kartennummer durch eine Ersatznummer zu ersetzen (Zielerkennung) und die damit verbundenen Einschränkungen für diese Ersatznummer (Risikominderung). Lässt sich der Wert der Ersatznummer uneingeschränkt oder breit anwenden, erreicht der Tokenwert den gleichen Wert wie die reale Kreditkartennummer. In solchen Fällen kann der Token durch einen zweiten, dynamischen Token gesichert werden, der für jede Transaktion eindeutig ist und einer bestimmten Zahlungskarte zugeordnet ist. Beispiele für dynamische, transaktionsspezifische Token sind Kryptogramme der EMV -Spezifikation ( Europay , Mastercard und Visa ).

Der PCI DSS (Payment Card Industry Data Security Standard) , ein branchenweiter Leitfaden für alle Organisationen, die Karteninhaberdaten speichern, verarbeiten oder übermitteln, schreibt den Schutz von Kreditkartendaten bei der Speicherung vor. ^{[ 41 ]} Um diese Vorgabe zu erfüllen, wird häufig die Tokenisierung von Zahlungskartendaten eingesetzt. Dabei werden in einigen Systemen Kreditkarten- und ACH-Nummern ( Automated Clearing House ) durch einen zufälligen Wert oder eine Zeichenfolge ersetzt. ^{[ 42 ]} Tokens können auf verschiedene Weise formatiert werden. ^{[ 43 ]} Einige Token-Dienstleister oder Tokenisierungsprodukte generieren die Ersatzwerte so, dass sie dem Format der ursprünglichen sensiblen Daten entsprechen. Im Fall von Zahlungskartendaten kann ein Token beispielsweise die gleiche Länge wie die primäre Kontonummer ( Bankkartennummer ) haben und Elemente der Originaldaten, wie die letzten vier Ziffern der Kartennummer, enthalten. Wird eine Autorisierungsanfrage für eine Zahlungskarte gestellt, um die Legitimität einer Transaktion zu überprüfen, kann dem Händler anstelle der Kartennummer ein Token zusammen mit dem Autorisierungscode für die Transaktion übermittelt werden. Der Token wird im empfangenden System gespeichert, während die eigentlichen Karteninhaberdaten in einem sicheren Tokenisierungssystem dem Token zugeordnet werden. Die Speicherung von Tokens und Zahlungskartendaten muss den aktuellen PCI-Standards entsprechen, einschließlich der Verwendung starker Kryptografie . ^{[ 44 ]}

Die Tokenisierung ist derzeit in ANSI X9 als X9.119 Teil 2 standardisiert . X9 ist verantwortlich für die Branchenstandards für Finanzkryptographie und Datenschutz, einschließlich der Verwaltung von Zahlungskarten-PINs, der Verschlüsselung von Kredit- und Debitkarten sowie zugehöriger Technologien und Prozesse. Der PCI Council unterstützt die Tokenisierung zur Risikominderung bei Datenschutzverletzungen, insbesondere in Kombination mit anderen Technologien wie der Punkt-zu-Punkt-Verschlüsselung (P2PE) und der Bewertung der Einhaltung der PCI-DSS-Richtlinien. ^{[ 45 ]} Visa Inc. veröffentlichte die Visa Tokenization Best Practices ^{[ 46 ]} für die Tokenisierung in Anwendungen und Diensten zur Kredit- und Debitkartenverarbeitung. Im März 2014 veröffentlichte EMVCo LLC ihre erste Spezifikation zur Zahlungstokenisierung für EMV . ^{[ 47 ]} PCI DSS ist der am häufigsten verwendete Standard für Tokenisierungssysteme in der Zahlungsbranche. ^{[ 23 ]}

Die Tokenisierung kann es Angreifern erschweren, außerhalb des Tokenisierungssystems oder -dienstes auf sensible Daten zuzugreifen. Die Implementierung der Tokenisierung kann die Anforderungen des PCI DSS vereinfachen , da Systeme, die keine sensiblen Daten mehr speichern oder verarbeiten, möglicherweise weniger der gemäß den PCI-DSS-Richtlinien erforderlichen Kontrollen benötigen.

Als bewährte Sicherheitspraxis ^{[ 48 ]} muss eine unabhängige Bewertung und Validierung aller zum Datenschutz eingesetzten Technologien, einschließlich Tokenisierung, erfolgen, um die Sicherheit und Stabilität der Methode und Implementierung zu gewährleisten, bevor Aussagen zur Einhaltung von Datenschutzbestimmungen, regulatorischen Vorgaben und zur Datensicherheit getroffen werden können. Diese Validierung ist bei der Tokenisierung besonders wichtig, da die Token im allgemeinen Gebrauch extern weitergegeben werden und somit in risikoreichen Umgebungen mit geringem Vertrauen exponiert sind. Die Unmöglichkeit, einen Token oder eine Gruppe von Token in sensible Live-Daten zurückzuverwandeln, muss anhand branchenweit anerkannter Messverfahren und Nachweise durch geeignete, vom Dienst- oder Lösungsanbieter unabhängige Experten belegt werden.

Nicht alle Organisationsdaten können tokenisiert werden und müssen geprüft und gefiltert werden.

Bei großflächiger Nutzung von Datenbanken wächst deren Größe exponentiell, was die Suchvorgänge verlängert, die Systemleistung beeinträchtigt und den Aufwand für Datensicherungen erhöht. Eine Datenbank, die sensible Informationen mit Token verknüpft, wird als Datenspeicher bezeichnet. Mit dem Hinzufügen neuer Daten steigt der Wartungsaufwand für den Datenspeicher erheblich.

Um die Konsistenz der Datenbank zu gewährleisten, müssen Token-Datenbanken kontinuierlich synchronisiert werden.

Darüber hinaus müssen sichere Kommunikationskanäle zwischen sensiblen Daten und dem Datenspeicher eingerichtet werden, damit die Daten auf dem Weg zur und von der Speicherung nicht kompromittiert werden. ^{[ 4 ]}

• Adaptive Redaktion
• PAN-Trunkierung
• Formatbewahrende Verschlüsselung
• Zahlungstokenisierung

• Cloud vs. Payment – ​​Einführung in die Tokenisierung mittels Cloud-Zahlungen.