GEOSUITE Brandenburg. Konzeption Internetbasiertes Geoinformationssystem für den öffentlichen Einsatz. Stand: Version: 1.

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1 GEOSUITE Brandenburg Konzeption Internetbasiertes Geoinformationssystem für den öffentlichen Einsatz Stand: Version: 1.0

2 Erstellt durch: Vermessungsingenieure Misselwitz & Kaden Ruhlsdorfer Straße Teltow Dipl.-Ing. Mathias Kaden Dipl.-Geograph Jens Sellmann Konzeption GEOSUITE Brandenburg Seite 2

3 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung Projektidee und Lösungsansatz Technischer Aufbau der GEOSUITE Brandenburg Grundlegender Aufbau Das GEOCENTER Das DATACENTER Benutzerkonzept Rechtliche und technische Rahmenbedingungen Vorbemerkungen Datenschutz Sicherheitsarchitektur Rechenzentrumssicherheit Server- und Anwendungssicherheit Datensicherheit Zusammenfassung Konzeption GEOSUITE Brandenburg Seite 3

4 1 Einleitung Das Land Brandenburg fördert mit Unterstützung der Europäischen Union, insbesondere durch den Einsatz von EfRE-Mitteln, aktiv den Aufbau einer Geodateninfrastruktur. Ziel ist es, raumbezogene Daten und Informationen entsprechend regionaler, nationaler und internationaler Anforderungen in standardisierter Form über moderne Kommunikationsmedien, den Nutzern in Wirtschaft und Verwaltung aber auch den Bürgern bereitzustellen. Die Förderung umfasst dabei im wesentlichen die Bereitstellung von Daten, den Aufbau von Infrastrukturknoten und die Einrichtung von Geoportalen. Jedoch ist festzustellen, dass trotz der Förderung aller Bemühungen, die kartenbezogene Datenverwaltung noch recht weit von einem abteilungsübergreifenden Standard entfernt ist. Die Geodatenbearbeitung erfolgt in der Regel in abteilungsbezogenen GIS-Lösungen. Eine ämterübergreifende Nutzung und Bearbeitung der Geodaten in einer Mehrbenutzerumgebung ist teilweise nicht möglich. Dies liegt zum einen an den mit der Einführung von GIS verbundenen Kosten, am wenig überschaubaren Angebot verschiedenster GIS und nicht zuletzt an der Überforderung vieler Anwender durch ein wesentlich zu großes Funktionsangebot der gängigsten Systeme. Häufig werden partiell GIS-Expertenlösungen zur mitarbeiterbezogenen Abdeckung eines Aufgabenbereiches zum Einsatz gebracht, eine übergreifende Strategie zur Einbeziehung einer größeren Anzahl von Mitarbeitern zur Nutzung von GIS-Lösungen lässt sich zum Teil nicht erkennen. Oft werden parallel zu den Expertenlösungen noch funktional stark eingeschränkte Viewer-Lösungen angeboten, die eine Erzeugung und Verbreitung von Geodaten u. a. durch fehlende Verschnitt- oder Bearbeitungsfunktionen unvorteilhaft einschränken und somit die Möglichkeiten eines GIS bzw. auch einer Geodateninfrastruktur nicht voll ausschöpfen. Die aktive Teilnahme aller Akteure einer Verwaltung oder Organisation setzt aber eine übergreifende GIS-Infrastruktur auch innerhalb der Verwaltung bzw. Organisation voraus, die sich insbesondere durch einen Mehrbenutzerzugriff innerhalb des Intranets und auch durch einen mobilen Zugriff über das Internet auszeichnet. Erst so ist auch die Einbindung externer Stellen (wie z. B. Stadtwerken oder Zweckverbände, Planungsbüros) in die Geodateninfrastruktur, über die Publizierung von Webdiensten (z. B. WMS oder WFS) oder die Darstellung in Geoportalen hinaus, effektiv möglich. Aber auch der bereits angeführte Überfluss an Funktionalitäten gängiger GIS-System führt gerade für GIS-Neulinge und auch Gelegenheitsnutzer zu einer hohen Barriere bei der Nutzung von Geoinformationen. Hindernisse wie unterschiedliche Datenprojektionen, Datenformate und Sachdatenstrukturen sowie das Auffinden, Einbinden und Integrieren bestehender und vor allem direkt Konzeption GEOSUITE Brandenburg Seite 4

5 verwendbarer Geodaten stellen sich oft als eine unüberwindbare Hürde für eine effiziente GIS- Nutzung, die ohne ein Höchstmaß an technischem Sachverstand kaum zu überwinden ist. Semantische und vor allem nichttechnische Suchtechnologien, verbunden mit der Möglichkeit des einfachen Einbindens in die GIS-Anwendung, sucht man aktuell vergebens. Nur so ist jedoch die Teilhabe auch von interessierten Laien (oder auch interessierte Fachstellen ohne technisches Hintergrundwissen) in der Praxis realisierbar. Die Einrichtung von Geoportalen stellt aber nur einen ersten Schritt auf dem Weg zur Verbesserung dieser Situation dar, da sie in der Regel nur die verfügbaren Daten des jeweiligen Betreibers und diese auch nur in visualisierter Form bereithalten. Der operative Einsatz in Form einer direkten Übernahme in die Kartenanwendung des Nutzers ist nicht direkt möglich. Eine nutzerbezogene Zusammenstellung von Daten und Diensten verschiedener Anbieter ist nicht vorgesehen. Fazit: Infrastrukturknoten für Publizierung von Karten und Daten mittels OGC-konformer Webdienste sowie deren Visualisierung in Geoportalen sind eine wichtige Voraussetzung für die Einrichtung einer Geodateninfrastruktur. Geoportale visualisieren jedoch immer nur Geodaten und Informationen des jeweiligen Betreibers (z. B. Kommunalverwaltung) bzw. eine vom jeweiligen Betreibers getroffenen Auswahl. Eine einfache eigenständige Zusammenstellung von Geodaten verschiedener Anbieter oder die Integration und Bearbeitung eigener Geodaten durch den Nutzer ist in der Regel nicht vorgesehen bzw. nicht möglich. Ein einfach strukturiertes webbasiertes Geoinformationssystem mit der Funktionalität, Geodaten zu erzeugen und zu bearbeiten verbunden mit der Möglichkeit zur einfachen Integration und Visualisierung von Geodaten und Geodiensten bzw. zur Publizierung von Geodiensten, leistet einen Beitrag zur weiteren Verbreitung und damit zur Stärkung der Geodateninfrastruktur Brandenburg. Gerade kleinen und mittleren Verwaltungen, Organisationen und Unternehmen sowie dem interessierten Bürger wird so die Teilhabe an der GDI Brandenburg ermöglicht. 2 Projektidee und Lösungsansatz Schaffung einer webbasierten GIS-Lösung mit eingebundenem Datacenter zur interaktiven Integration und Visualisierung verfügbarer Geodaten und Geodienste der GDI-Brandenburg Konzeption GEOSUITE Brandenburg Seite 5

6 GEOSUITE Brandenburg bietet internetbasiert eine vollständige GIS-Umgebung verbunden mit einem Datencontainer zur Übersicht verfügbarer Geodaten und Geodienste. Darüberhinaus bietet der Datencontainer eine Übersicht über in der GEOSUITE Brandenburg bereits vorhandene und für den jeweiligen Nutzer verfügbare Geodaten sowie Geodienste der GDI-Brandenburg (WMS und WFS). Als webbasierte Lösung sind keine Installationen auf dem Arbeitsplatzrechner der Nutzer erforderlich. Gleichzeit ist die Benutzeroberfläche der GEOSUITE Brandenburg so einfach aufgebaut, dass die Bedienung auch durch ungeübte Nutzer (Gelegenheitsnutzer bzw. Anfänger, die sich in die GIS- Nutzung einarbeiten wollen bzw. sollen) möglich ist. Hier wird durch Zusammenfassung von Funktionsabläufen für gängige Prozesse und durch semantische Suchmechanismen eine tatsächlich offene Nutzerschicht angesprochen. Durch Einrichtung von Nutzeraccounts erhält jeder User seine eigene GIS-Umgebung und kann sich Themen zu Kartenkollektionen zusammenstellen und ggf. auf deren Grundlage weitere Themen bzw. Datensätze erzeugen. Diese Datensätze können entweder exportiert werden oder im Datencontainer gespeichert sowie offen oder gestuft (z. B. nach Nutzergruppen) veröffentlicht werden. Durch eine Zugriffsrechtesteuerung kann jede Nutzergruppe bzw. jeder Nutzer die entsprechenden Zugriffsrechte (Lesen, Schreiben, Kopieren) für die eigenen Daten definieren. Jedem Nutzer ist es freigestellt, Daten in das System zu importieren (Upload) bzw. Daten in Form von Geodiensten (WMS, WFS) einzubinden. Diese Einzellayer bzw. fertige Kartenkollektionen (Kombination mehrerer Themen) können als WMS- oder WFS-Dienst inklusive entsprechender Metadaten publiziert werden. Die GEOSUITE Brandenburg agiert in diesen Fällen als selbständiger GDI-Infrastrukturknoten. Die publizierten WMS- und WFS-Dienste können dann in beliebige Geoportale integriert werden. GEOSUITE Brandenburg wird den Nutzern standardmäßig als cloud-basierte Hosting-Lösung angeboten. Damit besteht für den Nutzer die Möglichkeit, die Vorteile der Nutzung von Geoinformationen in einer Mehrbenutzerumgebung ohne Investitionskosten zu erhalten. Diese Lösung bietet sich insbesondere für kleinere kommunale Verwaltungen an, ist aber auch für Unternehmen und Organisationen (z. B. Vereine) interessant. Für mittelgroße Verwaltungen und natürlich auch für Unternehmen und Organisationen mit bereits umfassend vorhandener IT-Infrastruktur ist auch die Nutzung auf eigenem Server im Intranet möglich. Zusätzlich zu den Standardfunktionalitäten können dem Nutzer auch vordefinierte Fachthemen für spezielle Anwendungsfelder (z. B. Baumkataster, Grünflächenkataster) eingerichtet werden. Konzeption GEOSUITE Brandenburg Seite 6

7 3 Technischer Aufbau der GEOSUITE Brandenburg 3.1 Grundlegender Aufbau Die GEOSUITE Brandenburg besteht im technischen Überblick im Wesentlichen aus zwei Komponenten zum einem dem GEOCENTER, als eigentlichem GIS-System zur Bearbeitung von Geodaten, und zum anderen dem DATACENTER als Containermodul für gespeicherte bzw. eingebundene Geodaten bzw. Geodiensten. Das folgende Schaubild stellt diese Module übersichtlich dar. Abbildung 1 Projektidee GEOSUITE 3.2 Das GEOCENTER Das GEOCENTER besteht aus einer UMN MAPSERVER Basis, verbunden mit einer POSTRESQL- Datenbank nebst POSTGIS-Erweiterung. Die Bereitstellung der Webanwendung erfolgt mit einem APACHE Webserver, wobei die Visualisierung der Geodaten innerhalb der Kartenanwendung mit OpenLayers erfolgt. Diese vorbenannten Basismodule stammen aus dem Umfeld quelltextoffener Software (OpenSource) und bilden die Grundlage für eine lizenzkostenfreie Nutzung der GEOSUITE Konzeption GEOSUITE Brandenburg Seite 7

8 Brandenburg. Alle weiteren Module der GEOSUITE Brandenburg wurden durch den Technologiepartner Geolock GmbH aus Magdeburg bereitgestellt. Entscheidend für die Entwicklung der GEOSUITE Brandenburg ist die Nutzung OGC-konformer Techniken innerhalb der GIS- Umgebung. Das GEOCENTER als GIS-Umgebung der GEOSUITE Brandenburg umfasst folgende wesentliche Funktionalitäten: Import von Geodaten in den Formaten Shape, DXF, TIFF, Import von Daten entsprechend der XPlanungs-Vorschrift, Einbindung von WMS- und WFS-Diensten, Klassifizierung und Visualisierung von Daten einschließlich Beschriftung und Signaturen, Abfrage und Auswertung von Geo- und Sachdaten (Ortssuche, Umkreissuche etc.), Messen von Entfernungen und Flächen, Einfache Erzeugung von Statistiken (Werteverläufe, Verteilungen, Entwicklungen etc.), Erzeugen und Bearbeitung von Geo- und Sachdaten durch Digitalisierung und Verschnitt, Erzeugen und Bearbeiten von Redlining-Objekten, Erzeugen von Plänen für Druck und PDF-Ausgabe (maßstabsgetreu), Export von Daten in den Formaten Shape, DXF, GML und CSV, Erstellung und internetbasierte Veröffentlichung von WMS- und WFS-Diensten, Entscheidung für die Entwicklung der Benutzeroberfläche war die möglichst einfache Bedienung der Lösung. Auf die Verwendung von Symbolen für die Aktivierung von Befehlen bzw. Funktionen wird verzichtet, um Nutzern ohne CAD-Kenntnisse den Einstieg in die GIS-Umgebung zu erleichtern. Wesentlich ist auch die Nutzung von OpenLayers zur Visualisierung der Geodaten bzw. Geodienste innerhalb der Kartenanwendung um eine Nutzung der GEOSUITE sowohl mit stationären Arbeitsplatzrechnern bzw. Notebooks aber auch mit modernen Tablett-Computern (z. B. Ipads) unter Bewahrung einer einheitlichen Benutzeroberfläche zu gewährleisten. Die mobile Nutzbarkeit der GEOSUITE Brandenburg stellt einen entscheidenden Vorteil dar. 3.3 Das DATACENTER Das DATACENTER dient vorrangig zur übersichtlichen und vor allem intuitiv bedienbaren Präsentation der für den Nutzer verfügbaren Daten und Informationen unabhängig von deren Beschaffenheit oder Herkunft. Für diese Aufgaben stehen ein einfaches Transformationsmodul für den Import von Datensätzen verschiedener Datenformate (Shape, DXF, CSV, TIFF, GML, XML), ein ISO 19115/19119 Konzeption GEOSUITE Brandenburg Seite 8

9 (Berlin/Brandenburg) konformer Metadatenbereich (Editor und Suchfunktion) inklusive der Datenübergabe via XML bzw. Katalogservice an das GeoMIS und ein Modul zum Import von X- Planungsdaten entsprechend dem X-Planungs-Pflichtenheft zur Verfügung. Die importierten Geodaten bzw. innerhalb der GEOSUITE Brandenburg erzeugten und veränderten Geodaten (Vektordaten) werden in einer POSTRESQL Datenbank mit POSTGIS-Erweiterung gespeichert. Importierte Rasterdaten werden innerhalb des Filesystems verwaltet. Die Einbindung und die Publizierung von WMS-Diensten unterstützt den Standard WMS-DE-Profil Version 1.0 (basierend auf OGC-WMS Version 1.1.1). Die Einbindung und die Freigabe von WFS- Diensten basiert auf dem Standard OGC-WFS Version 1.1.0, OpenGIS Web Feature Service. Es werden mindestens folgende Koordinatensysteme bzw. Projektionen unterstützt: ETRS89 (EPSG::4258) geographische Koordinaten (Breite/Länge) ETRS89/LCC Germany (EPSG::4839) ETRS89/UTM Zone 33 N (EPSG::25833) ETRS89/UTM Zone 32 N (EPSG::25832) EPSG (ehemaliges Bezugssystem des Landes Brandenburg) EPSG 4326 Im Metadatenbereich ist ein Abgleich mit dem GeoMIS über bidirektionale Katalogservices vorgesehen. Die aktuelle Verfügbarkeit von Datendiensten (Capabilities) inklusive derer Reaktionsgeschwindigkeiten wird im Bereich des DATACENTERS ständig überwacht und mittels Ampelfarben visualisiert. 4 Benutzerkonzept Das folgende Benutzerkonzept beschreibt die Steuerung der Benutzerrechte beim Einsatz der GEOSUITE Brandenburg als cloud-basierte Hosting Lösung mit Nutzern verschiedener Verwaltungseinrichtungen bzw. Organisationen. Ein wesentlicher Aspekt ist dabei die teamorientierte Zusammenarbeit bei der Bearbeitung bzw. Nutzung von Geodaten und Geodiensten. Gleichzeitig wird eine Geodatenbearbeitung auch über Organisationsgrenzen hinweg ermöglicht. Dieser Collaboration -Ansatz soll im Sinne von Crowd-Sourcing eine Teilhabe auch von Personen außerhalb der Verwaltung an der GDI Brandenburg ermöglichen. Die in diesem Konzept als Team benannten Nutzergruppen können bei Einsatz der GEOSUITE Brandenburg innerhalb des Intranets einer Organisation bzw. Verwaltung auch auf unterschiedliche Abteilungen (Bauamt, Liegenschaftsamt, Grünflächenamt etc.) adaptiert werden. Konzeption GEOSUITE Brandenburg Seite 9

10 Nr. Name Beschreibung 1. System- Administrator 2. Team- Administrator Überwacht System, Richtet Teamadministratoren an verwaltet Nutzer und Nutzerrechte Richtet vordefinierte (Fach-) Themenmodule für Teams ein Richtet übergreifende Basis-Themen für alle Nutzer ein (OpenStreetMap) und pflegt diese Daten Verwaltet das Team Richtet Team-Nutzer an und verwaltet die Rechte der Nutzer Verwaltet Themen und Rechte auf Themen Importiert und Exportiert Daten Legt neue Themen an Team Gruppe von Nutzern (Organisation) 4 Poweruser Kann Themen anlegen Kann Daten importieren und exportieren Kann Objekte erzeugen, editieren und löschen Kann Themen freigeben + User-Funktionen 5 User kann Themen und vorhandene Dienste aus Datacenter integrieren kann Daten klassifizieren (Farben, Signaturen..) kann Kartenkollektionen speichern und im Team freigeben kann WMS-und WFS-Dienste publizieren kann Sachdaten editieren kann Abfragen und Statistiken durchführen kann Daten ausgeben (PDF, Screenshot) 6 gowms Einfacher Service zum Publizieren von WMS- und WFS- Diensten Kann Daten importieren Kann Daten klassifizieren OpenStreetMap als Hintergrundkarte Publizieren von WMS-Diensten und WFS-Diensten Tabelle 1 Konzept Benutzerrollen Konzeption GEOSUITE Brandenburg Seite 10

11 Für die Nutzung der GEOSUITE Brandenburg als cloud-basierte Hosting-Lösung sind die folgenden Modelle geplant: 1. Teamnutzung für Verwaltungen, Organisationen und Unternehmen 2. Einzelnutzung für Personen (umfasst die Rechtebeschreibung Nr. 4 und 5) 3. gowms einfacher Service zum Publizieren von WMS- und WFS-Diensten Durch die Definition von Benutzerrollen mit abgestuften Benutzerrechten wird den ggf. innerhalb einer Organisation bestehenden Aufgabenverteilungen Rechnung getragen. Um die teamorientierte aber auch organisationsübergreifende Nutzung von Geodaten zu befördern, sind folgende Rechte an Geodaten innerhalb der GEOSUITE Brandenburg vorgesehen: 1. Freigabe von Geodaten im Team Lesen, 2. Freigabe von Geodaten im Team Lesen und Schreiben, 3. Freigabe von Geodaten an GEOSUITE - Lesen, 4. Freigabe von Geodaten an GEOSUITE Lesen und Schreiben, Insbesondere die unter den Punkten 3 und 4 vorgesehene Freigabe von Geodaten zur Bearbeitung innerhalb der GEOSUITE Brandenburg (bedeutet für alle GEOSUITE-Nutzer) geht über die innerhalb der GDI-Brandenburg vorgesehenen Geodatennutzung deutlich hinaus. Hier kommt der Collaboration -Ansatz zum Ausdruck. Im Sinne eines Crowd-Sourcings können Nutzer außerhalb einer Organisation bei der Erfassung von Geodaten einbezogen werden. Wie schon bei der Datenerfassung für OpenStreetMap bewiesen, kann so eine Teilhabe der interessierten Bürger an der GDI erreicht werden. Dabei sind eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten denkbar. 5 Rechtliche und technische Rahmenbedingungen 5.1 Vorbemerkungen Die folgenden Ausführungen bezüglich der rechtlichen und technischen Rahmenbedingungen beziehen sich insbesondere auf den Betrieb und die Nutzung der GEOSUITE Brandenburg als cloudbasierte Hosting-Lösungen. Cloud-Computing kennzeichnet dabei ein Modell, das es erlaubt bei Bedarf, jederzeit und überall bequem über ein Netz auf einen geteilten Pool von konfigurierbaren Rechnerressourcen (z. B. Netze, Server, Speichersysteme, Anwendungen und Dienste) zuzugreifen, die schnell und mit minimalem Managementaufwand oder geringer Serviceprovider-Interkation zur Konzeption GEOSUITE Brandenburg Seite 11

12 Verfügung gestellt werden können. 1 Dabei werden drei wesentliche Servicemodelle im Cloud- Computing unterschieden: 1. Infrastructure as a Service (IaaS) Bei IaaS werden IT-Ressourcen wie z. B. Rechenleistungen, Datenspeicher oder Netze als Dienst angeboten. Der Cloud-Nutzer greift auf diese Ressourcen zu und nutzt sie für den Aufbau eigener Services (Betriebssysteme, Anwendungen). 2. Platform as a Service (PaaS) Ein PaaS-Provider stellt eine komplette Infrastruktur bereit und bietet dem Kunden auf der Plattform standardisierte Schnittstellen an, die von Diensten des Kunden genutzt werden. So kann die Plattform z.b. Mandantenfähigkeit, Skalierbarkeit, Zugriffskontrolle, Datenbankzugriffe u. a. als Service bereitstellen. Der Kunde hat dabei keinen Zugriff auf die darunter liegenden Schichten wie Hardware und Betriebssystem. Er kann auf der Plattform eigene Anwendungen laufen lassen. 3. Software as a Service (SaaS) SaaS ist eine Form des Cloud-Computings, bei der Nutzer eine Applikation über das Internet beziehen. Eine Vielzahl von Angeboten an Anwendungen, die den Kriterien des Cloud-Computing entsprechen, fallen in diese Kategorie. Als Beispiele seien Kontaktdatenmanagement, Finanzbuchhaltung oder Kollaborationsanwendungen genannt. Nach ihrem Wesen, Anwendungen situativ zu nutzen und nutzungsabhängig zu bezahlen, wird SaaS häufig als Mietsoftware bezeichnet. 2 Anders als beim Application Service Providing bietet der Dienstleister beim SaaS-Modell nicht für jeden Kunden eine eigene Installation an. Hier nutzen alle Kunden dieselbe Anwendung und Infrastruktur, die sich beim Anbieter befindet. Der Vorteil hiervon ist, das Änderungen und Erweiterungen, wie z. B. erforderliche Updates, nur einmal vorgenommen werden müssen. Dieser hohe Grad der Standardisierung erlaubt zwar eine sehr kostengünstige Nutzung der Anwendung, schränkt jedoch die individuelle Anpassbarkeit der Anwendung an die Erfordernisse einzelner Kunden ein. Die Nutzung der GEOSUITE Brandenburg als Hosting-Variante fällt unter die Kategorie des unter Punkt 3 benannten Servicemodells eines Software as a Service (SaaS). Die GEOSUITE Brandenburg als mandantenfähige Webanwendung wird dabei den Kunden mit einem nach Anzahl der Nutzer und 1 aus Sicherheitsempfehlungen für Cloud Computing Anbieter, Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik 2 Cloud-Computing Evolution in der Technik, Revolution im Business, BITKOM-Leitfaden Konzeption GEOSUITE Brandenburg Seite 12

13 in Anspruch genommenen Speicherplatz gestaffelten Kostenmodell zur Verfügung gestellt. Die Administration der Einzelnutzer sowie der im System gehaltenen Daten wird dabei dem Kunden überlassen (siehe auch Benutzerkonzept). Die für das Cloud-Computing erforderlichen Maßnahmen zur Realisierung einer höchstmöglichen Datensicherheit werden in den Sicherheitsempfehlungen für Cloud Computing Anbieter des Bundesamts für Sicherheit in der Informationstechnik ausführlich beschrieben und werden im folgenden nur punktuell aufgeführt. 5.2 Datenschutz Werden in der GEOSUITE Brandenburg personenbezogene Daten erhoben, verarbeitet oder genutzt, muss der Schutz personenbezogener Daten gemäß den datenschutzrechtlichen Bestimmungen gewährleistet werden. Als einschlägige Rechtsgrundlagen sind hier das Bundesdatenschutzgesetz (BDSG) sowie die jeweiligen Ländergesetze, hier zunächst das Brandenburgische Datenschutzgesetz (BbgDSG), zu beachten und einzuhalten. Während sich das Brandenburgische Datenschutzgesetz an öffentliche Stellen im Land Brandenburg richtet, gilt das Bundesdatenschutzgesetz für öffentliche Stellen des Bundes sowie alle nicht-öffentlichen Stellen (z. B. Unternehmen). Charakteristisch für das Cloud Computing ist die Weitergabe von Daten vom Cloud-Nutzer an den Cloud-Anbieter. Sofern die Daten einen Personenbezug aufweisen, handelt es sich bei der Weitergabe im Sinne des Datenschutzrechtes um eine Übermittlung personenbezogener Daten oder um eine Auftragsdatenverarbeitung, die nicht als Übermittlung zu qualifizieren ist. Die rechtliche Qualifizierung der Weitergabe ist abhängig von der datenschutzrechtlichen Zulässigkeit der Weitergabe sowie ihrer vertragsrechtlichen Ausgestaltung. Bei der Datenübermittlung vom Cloud-Nutzer an den Cloud-Anbieter gibt der Cloud-Nutzer die datenschutzrechtlche Verantwortung ab und überträgt sie voll an den Cloud-Anbieter. Voraussetzung für die Datenübermittlung ist eine entsprechende Rechtsgrundlage im Datenschutzrecht. Handelt es sich beim Cloud-Nutzer um eine nicht-öffentliche Stelle, kommt hier z. B. eine Einwilligung des Betroffenen in Frage. Bei einer pauschalen Auslagerung der GIS-Nutzung (einschließlich personenbezogener Daten) durch den Cloud-Nutzer an den Cloud-Anbieter ist der Weg über die Einwilligung des Betroffenen jedoch nicht praktikabel, da bei einer späteren Rücknahme der Einwilligung eine Auslagerung nicht mehr zulässig wäre. Bei der Auftragsdatenverarbeitung verbleibt die datenschutzrechtliche Verantwortung in vollem Umfang beim Cloud-Nutzer als Auftraggeber. Der Cloud-Nutzer behält datenschutzrechtlch die volle Konzeption GEOSUITE Brandenburg Seite 13

14 Kontrolle über die Daten. An die Auftragsdatenverarbeitung werden keine zusätzlichen materiellen Anforderungen gestellt, jedoch sind eine Reihe von formalen Voraussetzungen einzuhalten. Die Auftragsdatenverarbeitung setzt zunächst eine schriftliche Vereinbarung voraus, die mindestens die in 11 Abs. 2 BDSG bzw. des entsprechenden Regelung im jeweiligen Landesdatenschutzgsetz (hier 11 Abs. 2 Brandenburgisches Datenschutzgesetz BbgDSG) aufgeführten Punkte enthalten muss. Diese umfassen: Gegenstand und die Dauer des Auftrags, der Umfang, die Art und der Zweck der vorgesehenen Erhebung, Verarebtiung oder Nutzung von Daten, die Art der Daten und den Kreis der Betroffenen, die nach 9 BDSG zu treffenden technische und organisatorischen Maßnahmen, die Berichtigung, Löschung oder Sperrung von Daten, die nach 11 Absatz 4 BDSG bestehenden Pflichten des Auftragnehmers (insbesondere Kontrollen), Kontrollrechte des Auftraggebers sowie die entsprechenden Duldungs- und Mitwirkungspflichten des Auftragnehmers, mitzuteilende Verstöße des Auftragnehmers oder der bei ihm beschäftigten Personen gegen Vorschriften zum Schutz von personenbezogenen Daten oder gegen die im Auftrag getroffenen Festlegungen, Umfang der Weisungsbefugnisse, die sich der Auftraggeber gegenüber dem Auftragnehmer vorbehält, die Rückgabe überlassener Datenträger und die Löschung beim Auftragnehmer gespeicherter Daten nach Beendigung des Auftrags. Der Cloud-Anbieter unterliegt damit den Weisungen des Cloud-Nutzers und darf über die Verarbeitung und Nutzung der Daten nicht eigenverantwortlich entscheiden. Der Auftraggeber muss sich beim Auftragnehmer über Einhaltung der technischen und organisatorischen Maßnahmen zur Gewährleistung des Schutzes personenbezogener Daten vor Beginn des Auftrags und danach regelmäßig überzeugen. Dies muss jedoch nicht zwingend durch entsprechende Vor-Ort-Kontrollen erfolgen, sondern kann auch durch unabhängige Stellen bescheinigt werden. Die o. a. Voraussetzungen können in der Regel nur bei einem Sitz des Cloud-Anbieters innnerhalb der Bundesrepublik Deutschland bzw. innerhalb der europäischen Union erfüllt werden. Dies ebenso die erforderliche technische Infrastruktur der Cloud-Lösung (z. B. Server, Speicher etc.). Zusammenfassung: Konzeption GEOSUITE Brandenburg Seite 14

15 Für den Betrieb der GEOSUITE Brandenburg als cloudbasierte Lösung ist sicherzustellen, dass der auszuwählende Hosting-Anbieter seinen Sitz innerhalb der Europäischen Union hat (und auch sein Rechenzentrum) und die Regelungen des 11 Abs. 2 BDSG in den Verträgen mit den Nutzern der GEOSUITE Brandenburg berücksichtigt werden. 5.3 Sicherheitsarchitektur Für den zuverlässigen Betrieb der GEOSUITE Brandenburg ist eine Sicherheitsarchitektur erforderlich, um eine bestmögliche Gewährleistung der Vertraulichkeit, Integrität und Verfügbarkeit der darin gespeicherten Informationen zu sichern. Dies betrifft den Betrieb des erforderlichen Rechenzentrums, die Server- und Netzsicherheit sowie die Gewährleistung der eigentlichen Datensicherheit Rechenzentrumssicherheit Rechenzentrum sind die technische Basis von Cloud Computing. Insofern ist ein geeigneter Anbieter für den Betrieb der GEOSUITE Brandenburg auszuwählen, der die Sicherheit seiner Anlagen nach dem aktuellen Stand der Technik gewährleistet. Hierzu zählen eine permanente Überwachung der Zugänge, z. B. durch Videoüberwachungssysteme, Bewegungssensoren, Alarmsysteme etc. Versorgungskomponenten, die für den Betrieb unverzichtbar sind, sollten redundant ausgelegt sein, z. B. die Stromversorgung, Klimatisierung und Internet- Anbindung. Auch zeitgemäße Brandschutzvorkehrungen müssen umgesetzt sein. Das Rechenzentrum muss ebenfalls ausreichend gegen Elementarschäden abgesichert sein, z. B. durch Gewitter oder Hochwasser. Das gleiche betrifft unbefugtes Eindringen. Das Bundesamt für die Informationssicherheit BSI 3 empfiehlt, sich bei der Auswahl eines geeigneten Rechenzentrumanbieter auf die Einhaltung der ISO-Norm 27001/2 oder eine entsprechende Zertifizierung des Anbieters zu achten. Als Zertifizierungen kommt insbesondere der Trusted Cloud Servive der TÜV TRUST IT GmbH (TÜV Austria Group) oder der Zertifizierungsstelle der TÜV SÜD Management Service GmbH bezüglich der Erfüllung der Forderungen der ISO in Frage 4. 3 Sicherheitsempfehlungen für Cloud Computing Anbieter, BSI 4 gilt z. B. für den Anbieter Host Europe GmbH Konzeption GEOSUITE Brandenburg Seite 15

16 5.3.2 Server- und Anwendungssicherheit Die Server stellen die Umgebung dar, auf der die Prozesse der Anwendung GEOSUITE Brandenburg zur Ausführung kommen. Diese Server stellen den Funktionsrahmen (v.a. Betriebssystem, Firewall, Virtuelle Umgebungen etc.) für den Einsatz der eigentlichen Applikation zur Verfügung. Dieses Konstrukt wird als Betriebsebene bezeichnet. Die Applikation selbst liegt technisch eingebettet in dieser Umgebung und umfasst primär Applikation, Datenbank und Filesystemanager. Dieses Konstrukt wird als Applikationsebene bezeichnet. Sicherheitsbezogen stellt die Betriebsebene einen wichtigen Aspekt der Eindringlingsabwehr dar das hier befindliche Serverbetriebssystem stellt für potentielle Angreifer ein wichtiges Primärziel dar. Das auf dem Server eingesetzte Betriebssystem sollte so gehärtet sein, das es möglichst geringe Angriffsflächen bietet. Es sollten nur die zwingend erforderlichen Softwarepakete eingespielt und nicht benötigte Programme und Dienste abgeschaltet werden bzw. deinstalliert werden. Darüber hinaus müssen die folgenden Standardmaßnahmen zum Schutz des IT-Systems durchgeführt werden: Virenschutz und Trojaner-Detection, regelmäßige Integritätsprüfung von Systemdateien, Regelmäßiges Backup von Betriebssystem, Anwendung und Datenbank. Da Angriffe auf den Server der GEOSUITE Brandenburg aber nicht in jedem Fall verhindert werden können, konzentrieren wird uns bei der Architektur der Anwendung vor allem auf eine schnelle Reproduzierbarkeit der eingesetzten Komponenten. Dies soll durch eine servicebasierte Architektur der Server- und Anwendungskomponenten und dem Einsatz von Virtualisierungsverfahren erreicht werden. Im Vordergrund der für den GEOSUITE Brandenburg Server vorgesehenen Sicherheitsstrategie stehen regelmäßige Backups aller eingesetzter Komponenten, die eine schnelle Wiederherstellung der einer schadensfreien Installation ermöglichen. Das Sicherheitskonzept sieht zunächst vor, das für das für die Betriebssystemkomponente ein Duplikat vorgehalten wird. Für die übrigen Komponenten der GEOSUITE (Anwendung und Datenbank) werden regelmäßige Backups erstellt. Wobei die Sicherung der Datenbank täglich erfolgen wird. Ein besonderer Wert wird auf eine intelligente Firewall-Lösung gelegt. Die Firewall soll mit Standardverfahren zur Paketfilterung einen Schutz von äußeren Angriffen bieten. Hierzu gehören insbesondere: Konzeption GEOSUITE Brandenburg Seite 16

17 Black- und Whitelist-Verfahren, stringentes Überwachen der Portkommunikationen und weiter gehende Filterung von IP- Adressen außerhalb der EU über GEO-IP-Verfahren). Zudem werden potentielle Angriffe/ Intrusionen auf Betriebssystem- oder Anwendungsebene über ein sensibles Intrusion-Detection-System (IPS/ IDS) System registriert und bestmöglich verhindert. Beispiele für derartige Angriffe sind Rechteüberschreitungen von Nutzern, Login-Fehlversuche oder Schadsoftware wie Trojanische Pferde. Die registrierte Intrusion führt dazu, dass das betroffene Betriebssystem automatisch im Rahmen der nächsten Ruhezeit (Backupphase) in einem automatisierten Deinstallations- und Installationsprozess gegen eine komplett neue OS- Umgebung ausgetauscht wird. Abbildung 2 Architektur GEOSUITE-Server Konzeption GEOSUITE Brandenburg Seite 17

18 5.3.3 Datensicherheit Der Lebenszyklus von Daten umfasst deren Erzeugung, die Datenspeicherung, die Datennutzung und die Zerstörung der Daten. Für jeden Abschnitt im Lebenszyklus der Daten müssen geeignete Sicherheitsmechanismen zum Schutz der Daten vorgesehen werden. Die Belange des Schutzes personenbezogener Daten im Sinne des Datenschutzrechts wurden dabei bereits im Abschnitt 5.2 Datenschutz betrachtet. Die Speicherung der (vektorbasierten) Geodaten aller Nutzer, innerhalb des Moduls DATACENTER, der GEOSUITE Brandenburg erfolgt innerhalb einer einheitlichen PostgreSQL-Datenbank. In einer solchen Konstellation ist eine sichere Trennung der Kundendaten von entscheidender Bedeutung. Um eine eindeutige Zuordnung der Daten zum jeweiligen Team und Nutzer zu gewährleisten, werden die Daten mit Team- bzw. Nutzer-IDs indiziert. Durch den jeweiligen Team-Administrator können dann weitergehende Zugriffsrechte innerhalb des Teams oder der GEOSUITE vergeben werden. Daneben stellen Datenverluste eine weitere zu betrachtende Problematik (wie auch in der traditionellen IT) dar. Wie bereits im vorhergehenden Abschnitt angeführt, sind regelmäßige Backups für die Vermeidung von Datenverlusten essentiell. Für die GEOSUITE Brandenburg ist eine tägliche Sicherung der in der PostgreSQL-Datenbank gespeicherten (Vektor-) Daten als auch die im File-System gespeicherten Raster-Daten geplant. Gleichzeitig ist vorgesehen, innerhalb der Allgemeinen Geschäftsbedingungen (AGB) die Nutzer zu verpflichten, auch eigene Datensicherungen vorzuhalten. Dabei wird davon ausgegangen, das insbesondere importierte Rasterdaten im Original beim Nutzer verbleiben und damit bereits eine Sicherung vorliegt. Eine Sicherung der persönlichen Daten aus der Datenbank kann vom Nutzer durch Export in GIS-Standardformate (z. B. Shape-Format) erfolgen. Konzeption GEOSUITE Brandenburg Seite 18

19 6 Zusammenfassung GEOSUITE Brandenburg Internetbasiertes Geoinformationssystem für den öffentlichen Einsatz ist ein Beitrag für die Weiterentwicklung der Geodateninfrastruktur im Land Brandenburg. Sie ergänzt die bisher geförderten Vorhaben zur Einrichtung von Geoportalen und Infrastrukturknoten sowie der Bereitstellung von Geoinformationen als Daten und Dienste um eine weitere Komponente. Die GEOSUITE Brandenburg enthält Funktionen eines Geoinformationssystems zur einfachen Erzeugung und Bearbeitung von Geodaten, zur Integration und Publizierung von Geoinformationen in Form von Geodaten und Geodiensten sowie zur Analyse von Geoinformationen. Bei der Entwicklung der grafischen Oberfläche wurde sich auf eine einfache Bedienbarkeit der Software sowie auf die Verwendbarkeit der Lösung auf stationären Arbeitsplatzrechnern und mobilen Computern (Tablet-PC) wertgelegt. Der Betrieb der GEOSUITE Brandenburg kann sowohl als cloudbasierte Lösung als auch auf eigenem Server im Intranet des Anwenders erfolgen. Bei der Nutzung der cloudbasierten Lösung sind insbesondere die Aspekte des Datenschutzes bei der Speicherung und Verarbeitung personenbezogener Daten zu berücksichtigen. Die Anwendung der GEOSUITE Brandenburg auf eigenem Server im Intranet des Anwenders bietet insbesondere durch Anbindung zusätzlicher Software-Module, z. B. QGIS als Open-Source-Desktop Geoinformationssystem, die Möglichkeit, eine umfassende Lösung auch zur effektiven Bearbeitung umfangreicher Datenbestände zu erhalten. Konzeption GEOSUITE Brandenburg Seite 19

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