Seit Jahren ging es bei der Modernisierung des öffentlichen Sektors weitgehend um Konnektivität: mehr Systeme miteinander zu verbinden, mehr Daten zugänglich zu machen und Teams einen schnelleren Zugriff auf die Informationen zu ermöglichen, die sie benötigen.
Doch der Datenbedarf von KI bringt eine weitere neue Herausforderung mit sich: Die Daten, die für ein effektives Training von KI und die Verbesserung der Einsatzergebnisse am wertvollsten sind, sind oft genau die Daten, die Behörden aus den stärksten Gründen isoliert halten.
Klassifizierte Geheimdienstinformationen können nicht einfach an externe KI-Dienste übertragen werden, und vertrauliche Informationen dürfen auch nicht unkontrolliert im Datenbestand zirkulieren. Behörden benötigen eine zugrunde liegende Datenarchitektur, die vertrauliche Informationen innerhalb etablierter Sicherheitsgrenzen hält und gleichzeitig einen kontrollierten Zugriff auf diese Daten für Analysen und KI ermöglicht. Das bedeutet, KI zu Daten zu bringen, die nicht verschoben oder offengelegt werden können, wodurch eine Air-Gap-Datenarchitektur zu einer entscheidenden Grundlage für KI im öffentlichen Sektor wird.
In einer Air-Gap-Umgebung
Eine Air-Gap-Umgebung ist ein sicheres Netzwerk oder Speichersystem, das bewusst von externen oder nicht vertrauenswürdigen Netzwerken getrennt ist. Diese Trennung gibt Behörden mehr Kontrolle über sensible Daten und Workloads, da sie deren Gefährdung durch externe Systeme verringert.
Diese Isolation stellt jedoch eine klare Herausforderung für den Einsatz von KI dar.
Stellen Sie sich ein Team vor, das in einer umkämpften Umgebung arbeitet und Zugriff auf lokale Sensordatenströme und Einsatzdaten hat. Ein KI-Modell könnte dabei helfen, diese Eingaben miteinander zu verknüpfen und eine aufkommende Bedrohung zu erkennen, doch die zugrunde liegenden Daten dürfen die sichere Umgebung nicht verlassen, und die Verbindung zu externen Diensten kann eingeschränkt sein oder vollständig fehlen. Wenn für die Nutzung dieses Modells Daten an einen externen Dienst gesendet werden müssen, ist die Technologie mit den Sicherheitsanforderungen des Einsatzes und den Gegebenheiten eines Betriebs in einer nicht verbundenen Umgebung unvereinbar.
Die KI-Funktion muss innerhalb der Air-Gap-Umgebung ausgeführt werden, in der sich die Daten befinden. Dies ermöglicht Teams, sensible Informationen zu analysieren und auf Grundlage der daraus gewonnenen Erkenntnisse zu handeln, während die Sicherheitsgrenzen um die Daten selbst gewahrt bleiben. In einer Air-Gap-Umgebung wird die Isolation zu einem Bestandteil davon, wie KI bereitgestellt, verwaltet und letztlich genutzt wird.
Für Organisationen des öffentlichen Sektors kann diese Flexibilität darüber entscheiden, ob KI überhaupt in einsatzkritischen Umgebungen eingesetzt werden kann.
KI zu den Daten bringen, ohne die Kontrolle zu beeinträchtigen
Um zu verstehen, wie KI in Air-Gap-Umgebungen funktionieren kann, ist es wichtig, eine Air-Gap-Architektur von privater KI zu unterscheiden. Die Air-Gap-Architektur und private KI decken verwandte, aber unterschiedliche Anforderungen ab.
Eine Air-Gap-Architektur isoliert Systeme und Daten von externen Netzwerken und schafft eine definierte Sicherheitsgrenze.
Bei privater KI geht es darum, die Kontrolle über die KI selbst zu behalten, einschließlich der Daten, auf die sie zugreifen kann, der Modelle, die sie verwendet, des Ortes, an dem die Inferenz stattfindet, und der Art und Weise, wie diese Fähigkeiten bereitgestellt werden und auf sie zugegriffen wird.
Private KI kann in vernetzten Umgebungen betrieben werden, doch wenn sie innerhalb einer Air-Gap-Umgebung bereitgestellt wird, arbeiten diese KI-Funktionen innerhalb derselben Sicherheitsgrenze wie die sensiblen Daten, die sie verwenden. Zusammen ermöglichen sie Behörden, KI in hochsicheren, isolierten Umgebungen bereitzustellen und gleichzeitig die Kontrolle über die sensiblen Daten, Modelle und KI-Operationen innerhalb dieser Sicherheitsgrenze zu behalten.
Bei Verteidigungsanwendungen ist diese Herausforderung besonders bei JADC2 sichtbar, dem Framework des US-Kriegsministeriums zur Verbindung von Daten und Fähigkeiten über die Teilstreitkräfte und Einsatzbereiche hinweg. JADC2 verdeutlicht, warum es so wichtig ist, KI zu den Daten zu bringen. Der Erfolg hängt davon ab, Daten aus dem gesamten Einsatzbereich in Informationen umzuwandeln, die Entscheidungsträger nutzen können, selbst wenn einige Daten in sicheren oder geheim eingestuften Umgebungen verbleiben müssen.
Um noch einen Schritt weiterzugehen: CJADC2 erfordert, dass Daten zwischen internationalen Koalitionspartnern geteilt werden. Dadurch nehmen Umfang und Komplexität des Datenbestands zu, während zugleich unterschiedliche Anforderungen an die Datensouveränität in den Ländern oder Regionen gelten, in denen die Daten gespeichert oder verarbeitet werden. Netzwerkisolierte Architekturen können Behörden dabei helfen, die Kontrolle über ihre Daten zu behalten. Dabei geht es nicht nur darum, zu verwalten, wo Informationen gespeichert werden, sondern auch, wo Daten verarbeitet werden, wo KI-Modelle ausgeführt werden und welche Systeme darauf zugreifen können.
Was macht eine Air-Gap-Umgebung KI-fähig?
Die Aufbewahrung sensibler Daten innerhalb einer Air-Gap-Umgebung verringert die Gefährdung durch externe Bedrohungen, wirft jedoch eine weitere wichtige Frage auf: Können Teams der darin betriebenen KI vertrauen?
Ein isoliertes KI-System kann dennoch unzuverlässige Ergebnisse liefern, wenn es auf veralteten, unvollständigen, schlecht verwalteten oder falsch interpretierten Daten beruht. Wenn Behörden KI in Air-Gap-Umgebungen integrieren, muss die Architektur mehr leisten, als vertrauliche Informationen zu isolieren. Sie muss die Governance, den Datenlebenszyklus und die operativen Fähigkeiten unterstützen, die erforderlich sind, um diese Informationen für missionskritische KI nutzbar zu machen.
Bevor Behörden den Einsatz von KI in Air-Gap-Umgebungen skalieren, sollten sie einige zentrale Fragen kritisch prüfen:
Können Teams die einer KI-generierten Erkenntnis zugrunde liegenden Daten bis zu ihrer Quelle zurückverfolgen und verstehen, wie sie sich verändert haben?
Können Daten für KI aufbereitet, verarbeitet und genutzt werden, ohne die sichere Umgebung zu verlassen?
Können mehrere Analytics- und KI-Workloads dieselben regulierten Daten sicher nutzen, ohne unnötige Kopien zu erstellen?
Können Modelle und KI-Funktionen bereitgestellt und aktualisiert werden, ohne sensible Daten offenzulegen?
Können Datenaufbereitung, Analysen, Modellbereitstellung, Governance und Monitoring weiterhin ohne Zugriff auf externe Dienste betrieben werden?
Können dieselben Sicherheits-, Zugriffs- und Governance-Richtlinien beibehalten werden, wenn sich Daten und Workloads ändern?
Die Antworten bestimmen, ob eine Air-Gap-Umgebung KI mit dem Maß an Vertrauen unterstützen kann, das diese Anwendungsfälle erfordern. Eine Air-Gap-Datenarchitektur muss Daten während des gesamten KI-Lebenszyklus sicher, vertrauenswürdig und nutzbar halten.
Von Air-Gap-Sicherheit zu missionsbezogener Resilienz
Netzwerkisolierte Umgebungen waren durch ihre Isolation definiert. KI baut ihre Rolle aus. Behörden benötigen zunehmend Umgebungen, die Datenverarbeitung, Analysen und KI unterstützen und zugleich die Schutzmaßnahmen bewahren, die Isolation ursprünglich notwendig gemacht haben.
Die zugrunde liegende Architektur muss sensible Daten schützen und gleichzeitig für den operativen Einsatz von KI nutzbar machen. Das bedeutet, einen kontrollierten Zugriff auf Daten zu ermöglichen, KI und Analysen dort zu unterstützen, wo sich die Daten befinden, und bei der Nutzung dieser Daten für einheitliche Sicherheit und Governance zu sorgen. Die nächste Phase der staatlichen KI wird davon abhängen, ob Behörden Daten in vertrauenswürdige Erkenntnisse umwandeln können, wo immer der Auftrag es erfordert, auch in Air-Gap-Umgebungen, in denen sensible Daten sicher bleiben müssen.
Erfahren Sie, wie Cloudera Organisationen des öffentlichen Sektors dabei unterstützt, sichere, kontrolliert verwaltete KI zu ihren Daten zu bringen und gleichzeitig die Kontrolle darüber zu behalten, wo und wie sensible Informationen verwendet werden. Bei Fragen dazu, wie KI in sichere oder Air-Gap-Umgebungen gebracht werden kann, wenden Sie sich an das Cloudera-Government-Team unter government@cloudera.com.
