Vergleich von Hochsicherheits-Betriebssystemen: Qubes OS vs OpenBSD vs PureOS

David Hoover

Qubes OS vs OpenBSD vs PureOS
David Hoover

In einer Zeit, in der Cyberangriffe immer ausgefeilter werden, macht die Wahl des Betriebssystems einen erheblichen Unterschied beim Schutz sensibler Daten aus. Qubes OS, OpenBSD und PureOS sind drei Betriebssysteme, welche besonders auf die Sicherheit des Anwenders ausgelegt sind. In diesem Artikel vergleichen wir die Funktionsweisen der einzelnen Betriebssysteme und betrachten im Detail, welche Ansätze diese in Bezug auf Sicherheit und Benutzerfreundlichkeit wählen.

Qubes OS: Sicherheit durch Kompartimentierung mit Xen-VMs

Qubes OS nutzt den Sicherheitsansatz durch Kompartimentierung. Es verwendet die Open Source Virtualisierungssoftware Xen, um einzelne Anwendungen in einzelnen virtuellen Maschinen (VM), sogenannten „Qubes“, zu betreiben. Dies stellt sicher, dass alle Anwendungen voneinander getrennt sind. Gängige Cloud-Provider verwenden einen ähnlichen Ansatz bei der Bereitstellung von Cloud-Instanzen. Dieser Ansatz entfernt das Risiko, dass Malware, welche in einer VM installiert wird, Anwendungen in anderen VMs übernehmen kann.

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Die Isolierung von Anwendungen ist eines der Hauptmerkmale von Qubes OS. Anwendungen laufen in separaten Qubes, wodurch verhindert wird, dass Malware in einem Qube andere Qubes beeinflusst. Beispielsweise kann ein kompromittierter Webbrowser keine Dateien im E-Mail-Client-Qube lesen. Zudem bietet Qubes OS sogenannte Disposable VMs für risikoreiche Aktivitäten wie das Surfen im Internet. Diese VMs werden nach Gebrauch samt eventuell installierter Malware vollständig gelöscht.

Darüber hinaus verwendet Qubes OS Template VMs zur zentralen Verwaltung von Software-Updates. Wenn Sie Firefox starten, wird zuvor eine Kopie einer TemplateVM erstellt. Firefox läuft dann lediglich in dieser Kopie. Änderungen an einer Template-VM wirken sich auf alle darauf basierenden VMs aus. Die grafische Benutzeroberfläche wird ebenfalls isoliert, um die Sicherheit zu erhöhen, indem die Benutzeroberfläche vom zugrunde liegenden System getrennt wird.

Durch die Verwendung von XEN-VMs für die verschiedenen Anwendungen hat Qubes OS höhere Hardware-Anforderungen. Qubes OS kooperiert hierzu mit Hardware-Herstellern. Bevor neue Qubes OS Versionen als stable-release veröffentlicht werden, werden diese ausgiebig mit den Workstations der zertifizierten Hersteller getestet. NovaCustom B.V. aus Holland entwickelt Laptops für Hochsicherheits-Arbeitsumgebungen, welche neben der Qubes-OS-Zertifizierung zahlreiche sicherheitsrelevante Features enthalten, wie zum Beispiel kein Mikrofon und Webcam ab Werk, manipulationssichere Verpackungen für den Versand und das Open Source BIOS Coreboot anstatt eines proprietären BIOS.

OpenBSD: Proaktive Sicherheit und Einfachheit

OpenBSD ist bekannt für seine proaktiven Sicherheitsmaßnahmen und seinen besonders hohen Fokus auf sicheren Quellcode. OpenBSD ist nicht Linux, sondern ein Unix-ähnliches Betriebssystem, welches mit einem besonderen Fokus auf Sicherheit, Einfachheit und Korrektheit entwickelt wird. Die Entwickler von OpenBSD legen großen Wert darauf, sauberen und korrekten Code zu schreiben und den gesamten Codebestand regelmäßig auf Sicherheitslücken zu überprüfen.

OpenBSD kommt mit vielen Sicherheitsfunktionen, welche standardmäßig aktiviert sind (secure by default). Dazu gehören sicherer Shell-Zugang (SSH, welches als OpenBSD-Projekt begann), strikte Firewall-Regeln und Address Space Layout Randomization (ASLR). Das Entwicklerteam führt regelmäßige und gründliche Code-Audits durch, um Schwachstellen zu identifizieren und zu beheben, bevor sie ausgenutzt werden können.

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Ein weiteres Merkmal von OpenBSD ist der Fokus auf eine minimale Codebasis. Durch einen minimalistischen Ansatz wird die Angriffsfläche reduziert, was es Angreifern erschwert, Schwachstellen zu finden und auszunutzen. Obwohl OpenBSD weniger benutzerfreundlich sein mag, bietet es eine äußerst robuste Umgebung für diejenigen, die Sicherheit über Bequemlichkeit stellen.

OpenBSDs Sicherheit wird durch das Konzept der „Jails“ erheblich verstärkt. Jails sind isolierte Umgebungen innerhalb des Betriebssystems, die es ermöglichen, Anwendungen in separaten Containern auszuführen. Diese Isolation stellt sicher, dass ein kompromittierter Dienst oder eine Anwendung nicht auf das gesamte System zugreifen kann. Jede Jail verfügt über eigene Dateisysteme, Netzwerkschnittstellen und Prozesse, wodurch die Auswirkungen eines potenziellen Angriffs begrenzt werden. Diese strikte Trennung und Begrenzung von Ressourcen minimiert das Risiko von Sicherheitsverletzungen und erhöht die Gesamtstabilität und Sicherheit des Systems.

OpenBSD kann auf fast allen gängigen und auch älteren Workstations betrieben werden, jedoch ist die Nutzung für technisch unversierte Anwender eine Herausforderung. OpenBSD auf Workstations ist eher eine Seltenheit, mit dem nötigen Fachwissen jedoch kein Problem. OpenBSD findet besonders im Hochsicherheits-Server-Bereich Anwendung.

PureOS: Datenschutz und Sicherheit durch Design

PureOS ist eine auf Debian basierende Linux-Distribution, welche von der Firma Purism entwickelt wurde, die ebenfalls auf hohe Sicherheit und Privatsphäre ausgerichtete Laptops und Handys entwickelt und speziell auf Datenschutz und Sicherheit ausgerichtet ist. Purism wird von der Free Software Foundation für seine Einhaltung der Prinzipien freier Software empfohlen.

PureOS unterstützt Secure Boot-Prozesse, welche verhindern, dass nicht autorisierte Software während des Systemstarts ausgeführt wird. Es nutzt AppArmor, ein Linux-Sicherheitsmodul, das Programme auf die jeweils benötigten System-Ressourcen und -Berechtigungen beschränkt. Dies minimiert die Auswirkungen von Sicherheitsverletzungen durch Malware. PureOS kommt mit einer Vielzahl von datenschutzorientierten Anwendungen wie dem Tor Browser, der DuckDuckGo-Suche und EFF’s HTTPS Everywhere, was es zu einer starken Wahl für datenschutzbewusste Nutzer macht. All dies sind sinnvolle Herangehensweisen, welche auch unter Qubes OS und OpenBSD eingerichtet werden können. Mit den Sicherheitsmechanismen von Qubes OS und OpenBSD ist dies technisch jedoch nicht auf dem gleichen Level. Die Nutzbarkeit des Betriebssystems steht hier mehr im Vordergrund als bei den anderen beiden Betriebssystemen. PureOS richtet sich an unerfahrene Endanwender.

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Fazit – welches ist das richtige Betriebssystem für Sie und Ihr Unternehmen?

Qubes OS, OpenBSD und PureOS verfolgen unterschiedliche Ansätze zur Erhöhung der Systemsicherheit. Qubes OS setzt auf Isolation durch Virtualisierung und bietet so einen unvergleichbaren Schutz durch Kompartimentierung, was allerdings mit besonders hohen Anforderungen an Systemressourcen wie CPU, RAM und SSD-Geschwindigkeit einhergeht. OpenBSD legt den Schwerpunkt auf proaktive Sicherheitsmaßnahmen und korrekten Code, bietet eine minimalistische und sehr sichere Umgebung, die jedoch eher für fortgeschrittene Nutzer geeignet ist. PureOS balanciert zwischen Sicherheit, Datenschutz und Benutzerfreundlichkeit und eignet sich gut für Nutzer, die ein sicheres, aber dennoch besonders benutzerfreundliches Betriebssystem benötigen.

Während die Installation von Qubes OS, OpenBSD und PureOS nicht komplizierter ist als die Installation von zum Beispiel Windows oder Ubuntu Linux, kann die korrekte Konfiguration, je nach Anwendungsfall, eine Herausforderung sein. Wenn Sie für Ihr Unternehmen auf der Suche nach einem Betriebssystem sind, welches hohen Sicherheitsanforderungen gerecht wird, empfiehlt es sich, ein auf Hochsicherheits-IT-Umgebungen spezialisiertes Linux-Support-Unternehmen hinzuzuziehen.

Qubes OS, OpenBSD und PureOS bieten jeweils einzigartige Ansätze für hochsichere Computerumgebungen. Qubes OS ist ideal für Nutzer, die starken Schutz vor Malware benötigen, OpenBSD bietet eine robuste Umgebung für diejenigen, die Sicherheit und Codekorrektheit priorisieren, und PureOS ist eine starke Wahl für Nutzer, die ein sicheres und benutzerfreundliches Betriebssystem suchen. Die Wahl des richtigen Betriebssystems hängt von den spezifischen Sicherheitsanforderungen, dem technischen Know-how und den Nutzungspräferenzen ab.

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