ETCS Key Management System für Trafikverket: Sichere Schlüsselverwaltung für Schwedens Bahn

Das Wichtigste in Kürze

• Evolit und Trafikverket, der nationale Infrastrukturbetreiber Schwedens, entwickeln gemeinsam ein komplettes ETCS Key Management System (KMS).
• Das KMS verwaltet den Lebenszyklus der kryptografischen Schlüssel für die sichere Kommunikation zwischen Fahrzeugen und Strecke und unterstützt deren automatisierte Online-Verteilung.
• Auch der grenzüberschreitende Schlüsselaustausch mit den Key Management Systemen anderer Infrastrukturbetreiber ist Teil der Lösung.
• Evolit bringt dabei die Erfahrung aus dem bereits für die ÖBB umgesetzten ETCS Key Management Center mit Online Key Exchange in die mehrjährige Zusammenarbeit ein.

Damit ETCS zuverlässig funktioniert, muss auch die Kommunikation zwischen Fahrzeug und Strecke verlässlich abgesichert sein. Dafür kommen kryptografische Schlüssel zum Einsatz, mit denen sich On-Board Unit (OBU) und Radio Block Centre (RBC) authentifizieren. Mit dem schrittweisen Ausbau von ETCS in Schweden steigt auch die Bedeutung einer Schlüsselverwaltung, die diese Schlüssel sicher erzeugt, verwaltet, verteilt und ihren gesamten Lebenszyklus nachvollziehbar macht.

Dafür entwickelt Evolit gemeinsam mit Trafikverket ein neues ETCS Key Management System (KMS). Im Fokus stehen automatisierte Abläufe, Online-Schlüsselverteilung, hohe Cybersecurity-Anforderungen und die Interoperabilität mit den Systemen anderer europäischer Infrastrukturbetreiber. Nach dem Key Management Center (KMC) für die ÖBB ist es das zweite europäische Key-Management-System, das Schlüssel online verteilt. Zugleich ist es das erste europäische Online-KMS, das Security Level 3 erreicht – die zweithöchste Sicherheitsstufe der Normenreihe 62443.

Ausgangslage: ETCS braucht eine moderne, verlässliche Schlüsselverwaltung

Trafikverket verantwortet als nationaler Infrastrukturbetreiber die staatliche Verkehrsinfrastruktur Schwedens und treibt die Modernisierung des schwedischen Bahnsystems mit ETCS voran. Mit der zunehmenden Verbreitung von ETCS wächst die Zahl der kryptografischen Schlüssel und der beteiligten Systeme. Damit steigt der Bedarf an einer modernen, automatisierten Schlüsselverwaltung, über die Schlüssel auch online getauscht werden können. Diese Schlüssel müssen erzeugt, sicher verteilt, erneuert und über ihren gesamten Lebenszyklus nachvollziehbar verwaltet werden – eine Aufgabe, die hohe Anforderungen an Kryptografie und Cyber Security stellt.

Gleichzeitig endet die Aufgabe nicht an der Landesgrenze: Fahrzeuge verkehren international und benötigen dafür Schlüssel unterschiedlicher Infrastrukturbetreiber. Ein modernes KMS muss deshalb nicht nur die internen Abläufe automatisieren, sondern auch einen sicheren und standardisierten Austausch mit anderen Key Management Centern ermöglichen.

Für Trafikverket entsteht damit eine Infrastrukturkomponente, die über viele Jahre verlässlich funktionieren und langfristig wartbar bleiben muss.

Umsetzung: Online Key Management nach UNISIG SUBSET-137

Das KMS entsteht in einem mehrjährigen gemeinsamen Vorhaben von Trafikverket und Evolit. Dabei geht es nicht allein um die zentrale Anwendung: Zum Auftrag gehören auch die abgesicherte Systemumgebung, die Schnittstellen zu Fahrzeugen, Strecke und anderen Betreibern sowie die betrieblichen Prozesse, mit denen die Schlüsselverwaltung langfristig im Bahnbetrieb funktioniert.

Evolit bringt dafür Erfahrung aus der Entwicklung von ETCS-Key-Management-Systemen ein: Für die ÖBB wurde bereits ein ETCS Key Management Center mit Online Key Exchange umgesetzt. Für Trafikverket geht es nun einen Schritt weiter – vom Key Management Center zum kompletten Key Management System.

„Schlüsselverwaltung im ETCS ist eines der sicherheitskritischsten Themen im digitalen Bahnbetrieb. Dass Trafikverket uns hier als langfristigen Partner vertraut, bestätigt unseren Anspruch: höchste Sicherheit und Standardkonformität mit Abläufen zu verbinden, die im Betrieb über Jahre verlässlich funktionieren.”

Christoph Bonelli
Lead AI Innovation Group, Evolit

Herzstück des KMS ist das Key Management Center, das konzeptionell ähnlich aufgebaut ist wie das INFRA.KMC, das Evolit für die ÖBB entwickelt hat. Das System erzeugt, verwaltet und verteilt die kryptografischen Schlüssel, die die Funkkommunikation zwischen Fahrzeugen und Strecke absichern, und automatisiert die sichere Schlüsselinstallation. So entsteht eine zentrale, nachvollziehbare Basis für das Schlüsselmanagement zwischen den beteiligten ETCS-Komponenten. Das KMS unterstützt zudem den grenzüberschreitenden Schlüsselaustausch mit den Key Management Systemen anderer Betreiber.

Die Lösung ist konsequent an den einschlägigen europäischen Standards ausgerichtet (UNISIG-Subsets der ETCS-Spezifikation, EN 50701 und ISO 62443) und setzt auf bewährte Sicherheitsmechanismen wie PKI, X.509-Zertifikate, TLS und Hardware-Sicherheitsmodule (HSM). Eingebettet ist sie in ein nach ISO 62443 konzipiertes Infrastrukturmodell. Architektur und Entwicklung sind durchgängig auf Security Level 3 ausgerichtet, also auf Schutz gegen gezielte Angriffe mit spezialisierten Mitteln. Ein vorgeschriebener Validierungsprozess stellt sicher, dass das KMS die daraus abgeleiteten Anforderungen als Gesamtsystem erfüllt.

Ergebnis: Was das neue KMS im Betrieb ermöglichen soll

Stand September 2026 befindet sich das KMS in der Entwicklungs- und Testphase. Die Lösung ist darauf ausgelegt, die Schlüsselverwaltung zu automatisieren und zugleich die hohen Anforderungen des ETCS-Umfelds an Sicherheit und Interoperabilität zu erfüllen. Für Trafikverket stehen dabei folgende Ziele im Mittelpunkt:

• Zentrale Schlüsselverwaltung: Kryptografische Schlüssel werden über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg zentral erzeugt, verwaltet und nachvollziehbar dokumentiert.
• Automatisierte Online-Verteilung: Schlüssel lassen sich sicher über digitale Schnittstellen verteilen – das reduziert manuelle Prozessschritte.
• Grenzüberschreitender Austausch: Das KMS unterstützt den Schlüsselaustausch mit den Key Management Systemen anderer Infrastrukturbetreiber.
• Standardkonforme Umsetzung: Die Lösung orientiert sich an den relevanten ETCS-Spezifikationen sowie an etablierten Cybersecurity-Vorgaben.
• Langfristige Betriebsfähigkeit: Architektur und Prozesse werden von Beginn an auf den langjährigen Einsatz und die Weiterentwicklung im Bahnumfeld ausgelegt.
• Betrieb als „Home-KMC as a Service”: Das KMS ist grundsätzlich auch dafür ausgelegt, die Schlüssel für Fahrzeugflotten als Service zu verwalten. Durch die Deregulierung des schwedischen Bahnmarkts wird Trafikverket „Home-KMC as a Service” nicht selbst nutzen. Stattdessen stellt Trafikverket sicher, dass nach Projektabschluss eine Schnittstelle bereitsteht, wenn dieser Service am Markt eingeführt wird.

Ausblick: Teil eines europäischen Bahnnetzes

Sichere Schlüsselverwaltung ist kein Selbstzweck – sie ist die Vertrauensbasis, auf der digitaler Bahnbetrieb aufbaut, und sie ermöglicht einen effizienten Austausch über Online-Schnittstellen. Mit dem KMS für Trafikverket trägt Evolit dazu bei, dass ETCS in Schweden und im grenzüberschreitenden Verkehr sicher, standardkonform und langfristig betreibbar bleibt. Mit Security Level 3 setzt das KMS europaweit einen neuen Sicherheitsmaßstab.

Das Projekt reiht sich damit ein in Evolits wachsendes Portfolio an sicherheitsrelevanten Bahnlösungen für Infrastrukturbetreiber in ganz Europa – vom adaptiven Bahnbetrieb über europäische Echtzeit-Datenplattformen bis zur sicheren digitalen Infrastruktur.

Über Trafikverket

Trafikverket ist die schwedische Verkehrsbehörde und verantwortlich für die langfristige Planung der Verkehrsinfrastruktur sowie für Bau, Betrieb und Instandhaltung der staatlichen Straßen und Eisenbahnen. Im Bahnbereich verantwortet Trafikverket unter anderem die schrittweise Einführung von ERTMS in Schweden.