40 PII-Kategorien • Argon2id-basierte Verschlüsselung • Per-User Data Encryption Keys • 10+ KI-Provider • Kryptografischer Audit-Trail • Made in Germany
Künstliche Intelligenz revolutioniert Geschäftsprozesse — von der juristischen Recherche über medizinische Dokumentation bis zur Finanzanalyse. Doch die Nutzung externer KI-Dienste birgt ein fundamentales Datenschutzrisiko: Personenbezogene Daten verlassen unkontrolliert die Unternehmensinfrastruktur und werden an Server in Drittländern übermittelt.
KI-Shield löst dieses Problem als intelligente Middleware mit einer weltweit einzigartigen Kombination: Automatische PII-Pseudonymisierung (40 Kategorien, 39 Custom Recognizer) gepaart mit einer Zero-Knowledge-Architektur, bei der selbst der Betreiber keinen Zugriff auf Nutzerdaten hat.
Laut Bitkom Digital Office Index 2025 nutzen 68% der Unternehmen bereits KI-Tools — aber nur 23% haben eine Datenschutz-Strategie dafür. Die eingegebenen Daten enthalten häufig:
| Regelwerk | Anforderung | Bußgeld |
|---|---|---|
| DSGVO Art. 5 | Datenminimierung & Vertraulichkeit | Bis 20 Mio. € oder 4% Jahresumsatz |
| DSGVO Art. 9 | Besondere Kategorien (Gesundheit, Religion, Genetik, etc.) — Verarbeitungsverbot | |
| DSGVO Art. 25 | Privacy by Design & Default | |
| DSGVO Art. 44-49 | Drittlandtransfer nur mit Schutzmaßnahmen | — |
| EU AI Act | Transparenz, Risikomanagement, Audit-Trail | Bis 35 Mio. € |
| § 203 StGB | Ärztliche Schweigepflicht / Anwaltsgeheimnis | Freiheitsstrafe bis 1 Jahr |
KI-Shield ist eine transparente, DSGVO-konforme Middleware zwischen Anwender und KI-Dienst. Das System arbeitet vollständig automatisch und erfordert keine Änderung am Nutzerverhalten.
| Phase | Text |
|---|---|
| 👤 Nutzereingabe | Prüfe den Fall von Dr. Thomas Weber (weber@kanzlei.de), geb. 15.03.1978, wohnhaft München, Leopoldstr. 42. Zahlung auf DE89 3704 0044 0532 0130 00. |
| 🤖 KI sieht | Prüfe den Fall von PERSON_001 (EMAIL_001), geb. GEBURT_001, wohnhaft ADRESSE_001. Zahlung auf IBAN_001. |
| 🤖 KI antwortet | Sehr geehrter PERSON_001, bezüglich Ihrer Zahlung auf IBAN_001 ... |
| 👤 Nutzer sieht | Sehr geehrter Dr. Thomas Weber, bezüglich Ihrer Zahlung auf DE89 3704 0044 0532 0130 00 ... |
Die Zero-Knowledge-Architektur ist das zentrale Alleinstellungsmerkmal von KI-Shield. Im Gegensatz zu herkömmlichen SaaS-Produkten hat selbst der Betreiber kryptografisch keinen Zugriff auf Nutzerdaten. Dies wird nicht durch Policies, sondern durch mathematische Garantien sichergestellt.
| Datenkategorie | Verschlüsselung | Schlüssel |
|---|---|---|
| Chat-Nachrichten (User & Assistant) | AES-256-Fernet | Per-User DEK |
| Konversationstitel | AES-256-Fernet + title_encrypted Flag | Per-User DEK |
| Audit-Log Bodies | AES-256-Fernet (encrypted_body) | Per-User DEK |
| BYOK API-Keys | AES-256-Fernet | Per-User DEK |
| PII-Mappings | AES-256-Fernet | Per-User DEK |
| Passwörter | bcrypt (12 Rounds) | Einweg-Hash |
Bei der Registrierung erhält jeder Nutzer einen Recovery Key (Base58-codiert, 256-bit). Dieser ermöglicht die Wiederherstellung des DEK bei Passwortverlust:
| Komponente | Technologie | Begründung |
|---|---|---|
| Backend | Python 3.12 + FastAPI | Async I/O, OpenAPI-Docs, hohe Performance |
| PII-Erkennung | Microsoft Presidio + spaCy (de_core_news_lg) | Enterprise-erprobte NER + 39 Custom Recognizer |
| Key Derivation | Argon2id (64 MB, 3 Iter.) | Sieger Password Hashing Competition, memory-hard |
| Verschlüsselung | AES-256-Fernet (Per-User DEK) | Zero Knowledge — Betreiber hat keinen Schlüssel |
| Audit-Signaturen | Ed25519 + SHA-256 Chain | Kryptografisch verkettete, manipulationssichere Logs |
| Authentifizierung | JWT HS256 + bcrypt + API-Keys | Dual-Auth: Web-Sessions und M2M-Zugriff |
| Datenbank | PostgreSQL 16 | ACID-konform, bewährt im Enterprise-Umfeld |
| Cache / DEK-Store | Redis 7 (RAM-only) | Flüchtiger DEK-Speicher, Rate Limiting |
| Reverse Proxy | Caddy | Automatisches TLS (Let's Encrypt), HTTP/2 |
| Frontend | Alpine.js + Tailwind CSS | Kein Build-Schritt, schnelle Ladezeiten |
| Container | Docker + Docker Compose | Multi-Stage Builds, non-root User |
PERSON_001, IBAN_001, ...)
KI-Shield erkennt 40 Kategorien personenbezogener Daten mithilfe von
39 Custom Recognizern, dem spaCy-NER-Modell de_core_news_lg und
Microsoft Presidio als Orchestrierungs-Engine. Die Recognizer sind in 4 Gruppen organisiert:
Pattern-basierte und NER-gestützte Recognizer für grundlegende PII:
| Kategorie | Keywords | Abdeckung (Beispiele) |
|---|---|---|
| GENETIC_DATA | 101 | DNA, Gentest, BRCA1/2, PCR, CRISPR, Trisomie 21, Karyogramm, Biobank |
| BIOMETRIC_DATA | 79 | Fingerabdruck, Gesichtserkennung, Irisscan, Stimmbiometrie, Touch ID, ePass |
| ETHNIC_ORIGIN | 114 | Ethnie, Roma/Sinti, Einbürgerung, Asylverfahren, Duldung, AGG, Racial Profiling |
| POLITICAL_OPINION | 103 | Parteimitgliedschaft, CDU/SPD/Grüne, Demonstration, Verfassungsschutzakte |
| RELIGIOUS_BELIEF | 114 | Konfession, Kirchensteuer, Ramadan, Bar Mizwa, Schabbat, Imam, Pfarrer |
| UNION_MEMBERSHIP | 92 | ver.di, IG Metall, DGB, Betriebsrat, Streik, Tarifvertrag, Urabstimmung |
| SEXUAL_ORIENT. | 97 | Homosexuell, Transgender, Coming Out, CSD, Lebenspartnerschaft, Konversionstherapie |
| Kategorie | Keywords | Abdeckung (Beispiele) |
|---|---|---|
| CRIMINAL_DATA | 116 | Strafverfahren, Führungszeugnis, JVA, Bewährung, BtM-Verstoß, Vorstrafe |
| CHILD_DATA | 107 | Sorgerecht, Jugendamt, Inobhutnahme, Kita, Schulakte, Adoption, Cybermobbing |
| FINANCIAL_DATA | 131 | Gehalt, Schufa, Pfändung, Insolvenz, Kontoauszug, Kreditvertrag, Steuerbescheid |
| EMPLOYMENT_DATA | 146 | Arbeitsvertrag, Kündigung, Abmahnung, Arbeitszeugnis, Kurzarbeit, Elternzeit, BEM |
| EDUCATION_DATA | 126 | Matrikelnummer, BAföG, Abiturnote, Promotion, Gesellenprüfung, Stipendium |
| SOCIAL_BENEFITS | 125 | Bürgergeld, ALG I/II, Wohngeld, Kindergeld, Pflegegrad, Grundsicherung, Jobcenter |
| INSURANCE_DATA | 117 | Police, Kaskoversicherung, Schadensfreiheitsklasse, BU, Gesundheitsfragen, Prämie |
| Methode | Recognizer | Besonderheiten |
|---|---|---|
| spaCy NER (Machine Learning) |
Basis für PERSON, LOCATION, ORG | Kontextverständnis; Custom Recognizer überschreiben spaCy bei höherem Score |
| Pattern Recognizer (Regex + Kontext) |
14 Recognizer (Basis) + 10 (Regex) | Deutsche Formate; Kontext-Wörter boosten Score um ~0.35; case-sensitive für Eigennamen |
| Keyword Recognizer (Wortlisten) |
15 Recognizer (1.730 Keywords) | Case-insensitive (?i)\b(?:kw1|kw2|...)\b; Art. 9/10 DSGVO + NRP |
| Validierungs-Methoden | Luhn, ICAO 9303, Prüfziffern | Kreditkarten: Luhn-Algorithmus; Ausweise: ICAO 9303 (Gewichte 7-3-1); IBAN: Prüfziffer |
| Schritt | Funktion | Beispiel |
|---|---|---|
| Unicode NFKC | Normalisierung gegen Bypass-Angriffe | Fullwidth 0123 → 0123 |
| Overlap Resolution | Bei überlappenden Erkennungen gewinnt höchster Score | „80331 München“ > „München“ (ADDRESS > LOCATION) |
| Type Conflict | Kontext-basierte Auflösung gleicher Spans | 15-Ziffern + „IMEI“-Kontext → IMEI statt CREDIT_CARD |
| FP-Filter | spaCy-NER False Positives entfernen | „Mandatsanfrage“ wird nicht als PERSON erkannt |
Defense-in-Depth mit mehreren unabhängigen Schutzebenen:
Alle PII-Mappings, Chat-Nachrichten, BYOK-Keys, Titel und Audit-Bodies sind mit dem nutzereigenen Schlüssel verschlüsselt. Zero Knowledge.
Sämtliche Kommunikation ist TLS 1.3 verschlüsselt (Let's Encrypt via Caddy, automatische Erneuerung).
Passwörter werden mit Argon2id gehasht (64 MB, 3 Iterationen). Zusätzlich bcrypt (12 Rounds) für Auth-Kompatibilität.
Jeder Audit-Log-Eintrag wird digital signiert und kryptografisch mit dem vorherigen verkettet (SHA-256 Hash-Chain).
| Mechanismus | Einsatz | Details |
|---|---|---|
| JWT httpOnly Cookie | Web-Frontend | HS256, 7 Tage Gültigkeit, Secure + SameSite=Lax |
| X-API-Key Header | API (M2M) | SHA-256 Hash in DB, HMAC timing-safe Vergleich |
| Google OAuth | Social Login | Download-Key-Modell (ZK-kompatibel) |
| BYOK API-Keys | KI-Provider-Keys | AES-256 verschlüsselt, nur UUID-Referenz im Frontend |
| Maßnahme | Implementation |
|---|---|
| Rate Limiting | Redis Sliding-Window (30 req/s API, 10 req/s Chat, 5 req/s Auth) |
| Security Headers | CSP, HSTS (max-age=31536000), X-Frame-Options, X-Content-Type-Options, Permissions-Policy |
| CORS | Strikte Whitelist (nur Produktions-Domain) |
| PII in Logs | Structlog PII-Scrubber filtert personenbezogene Daten aus Server-Logs |
| API-Key-Sanitizer | Maskiert API-Keys in Fehlermeldungen automatisch |
| Multi-Tenant | user_id Filter auf allen Datenbank-Queries |
| Firewall | UFW (nur SSH, HTTP, HTTPS offen) |
| SSH-Schutz | Fail2Ban (3 Versuche, 2h Sperre) |
| Container | Multi-Stage Build, non-root User, minimales Image |
| Retry-Sicherheit | Exponential Backoff (1s, 2s, 4s) für Provider-Anfragen |
| Unicode-Schutz | NFKC-Normalisierung verhindert Homoglyph- und Fullwidth-Bypass |
| DSGVO-Artikel | Anforderung | KI-Shield Umsetzung |
|---|---|---|
| Art. 5 (1c) | Datenminimierung | Nur pseudonymisierte Daten verlassen das System |
| Art. 5 (1f) | Integrität & Vertraulichkeit | AES-256 + TLS 1.3 + Ed25519 + Zero Knowledge |
| Art. 9 | Besondere Kategorien | 7 spezialisierte Recognizer mit 700 Keywords erkennen Genetik, Biometrie, Religion, Politik, Ethnie, Gewerkschaft, Sexualität |
| Art. 10 | Strafrechtliche Daten | 116 Keywords für Strafverfahren, Führungszeugnis, JVA etc. |
| Art. 25 | Privacy by Design | Pseudonymisierung + Zero Knowledge als Kernarchitektur |
| Art. 30 | Verarbeitungsverzeichnis | Vollständiger, Ed25519-signierter Audit-Trail |
| Art. 32 | Technische Maßnahmen | 54 Sicherheitsmaßnahmen, Per-User DEK, Multi-Tenant |
| Art. 44-49 | Drittlandtransfer | Keine echten PII verlassen EU-Serverstandort |
| Anforderung | KI-Shield Umsetzung |
|---|---|
| Transparenz | PII-Shield-Badge, Dashboard mit PII-Statistiken, Export als JSON/CSV |
| Risikomanagement | Confidence-Scores pro Erkennung, Feedback-System |
| Audit-Trail | Ed25519-signierte, SHA-256-verkettete Audit-Kette |
| Menschliche Aufsicht | Dashboard mit Echtzeit-KPIs und Provider-Status |
| Eigenschaft | Details |
|---|---|
| URL | https://ki-shield.de |
| Hosting | Hetzner Cloud, Nürnberg (Deutschland, EU) |
| Stack | Caddy + FastAPI + PostgreSQL 16 + Redis 7 |
| TLS | Let's Encrypt (TLS 1.3, automatische Erneuerung) |
| Backup | Tägliches automatisches Backup (14 Tage) |
| Edition | Container | Datenbank | Geeignet für |
|---|---|---|---|
| Community | 1 (API + SQLite) | SQLite | Evaluierung, Einzelentwickler |
| Professional | 1 (API + SQLite) | SQLite | Freelancer, kleine Teams |
| Enterprise | 3 (API + PostgreSQL + Redis) | PostgreSQL 16 | Unternehmen, regulierte Branchen |
Alle Preise netto zzgl. MwSt. • Monatlich kündbar • BYOK: Sie zahlen nur die Compliance-Schicht, KI-Kosten direkt beim Provider.
Vertragsprüfung, Rechtsprechungsrecherche, Schriftsatz-Entwürfe — ohne Mandantendaten preiszugeben. Erkennt Aktenzeichen, Personalausweis/Reisepass (ICAO-validiert).
Arztbriefe, Befund-Zusammenfassungen, medizinische Dokumentation. 706 medizinische Keywords, Schutz gem. § 203 StGB.
Steuererklärungen, Bilanzanalysen, Gutachten. Erkennt Steuer-IDs, IBANs, Finanzdaten (131 Keywords).
Bewerbungsfilter, Kunden-E-Mails, interne Reports. Erkennt Arbeitsverträge, Beurteilungen (146 Keywords).
DPIA-fähige Dokumentation, revisionssicheres Audit-Log, TOM-Nachweis. 40 PII-Kategorien inkl. Art. 9/10.
OpenAI-kompatible REST-API. Drop-in-Replacement: Nur URL ändern + X-API-Key hinzufügen.
POST /api/v1/chat/completions folgt dem OpenAI-API-Standard. Jede Anwendung,
die OpenAI unterstützt, kann ohne Code-Änderung auf KI-Shield umgestellt werden.
KI-Shield schließt die Lücke zwischen der wachsenden Nachfrage nach KI-Diensten und den strengen europäischen Datenschutzanforderungen. Die Kombination aus automatischer Echtzeit-Pseudonymisierung (40 Kategorien, 39 Custom Recognizer) und Zero-Knowledge-Architektur ist einzigartig am Markt.
Die Kernstärken:
| Kanal | Details |
|---|---|
| Website | https://ki-shield.de |
| info@bringeful.de | |
| Telefon | +49 175 648 66 34 (Johanna Bringezu) |
| Hosting | Hetzner Cloud, Nürnberg (Deutschland, EU) |