Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Sicherheitswerkzeuge für die Industrie 4.0

04.03.2014

Ungesicherte computergesteuerte Fertigungsmaschinen und Netzwerke entwickeln sich in Produktionshallen zunehmend zu Einfallstoren für Datendiebe. Neue Sicherheitstechnologien können die sensiblen Daten dort direkt schützen.

Die Fräse bohrt sich mit metallischem Surren in das Werkstück. Noch einige letzte Bohrungen, und die Nockenwelle ist fertig. Die computergesteuerte Maschine hat ganze Arbeit geleistet – dank der digitalen Fabrikationsdaten, die zuvor auf den eingebetteten Rechner aufgespielt wurden. Alles läuft reibungslos, nur – die Informationen sind geklaut.

Fabrikationsdaten bestimmen den Fertigungsprozess eines Produkts und sind heute genauso wertvoll wie die Konstruktionspläne. Sie enthalten unverwechselbare Informationen über das Produkt und dessen Fertigung. Wer sie besitzt, benötigt lediglich die richtige Maschine und fertig ist das Plagiat oder die Fälschung. Während Konstruktionsdaten heute meist gut vor fremdem Zugriff geschützt sind, liegen Fabrikationsdaten oft ungesichert direkt auf den computergestützten Maschinen. Ein infizierter Rechner im Netzwerk oder ein USB-Stick reichen für den Datenklau aus. Oder der Hacker greift direkt das IT-Netzwerk an – zum Beispiel über ungesicherte Netzwerkkomponenten wie Router oder Schaltungen.

Fabrikationsdaten beim Entstehen verschlüsseln

Forscher des Fraunhofer-Instituts für Sichere Informationstechnologie SIT in Darmstadt zeigen vom 10. bis 14. März 2014 auf der CeBIT (Halle 9, Stand E40) wie diese Sicherheitslücken geschlossen werden können. Sie stellen beispielsweise eine Software vor, die Fabrikationsdaten bereits dann verschlüsselt, wenn sie entstehen. Integriert in Computer und Maschine stellt sie sicher, dass beide über einen geschützten Transportkanal miteinander kommunizieren und nur lizensierte Aktionen ausgeführt werden. »Bisher existiert aus unserer Kenntnis kein vergleichbarer Schutz für Fabrikationsdaten, die direkt auf den Werkzeugmaschinen liegen«, sagt Thomas Dexheimer vom Security Testlab des SIT. Das digitale Rechtemanagement (DRM) regelt alle wichtigen Parameter des Auftrags, wie zum Beispiel Verwendungszweck oder Menge. Markenhersteller können so gewährleisten, dass auch externe Produzenten nur exakt die Menge produzieren, die sie zuvor vorgegeben hatten – und keine zusätzlichen Plagiate.

Dr. Carsten Rudolph, Kollege von Thomas Dexheimer, kümmert sich am SIT um sichere Netzwerke. Er zeigt auf der CeBIT sein Trusted-Core-Network. »Hacker können auch über ungesicherte Netzwerkkomponenten auf sensible Produktionsdaten zugreifen. Diese sind selbst kleine Rechner und lassen sich einfach manipulieren«, so der Ab-teilungsleiter »Trust and Compliance« am SIT. Um das zu verhindern, hat er eine Technologie aus dem Dornröschenschlaf geweckt, die weitestgehend ungenutzt in unseren PCs schlummert: das Trusted Platform Module. Dabei handelt es sich um einen kleinen Computerchip, der Daten ver- und entschlüsseln sowie digital unterschreiben kann. Eingebaut in eine Netzwerkkomponente zeigt er an, welche Software auf dieser läuft und gibt ihr eine unverwechselbare Identität. »Sobald sich die Software bei einer Komponente ändert, registriert das die benachbarte und informiert den Administrator. Hackerangriffe können so schnell und einfach aufgespürt werden«, sagt Rudolph.

»Beide Sicherheitstechnologien sind wichtige Bausteine für das angestrebte Industrie 4.0-Szenario«, so Dexheimer. Der Begriff »Industrie 4.0« steht für die vierte industrielle Revolution. Nach Wasser- und Dampfkraft, elektrischer Energie sowie Elektronik und Informationstechnologie sollen nun cyber-physische Systeme und das Internet der Dinge in die Fabrikhallen einziehen. Cyber-physische Systeme sind in Maschinen eingebettete IT-Systeme, die über drahtgebundene beziehungsweise -lose Netze miteinander kommunizieren. »Diese Revolution kann nur funktionieren, wenn das geistige Eigentum ausreichend geschützt wird. Eine große Herausforderung, denn die Angriffsflächen der Produktions-IT werden durch die zunehmende Digitalisierung und Vernetzung weiter zunehmen«, so Dexheimer.

Auf der CeBIT stellen die beiden Forscher mit einem CAD-Rechner und einem 3D-Drucker eine computergestützte Werkzeugmaschine nach. Die Sicherheitssoftware des SIT ist auf dem Computer und dem Drucker installiert. Auf dem Rechner werden die Daten verschlüsselt und vom Drucker wieder entschlüsselt. Dieser prüft auch die li-
zensierten Rechte des Druckauftrags. Damit die Daten auch im Netzwerk sicher sind, haben die Wissenschaftler ein Trusted Platform Module in mehrere Router eingebaut und zeigen das als Demo. »Der Angreifer kann diese dort nicht hacken, weil er erst gar nicht an den eingebauten Schlüssel herankommt«, erklärt Rudolph.

Thomas Dexheimer | Fraunhofer Forschung Kompakt
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2014/Maerz/sicherheitswerkzeuge.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie CeBIT 2014:

nachricht Nachhaltigkeit mit Fokus – LZH auf der Hannover Messe 2014
24.03.2014 | Laser Zentrum Hannover e.V.

nachricht Chancen der Telemedizin als Thema des IT-Planungsrates auf der CeBIT
13.03.2014 | Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Engineering IESE

Alle Nachrichten aus der Kategorie: CeBIT 2014 >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Vorbild Delfinhaut: Elastisches Material vermindert Reibungswiderstand bei Schiffen

Für eine elegante und ökonomische Fortbewegung im Wasser geben Delfine den Wissenschaftlern ein exzellentes Vorbild. Die flinken Säuger erzielen erstaunliche Schwimmleistungen, deren Ursachen einerseits in der Körperform und andererseits in den elastischen Eigenschaften ihrer Haut zu finden sind. Letzteres Phänomen ist bereits seit Mitte des vorigen Jahrhunderts bekannt, konnte aber bislang nicht erfolgreich auf technische Anwendungen übertragen werden. Experten des Fraunhofer IFAM und der HSVA GmbH haben nun gemeinsam mit zwei weiteren Forschungspartnern eine Oberflächenbeschichtung entwickelt, die ähnlich wie die Delfinhaut den Strömungswiderstand im Wasser messbar verringert.

Delfine haben eine glatte Haut mit einer darunter liegenden dicken, nachgiebigen Speckschicht. Diese speziellen Hauteigenschaften führen zu einer signifikanten...

Im Focus: Kaltes Wasser: Und es bewegt sich doch!

Bei minus 150 Grad Celsius flüssiges Wasser beobachten, das beherrschen Chemiker der Universität Innsbruck. Nun haben sie gemeinsam mit Forschern in Schweden und Deutschland experimentell nachgewiesen, dass zwei unterschiedliche Formen von Wasser existieren, die sich in Struktur und Dichte stark unterscheiden.

Die Wissenschaft sucht seit langem nach dem Grund, warum ausgerechnet Wasser das Molekül des Lebens ist. Mit ausgefeilten Techniken gelingt es Forschern am...

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Internationale Fachkonferenz IEEE ICDCM - Lokale Gleichstromnetze bereichern die Energieversorgung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zu aktuellen Fragen der Stammzellforschung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Fraunhofer FKIE ist Gastgeber für internationale Experten Digitaler Mensch-Modelle

27.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Der Krümmung einen Schritt voraus

27.06.2017 | Informationstechnologie

Internationale Fachkonferenz IEEE ICDCM - Lokale Gleichstromnetze bereichern die Energieversorgung

27.06.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Überschwemmungen genau in den Blick nehmen

27.06.2017 | Informationstechnologie