Hasso-Plattner-Institut Intelligente Städte, Wohnungen und Fabriken vor Cyberkriminalität schützen

Wenn das Internet der Dinge Städte, Wohnungen und Produktionsstätten intelligent vernetzt, sind Sicherheitsvorkehrungen gegen neuartige Formen von Cyberkriminalität erforderlich. Darauf machte anlässlich der Cebit das Hasso-Plattner-Institut (HPI) aufmerksam.

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Als Aussteller zeigten die Potsdamer Informatikwissenschaftler eine eigens entwickelte Lösung, welche die drahtlose Kommunikation zwischen Sensoren und Aktuatoren in Netzwerken schützt. Das HPI demonstrierte seine Lösung am Beispiel einer Stadt, in der freie Parkplätze per Funksensoren ihre Verfügbarkeit signalisieren.

Erweiterung des internationalen Funkstandards

„Wir verhindern mit unserer Lösung zum Beispiel, dass Angreifer solche Sensoren oder Aktuatoren gezielt anfunken, um die Batterien dieser Netzwerkknoten schnell zu entladen oder deren Uhren aus dem Zeittakt zu bringen“, erläutert Prof. Christoph Meinel, Direktor des HPI. Auch das Injizieren von Funknachrichten, das weitreichende Folgen haben könne, sei mit dem am HPI erforschten Sicherheits-Protokoll unmöglich.

Bei der Lösung handelt es sich um eine Erweiterung für den internationalen Funkstandard IEEE 802.15.4. Dieser entwickelt sich nach Meinels Worten derzeit zum De-Facto-Funkstandard für das Internet der Dinge – vor allem wegen seinen Reichweiten bis zu 200 m und dem geringen Stromverbrauch. Der Funkstandard unterstützt vor allem sogenannte vermaschte Netze, bei denen die Teilnehmer füreinander Datenpakete weiterleiten – potenziell über mehrere Stationen hinweg. Dadurch sollen größere und robustere Netzwerke gebildet werden als zum Beispiel über WiFi.

Protokoll „Adaptive Key Establishment Scheme“ soll Angriffen vorbeugen

Das am HPI entwickelte neue Protokoll „Adaptive Key Establishment Scheme“ (Akes) beugt laut dem HPI mögliche Angriffen vor allem dadurch vor, dass es einerseits kontrolliert, welche Geräte dem Funknetz beitreten dürfen und andererseits den Funkverkehr authentifiziert, aber auch verschlüsselt. „Der Funkstandard IEEE 802.15.4 bietet Vorteile, die durch die richtigen Sicherheitsmechanismen auch ausgeschöpft werden können“, so Meinel. Um den Erfolg des Internets der Dinge und der damit einhergehenden vierten industriellen Revolution zu sichern, müsse man starken Schutz gegen die entsprechenden neuen Gefahren gewährleisten, so der Informatikwissenschaftler.

Die vom HPI präsentierte Sicherheitslösung soll energieeffizient sein und sich an Veränderungen in der Struktur eines Funknetzes anpassen. Die Potsdamer Internetwissenschaftler hatten Akes erstmals im Dezember 2015 in Los Angeles auf einer Konferenz für Computer-Sicherheitsanwendungen präsentiert. Eine funktionsfähige Implementierung für das Internet-of-Things-Betriebssystem Contiki ist als offener Quellcode verfügbar.

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