Forschung Agil - Neue Sicherheitstechnologien für das Internet der Dinge

Die Vernetzung von Geräten im IoT nimmt stark zu. Viele Alltagsgeräte, die weder eine Authentifizierung der Geräte noch eine Verschlüsselung der Datenübertragung sicherstellen sind Teil dieses Netzes. In der Folge können Geräte von Schadsoftware befallen werden. Es werden möglichst einfach benutzbare und ressourceneffiziente Verfahren benötigt, die eine inhärente Sicherheit herstellen.

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Gegenstand der Förderung

Die Vernetzung von Geräten im sogenannten Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) nimmt weiterhin stark zu. Viele Alltagsgeräte wie GPS-Tracker, vernetzte Autos oder Smart-Home-Komponenten sind Teil dieses Netzes. Bis 2020 wird die Zahl der Geräte im IoT auf über 20 Milliarden angewachsen sein. Schon im Jahr 2017 gab es mehr vernetzte Gegenstände, als Menschen auf unserem Planeten leben. Diese vernetzten Dinge sind oft sehr einfache und günstige Geräte, die weder eigene Eingabemöglichkeiten haben, noch komplexe Berechnungen durchführen oder ausreichend Daten speichern können, um eine Authentifizierung der Geräte oder eine Verschlüsselung der Datenübertragung sicherzustellen. In der Folge können viele dieser Geräte in wenigen Minuten von Schadsoftware befallen werden.

Das MIRAI-Botnet (2016) und das MicroTik-Botnet (2018) haben eindrucksvoll gezeigt, wie groß die Gefahr durch unzureichend gesicherte Geräte im Internet sein kann. Diese Botnets bestanden aus ca. 400.000 mit dem Internet verbundenen und mit einer Schadsoftware (Bot) infizierten Geräten, die dadurch ferngesteuert werden konnten. Angreifer hatten so beispielsweise die Möglichkeit, Webseiten mit zahlreichen gezielten Anfragen zu überlasten – sogenannte verteilte Denial-of-Service-(DoS)-Angriffe – oder auf den betroffenen Geräten heimlich Kryptogeld zu schürfen. Die enorme Intensität dieser Angriffe hatte Auswirkungen auf das gesamte Internet.

Vor diesem Hintergrund werden möglichst einfach benutzbare und ressourceneffiziente Verfahren benötigt, die eine inhärente Sicherheit im IoT herstellen. Ein Ansatz ist die Absicherung des Funkkanals zwischen dem drahtlos angebundenen IoT-Device und zugehörigem Empfänger durch Verfahren und Methoden der Informationstheorie, die auf Eigenschaften des elektromagnetischen Funkkanals und somit der physikalischen Umgebung eines Gerätes basieren. Diese physikalischen Gegebenheiten des Funkkanals sind zwischen einem Sender und einem Empfänger einzigartig und können, geschickt eingesetzt, eine abhörsichere Kommunikation ermöglichen. Dies wird auch als Sicherheit auf der physikalischen Schicht (Physical Layer Security, PLS) bezeichnet.

Gegenstand der Förderung ist die Erforschung und Entwicklung von neuen Methoden und Verfahren, die die Sicherheit im IoT erhöhen und dabei die Sicherheit auf der physikalischen Schicht ausnutzen. Ziel ist unter anderem die Erforschung, Entwicklung und Erprobung von

  • PLS-Verfahren für Integrität und Authentizität in IoT-Netzwerken.
  • PLS-Verfahren zur sicheren Kommunikation und/oder zum geheimen Schlüsselaustausch in IoT Netzwerken.
  • PLS-Verfahren gegen aktive Angriffe auf IoT-Netzwerke.
  • Einsatzmöglichkeiten von PLS-Verfahren in sehr heterogenen IoT Netzwerken, die aus vielen unterschiedlichen Geräten bestehen, unterschiedliche Dienste nutzen bzw. bereitstellen und unterschiedliche Anforderungen an die Servicequalität stellen.
  • Leistungsfähigkeit unterschiedlicher Kanalkodierungs- und Relay-Verfahren für PLS in Hinblick auf Ressourceneffizienz für einfache Geräte in IoT-Netzwerken.
  • Auswirkungen beim Einsatz von Antennen mit vielen Antennenelementen (Massive MIMO) und Millimeterwellen (mm-Wave) auf PLS.

Die Lösungen müssen in einen Anwendungsfall einbettet und die Leistungsfähigkeit demonstriert werden. Im Rahmen des Förderschwerpunktes werden vorzugsweise Verbünde, in begründeten Ausnahmefällen auch wissenschaftliche Einzelvorhaben, in der Regel für bis zu drei Jahre gefördert.

Verfahren

Eine Förderung erfolgt im Rahmen der Richtlinie „Forschung Agil“ vom 19.06.2019.

Komplette Bekanntmachung

Komplette Bekanntmachung des BMBF.

Informationsveranstaltung

Anlässlich der Veröffentlichung des Förderaufrufs findet am 11.07.2019 eine Informationsveranstaltung in Berlin statt. Auf der Veranstaltung können sich Interessierte über die Förderbedingungen und inhaltliche Ausrichtung der Bekanntmachung informieren. Weiterhin besteht die Möglichkeit sich untereinander zu vernetzen und förderrelevante Fragestellungen gemeinsam weiterzuentwickeln. In persönlichen Beratungsgesprächen mit Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern der VDI/VDE-IT können anschließend individuelle Fragen thematisiert werden, um die Passfähigkeit der einzureichenden Projektskizzen zur Bekanntmachung sicherzustellen bzw. zu erhöhen.

Termin: 11.07.2019 · 10:30 - 13:30 Uhr

Veranstaltungsort: VDI/VDE Innovation + Technik GmbH · Steinplatz 1 · 10623 Berlin

Agenda:

10:30 Uhr          Registrierung und Begrüßungskaffee
11:00 Uhr          Vorstellung der Bekanntmachung
12:00 Uhr          Fragen der Teilnehmer und Diskussion
12:30 Uhr          Lunch, Möglichkeit zur Vernetzung
13:30 Uhr          Ende der Veranstaltung
Anmeldung: Bitte melden Sie sich kostenfrei über das Anmeldetool an.