Cyber-Resilient Architectures and Security (CRAS)
Wie sicher ist unsere vernetzte Welt?
Wir befinden uns mitten in der digitalen Transformation unserer Wirtschaft und Gesellschaft. Der tiefgreifende Wandel sorgt für eine weitreichende Digitalisierung und Vernetzung in allen Bereichen. Damit entsteht eine Lebenswelt, in der die bisherige Trennung von Offline- und Onlinewelt nicht mehr länger vorherrscht. Die physikalische Welt verschmilzt mit der digitalen. Das eröffnet viele neue Möglichkeiten und Chancen, aber ebenso auch Herausforderungen und Gefahren.
Besonders die IKT-Sicherheit kann sich nicht mehr allein auf die bislang etablierten Modelle und Lösungsansätze verlassen. Der Dreiklang aus Geheimhaltung, Integrität und Verfügbarkeit als fundamentaler Sockel der IKT-Sicherheit muss neu gedacht und an die neue globale Cyberwelt angepasst werden. In der vernetzten Welt sind vormals autarke Systeme plötzlich Bestandteil eines globalen "System-aus-Systemen". Das Zusammenwachsen von heterogenen Anwendungssystemen vergrößert die Angriffsfläche für Cyber-Attacken ebenso, wie deren Schadwirkung. Zu den großen Herausforderungen zählen Sicherheitslücken in Soft- und Hardware, die tief in deren Entwicklungshistorie verwurzelt sind. Darüber hinaus ergeben sich durch die tiefe Integration und starken Interdependenzen von IKT und physischen Systemen neue Angriffsvektoren, für die innovative Abwehrkonzepte zu finden sind.
Mit der aufgedeckten Hardware-Sicherheitslücke ›Meltdown‹, die sich über das Angriffsszenario ›Spectre‹ ausnutzen lässt, wurde deutlich, dass ein vollständiger Schutz vor Cyberangriffen zu keiner Zeit gewährleistet werden kann. Sicherheitslücken, wie solche gravierenden Prozessorfehler, sind oft über Jahre hinweg unentdeckt und können in dieser Zeit von Angreifern ausgenutzt werden. Problematisch sind dazu auch Soft- und Hardware-Komponenten, die veraltete Sicherheitslösungen verwenden, welche dazu häufig nicht für den Einsatz in einem System aus Systemen vorgesehen waren. Ihnen fehlen oft grundsätzliche Möglichkeiten zur nachträglichen Absicherung, wie beispielsweise ein Patch-Management. Sicherheitsexperten warnen daher seit Jahren vor einer unzureichenden Qualitätssicherung im Bereich Internet of Things. Der Kampf um Marktanteile geht leider zu häufig zu Lasten der Sicherheit von Produkten, was durch fehlende Standards in der Qualitätssicherung oft aber auch ermöglicht wird.
Der Competence Cluster Cyber-Resilient Architectures and Security stellt sich diesen Herausforderungen und begegnet ihnen mit einem Vier-Punkte-Modell, das die Systeme robust, stabil und anpassbar gegenüber flexiblen, kooperativen und intelligent handelnden Angreifern macht:
- Eine State-of-the-Art-Security-Architektur für Endpunkt- sowie Kommunikationssicherheit bildet die Basis.
- Eine Resilienz-Architektur schwächt die Auswirkungen und die Wirkweite von Angriffen ab.
- Metriken, Methoden, Prozesse und Standards um die Elemente dieser Architekturen und ihr Zusammenspiel in Entwicklung, Evolution und Umsetzung messbar und nachweisbar sicher zu gestalten.
- Nutzbarkeit und Beherrschbarkeit der entscheidenden Nutzerschnittstellen trotz steigender Systemkomplexität.
Mitarbeiter des Competence Cluster
Thomas Strathmann: Modell-basierte Safety und Security
Michael Brand: Vertrauensmodelle und Anomalieerkennung
Björn Siemers: Incidence Response und Angriffstechnologien
Personen 
B
Prof. Dr. techn. Susanne Boll-Westermann
E-Mail: susanne.boll(at)informatik.uni-oldenburg.de, Telefon: +49 441 9722-213, Raum: O 47
D
F
Prof. Dr. Martin Fränzle
E-Mail: martin.fraenzle(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-566, Raum: D 119/120
L
Prof. Dr. Sebastian Lehnhoff
E-Mail: sebastian.lehnhoff(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722 240, Raum: O 50
M
Prof. Dr.-Ing. habil. Jorge Marx Gómez
E-Mail: jorge.marx-gomez(at)offis.de, Telefon: +49 441 798 - 4470, Raum: A4-3-315
N
S
U
V
Sebastian Vander Maelen
E-Mail: Sebastian.vander.maelen(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-176, Raum: SEG08
W
Projekte
P
Pyrate
Polymorphe Agenten als querschnittliche Softwaretechnologie zur Analyse der Betriebssicherheit cyber-physischer Systeme
Laufzeit: 2019 - 2022S
Step-Up!CPS
Software-Methoden und Technologien für Modulare Updates von Cyber-Physischen Systemen
Laufzeit: 2018 - 2021 Publikationen
2020
A Review of the Measures to Enhance Power Systems Resilience
Maedeh Mahzarnia ; Mohsen Parsa Moghaddam ; Payam Teimourzadeh Baboli ; Pierluigi Siano; IEEE Systems Journal; 2020
Virtualization Management Concept for Flexible and Fault-tolerant Smart Grid Service Provision
Attarha, Shadi and Narayan, Anand and Hage Hassan, Batoul and Krüger, Carsten and Castro, Felipe and Babazadeh, Davood and Lehnhoff, Sebastian; Energies; May / 2020
2019
Framework for the Integration of ICT-relevant Data in Power System Applications
Michael Brand, Shoaib Ansari, Felipe Castro, Ranim Chakra, Batoul Hage Hassan, Carsten Krüger, Davood Babazadeh, Sebastian Lehnhoff; PowerTech; 2019
Adversarial Resilience Learning — Towards Systematic Vulnerability Analysis for Large and Complex Systems
Fischer, Lars and Memmen, Jan-Menno and Veith, Eric M. S. P. and Tröschel, Martin; ENERGY 2019, The Ninth International Conference on Smart Grids, Green Communications and IT Energy-aware Technologies; 2019
Analyzing Cyber-Physical Systems from the Perspective of Artificial Intelligence
Eric M.S.P. Veith, Lars Fischer, Martin Tröschel, Astrid Nieße; International Conference on Artificial Intelligence, Robotics and Control; December / 2019
ENAV24-6.1.6 Secure IP Based Communication for MSI (S-124)
Sibylle Fröschle, Axel Hahn, Julius Möller, Jin H. Park; ENAV24; 2019
Trust in control: a trust model for power system network assessment
Brand, Michael and Babazadeh, Davood and Lehnhoff, Sebastian and Engel, Dominik; EPJ Web of Conferences; 2019
Trustworthy Identity and Key Management for Mobile Systems in Transportation
Sibylle Fröschle; Report from Dagstuhl Seminar 19432: Analysis of Autonomous Mobile Collectives in Complex Physical Environments; 2019
2018
Energy Efficient Resource Sharing in Multi-Operator Heterogeneous Cloud RAN
Farhat, Soha and Hassan, Batool Hage and Samhat, Abed Ellatif; 2018 14th International Conference on Wireless and Mobile Computing, Networking and Communications (WiMob); 2018
IT-Security for Functional Resilience in Energy Systems
Lars Fischer and Sebastian Lehnhoff; Handbook on Resilience of Socio-technical Systems; 2018
