FuDaSi-CPS: Studie »Funktions- und Daten­sichere Cyberphysische Systeme«

Leistungsfähigere Hardware-Plattformen lösen aktuell die etablierten Lösungen ab, begleitet durch Standardtechnologien und neue digitale Service-Strukturen. Diese Einflüsse erzeugen einen Zwang zur Erneuerung in Richtung Cyberphysische Systeme (Vernetzung intern, mit der Umwelt und mit weltweit verteilten Services). Durch die Erneuerung eröffnen sich neue Funktionen, es kommt aber auch zu neuen Anforderungen an die Sicherheit Cyberphysischer Systeme in den Bereichen Safety, Security und Privacy. Diese Anforderungen wurden mit der Studie »Funktions- und Datensichere CPS« untersucht.

Architekturen auf Basis Cyberphysischer Systeme

Leistungsfähigere Hardware-Plattformen lösen die derzeit im Fahrzeug bzw. in der Produktion etablierten Plattformen ab. Unter anderem geschieht dies aufgrund von Abkündigungen von Komponenten. Die klassische Verdrahtung wird durch günstigere Standardvernetzungstechnologien wie beispielsweise Ethernet und WLAN für den Fahrzeugbau ökonomisch obsolet. Die Integration der digitalen Service-Strukturen befindet sich bereits in der Umsetzung. Diese technologischen und ökonomischen Einflüsse erzeugen einen Zwang zur Erneuerung der Architekturen in Richtung Cyberphysischer Systeme – der Vernetzung im Fahrzeug selbst, mit seiner Umgebung und mit weltweit verteilten Services.

Deren Umsetzung wiederum ermöglicht neue innovative Funktionalitäten wie automatisiertes Fahren und netzwerkbasierte Services. Jedoch erfordert dies nun leistungsfähigere Sicherungssysteme bezüglich den Aspekten »Safety« (Funktionalsicherheit), »Security« (Angriffssicherheit insbesondere IT-Security), »Privacy« (Daten- und Informationssicherheit) sowie »Safety of the intended function«. Die Sicherheit Cyberphysischer Systeme muss also nicht mehr nur aus der Perspektive des einzelnen Fahrzeugs oder der einzelnen Maschine betrachtet werden, sondern auf alle zum Zeitpunkt des Ereignisses vernetzten Komponenten ausgeweitet werden. Die heutigen Produktionssysteme befinden sich bereits in diesem Transformationsprozess.

Projektablauf

Die durch die Erneuerung in Richtung Cyberphysische Systeme entstehenden Herausforderungen bezüglich Safety, Security und Privacy wurden mit der Studie »Funktions- und Datensichere CPS« untersucht. Für die Teilnehmenden ergaben sich dadurch zum einen Impulse zur Einordung der eigenen Unternehmenssituation in den Themenkomplex und Ansätze zur Neu-Ausrichtung sowie Anregungen für zukünftige Kooperationsstrategien. Studienteilnehmende waren sowohl Entscheider*innen als auch Expert*innen betroffener Unternehmen und Bereiche.

Projektergebnisse

• Markteinschätzungen über zukünftig notwendige Schwerpunkte der Elektronikentwicklung bzgl. der unterschiedlichen Aspekte der Sicherheit Cyberphysischer Systeme
• Identifikation des Wandlungsbedarfs in Prozessen sowie Methoden und Tools
• Relevanz aktuell diskutierter Themen wie z. B. virtualisierte Steuergeräte und Sensoren, virtuelle Funktionsabsicherung