Smart Grids. und was es sonst noch so Interessantes. Dr. Siegfried Hackel, Dir. u. Prof. Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie

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1 Smart Grids - Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie und was es sonst noch so Interessantes aus der PTB gibt Dr. Siegfried Hackel, Dir. u. Prof. 5. DFN-Forum, Regensburg Seite 0 Siegfried Hackel, PTB

2 Alles begann für mich 1995: DFN führt das BWiN ein 5. DFN-Forum, Regensburg Seite 1 Siegfried Hackel, PTB

3 Aber: Das ist ja heute nicht das Thema 5. DFN-Forum, Regensburg Seite 2 Siegfried Hackel, PTB

4 Die PTB: Wir machen die Zeit (gedruckt wird sie in Hamburg) 5. DFN-Forum, Regensburg Seite 3 Siegfried Hackel, PTB

5 Die Basiseinheit der Zeit CSF1 Die Sekunde Definition: Die Sekunde ist das fache der Perioden- dauer der dem Übergang zwischen den beiden Hyperfeinstruktur-niveaus des Grundzustandes von Atomen des Nuklids 133 Cäsium entsprechenden Strahlung Jahr der Definition: 1967 bisher erreichte Messunsicherheit: (0,03 µs/jahr) praktische Umsetzung: Cäsium-Fontänenuhr - jüngste Generation der Cäsium- Atomuhren mit lasergekühlten Atomen 5. DFN-Forum, Regensburg Seite 4 Siegfried Hackel, PTB

6 Uhren und wie sie ticken Aus: Science (336, S. 421): Two Atomic Clocks Ticking as One 5. DFN-Forum, Regensburg Seite 5 Siegfried Hackel, PTB

7 Some details about the Link 2 dark fibers ( ITU-T G.652) n ~ at 1550 nm A~ 0.23 db/km Total fiber length 900 km Total one way loss >200 db Access to the link at 7 telecom containers 2 computing centers 5. DFN-Forum, Regensburg Seite 6 Siegfried Hackel, PTB

8 First Light MPQ - PTB since Feb. 2010! The Call from PTB (self portrait) 02/19/2010 K.P. Beat between cavity stabilized 1,5µm lasers at PTB and MPQ 5. DFN-Forum, Regensburg Seite 7 Siegfried Hackel, PTB

9 Characterizing the Full Link MPQ PTB local end 1 Fiber 1 remote end 1 Stabilize F1 beatnote 1 AOM 1 AOM 2 NIR MPQ 920 km NIR PTB AOM 4 AOM 3 beatnote 2 Fiber 2 Stabilize F2 remote end 2 local end 2 Final Data Evaluation 5. DFN-Forum, Regensburg Seite 8 Siegfried Hackel, PTB

10 Out-of-loop stability of 900 km link 5. DFN-Forum, Regensburg Seite 9 Siegfried Hackel, PTB

11 Was heißt das? Nur mal so eben etwas über die Genauigkeit: Messgenauigkeit: 5 * 10^-18 s C in der Glasfaser: 2 * 10^8 m/s Ergebnis: 10^-9 m 5. DFN-Forum, Regensburg Seite 10 Siegfried Hackel, PTB

12 Aber: Das ist ja heute nicht das Thema 5. DFN-Forum, Regensburg Seite 11 Siegfried Hackel, PTB

13 ArchiSafe: Ausgangslage g g Hallo Berlin Wir haben ein Problem! In den letzten 10 Jahren wurden mehr Akten produziert, als in der gesamten Menschheitsgeschichte > 30 Jahre Elektronisches Dokument 256 LONG 2720 ImageWidth 257 LONG 3636 ImageLength 258 SHORT 1 BitsPerSample 259 SHORT 4 Compression zuvor BYTE m b DFN-Forum, Regensburg Seite 12 Siegfried Hackel, PTB m > 30 Jahre?

14 Die Akten- Explosion Aktenmenge Jahr 5. DFN-Forum, Regensburg Seite 13 Siegfried Hackel, PTB

15 Verwaltungsrechtlicher Rahmen Art. 20 GG Bindung vollziehende Gewalt an Recht & Gesetz Prinzip ip der Aktenmäßigkeit des behördlichen Handelns 29 VerwVfG Verpflichtung zum Führen von Akten Gebot der Vollständigkeit Gebot zur Führung wahrheitsgetreuer Akten (Unversehrtheit) Unstrittig gg gültig g auch für die elektronische Vorgangsbearbeitung / Kommunikation 12 Gemeinsame Geschäftsordnung g( (der Bundesregierung) g) Stand und Entwicklung der Vorgangsbearbeitung müssen aus den elektronischen oder in Papierform geführten Akten nachvollziehbar sein 18Ab Abs. 1S S. 2R Registraturrichtlinie t i i Bundesministerien i i (RegR) R) Bei elektronisch gespeichertem Schriftgut sind die Vollständigkeit, Integrität, Authentizität und Lesbarkeit durch geeignete Maßnahmen zu gewährleisten. 5. DFN-Forum, Regensburg Seite 14 Siegfried Hackel, PTB

16 Scope von ArchiSafe: Bitgenaue Langzeitreproduzierbarkeit Vollständigkeit Verkehrsfähigkeit Offene Standards Lesbarkeit Elektron. Signatur Integrität und Authentizität ArchiSig Verfügbarkeit 5. DFN-Forum, Regensburg Seite 15 Siegfried Hackel, PTB

17 Aber: Das ist ja heute nicht das Thema 5. DFN-Forum, Regensburg Seite 16 Siegfried Hackel, PTB

18 Ein GAU -Beispiel Bitgenaue Langzeitreproduzierbarkeit 5. DFN-Forum, Regensburg Seite 17 Siegfried Hackel, PTB

19 PTB-Backup Bundesallee 100 Distanz: > 200 km Abbestraße Braunschweig Berlin-Charlottenburg 1 Gbit / s Switch 1 Gbit / s Switch PTB Labor bei BESSY II Ethernet t 1 Gbit / s 5. DFN-Forum, Regensburg Seite 18 Siegfried Hackel, PTB

20 PTB-Backup Bundesallee 100 Distanz: > 200 km Abbestraße Braunschweig Berlin-Charlottenburg 1 Gbit / s Switch 1 Gbit / s Switch Ethernet t 1 Gbit / s 5. DFN-Forum, Regensburg Seite 19 Siegfried Hackel, PTB

21 Aber: Das ist ja heute nicht das Thema 5. DFN-Forum, Regensburg Seite 20 Siegfried Hackel, PTB

22 Zeitstempelei Quersumme: 67 Zeitstempel Hash 7 (h 5 h 6 ) Zeitstempel-Siegel Fingerabdruck bzw. Hashwert Hash 5 (h 1 h 2 ) Hash 6 (h 3 h 4 ) Hash 1 (d 1 ) Hash 2 (d 2 ) Hash 3 (d 3 ) Hash 4 (d 4 ) Dokument d 1 Dokument d 2 Dokument d 3 Dokument d 4 Dokument d 1 + Hash h 1 =H(d 1 ) Hash h 2 =H(d 2 ) Hash h 6 =H(h 3 h 4 ) Timestamp t=tsp(h 7 ) = Reduzierter Hash-Baum + Zeitstempel Beweis-Dokument 5. DFN-Forum, Regensburg Seite 21 Siegfried Hackel, PTB

23 Aber: Das ist ja heute nicht das Thema 5. DFN-Forum, Regensburg Seite 22 Siegfried Hackel, PTB

24 Zur Entspannung: Ein kleiner Ausflug in die Kunstgeschichte: Gauguin Macke Klimt Van Gogh??? Mi ó Miró 5. DFN-Forum, Regensburg Seite 23 Siegfried Hackel, PTB

25 Da gibt es noch ein genaueres Bild: Konrad Kujau??? Mi ó b i Miró beim malen 5. DFN-Forum, Regensburg Seite 24 Siegfried Hackel, PTB

26 ... und was noch? Kujau Kujau Kujau Kujau Kujau und da gab es noch Tagebücher 5. DFN-Forum, Regensburg Seite 25 Siegfried Hackel, PTB

27 DFG-Projekt BeLab: Beweissicheres elektronisches Laborbuch Prof. Roßnagel (Uni Kassel) Prof. Neumair (KIT) Vortragender (PTB) Was braucht der/die Wissenschafler/in? Was sind Primärdaten? Welche Formate sind zweckmäßig? Wie sind die rechtlichen Rahmenbedingungen? Was braucht das Zertifizierungslabor? 5. DFN-Forum, Regensburg Seite 26 Siegfried Hackel, PTB

28 Aber: Das ist ja heute nicht das Thema. Das kommt morgen um 14 Uhr 5. DFN-Forum, Regensburg Seite 27 Siegfried Hackel, PTB

29 Smart Meter Bis 2011: Staatliche Regulierung für Smart Meter nur nach Eichrecht Gewährleistung richtigen Messens mit Ziel : Verbraucherschutz und lauterer Handelsverkehr Seit Inkrafttreten des EnWG 2011: Staatliche Regulierung für Smart Meter auch nach Energiewirtschaftsrecht Gewährleistung richtigen Messens mit Ziel: Schaffen der Energiewende und sichere Energieversorgung Flächendeckung bis DFN-Forum, Regensburg Seite 28 Siegfried Hackel, PTB

30 Was ist das Problem? Staat gewährleistet Sicherheit, weil Verbraucher nicht ablehnen darf und die Sicherheit nicht selbst erkennen kann. Gateway-Firewall Smart Meter Cyber Space Das durch das EnWG eingeführte obligatorische Smart Meter Gateway soll als Firewall die Verbraucher vor unzulässiger Datennutzung schützen. 5. DFN-Forum, Regensburg Seite 29 Siegfried Hackel, PTB

31 Datenschutz ist wichtig! Vermeidung der Übermittlung von Nutzungsmustern der Verbraucher Nur das für die Abrechnung zwingend notwendige Datenmaterial wird übermittelt Konsequenz: Intelligente Stromzähler (Smart Meter) sind notwendig und die brauchen eine gute Zeit und die brauchen eine Identität und das Ganze auch noch sicher! 5. DFN-Forum, Regensburg Seite 30 Siegfried Hackel, PTB

32 Ein Bildchen dazu Datenschutzansatz: Datensparsamkeit Maximale Datenaggregation im Haus Cyber Space tarifierte Daten Tarifprogramm Time Based Metering erforderlich (Zuordnung kwh zu Zeit) 5. DFN-Forum, Regensburg Seite 31 Siegfried Hackel, PTB

33 Die Zeitvertreiberei Telefonauskunft: 1000 Anrufe pro Tag Internet-Informationsservice: Informationsservice: > 10 Mio. Zugriffe pro Tag Verbreitung über DCF77: > 20 Mio. Empfänger in Deutschland für Synchronisation von Telefonnetzen Kraftwerke Flugsicherung, DFN-Forum, Regensburg Seite 32 Siegfried Hackel, PTB

34 Die Zeit bei Smart Grids Zeit für SMART Grids Bereitstellung von UTC für die Smart Grid Initiative des BMWi Herausforderung: Bereitstellung e e einer e gesicherten e e kryptografischen Authentifizierung NTP - benannte Stelle Gateway WAN NTP PTB 5. DFN-Forum, Regensburg Seite 33 Siegfried Hackel, PTB

35 Kryptoschutz für die Zeit Problem: Kein Kryptoschutz Kann nicht nachgerüstet werden. Äther DCF77 Gateway WWW (NTP) Problem: Kein Kryptoschutz Kann nachgerüstet werden! 5. DFN-Forum, Regensburg Seite 34 Siegfried Hackel, PTB

36 Kryptoschutz für die Logik Digitale, asymmetrische Signierverfahren erlauben eine Virtualisierung des eichrechtlichen Richtigkeitsmanagement, d. h., autorisierte Veränderungen an geeichten Geräten via Internet werden möglich. Schutzprofil und Technische Richtlinie dienen Sicherem Smart-Metering! Sicheres Smart Grid ist ein ein anderes Thema! 5. DFN-Forum, Regensburg Seite 35 Siegfried Hackel, PTB

37 Notwendigkeit einer Root-CA Bild: BSI TR/PTB 5. DFN-Forum, Regensburg Seite 36 Siegfried Hackel, PTB

38 Danke an: Tobias Schäfer, Björn Hage S. Raupach, O. Terra, Th. Legero, B. Lipphardt, S. Weyers, G. Grosche, H. Schnatz Martin Kahmann Dieter Sibold 5. DFN-Forum, Regensburg Seite 37 Siegfried Hackel, PTB

39 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Dr. Siegfried i Hackel, Dir. u. Prof. Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) Fachbereich Q.4 Informationstechnologie Bundesallee 100 D Braunschweig Tel.: +49 (531) DFN-Forum, Regensburg Seite 38 Siegfried Hackel, PTB

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