Internet der Dinge Wieviel Internet steckt im Internet der Dinge

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1 Internet der Dinge Wieviel Internet steckt im Internet der Dinge Claudia Eckert Fraunhofer Institut für Sichere Informationstechnologie SIT Darmstadt/München OMNICARD, Berlin, Gliederung 1. Internet der Dinge 2. Das Internet im Internet der Dinge 3. Konsequenzen für die IT Sicherheit 4. Take home Message Slide2 1

2 1. Internet der Dinge Von Human-Centric zu Human-Supportive Computing Neues Paradigma: Internet of Things 7 trillion wireless devices serving 7 billion people by 2017 Wireless World Research Forum, 2008 Slide3 1. Internet der Dinge Vision: Internet der Dinge Smart Items: Verknüpfung von Informationen mit Objekten Digitale Vernetzung von Objekten Characteristika: eingebettete Sensoren (RFID) Produkt Gedächtnis und Zustand Kommunikation: wire-less, ad-hoc Context-aware, anpassungsfähig Slide4 2

3 1. Internet der Dinge Innovative Anwendungen: z.b. Smart Factory: Future of industrial automation Network of Smart Components Smart Services: e.g. Energy-aware Production On-the Fly Fault Detection Improved Manufacturing Maintenance, Compliance Slide5 1. Internet der Dinge Das Internet der Dinge heute Sicht des EPC-Global: (Electronic Product Code ) Ein Netzwerk von unterschiedlichen, miteinander interagierenden Komponenten, die kostengünstig Dienste für das Auffinden und den Austausch der Produktinformationen in der Wertschöpfungskette anbieten. Slide6 3

4 1. Internet der Dinge Das Internet der Dinge aus Sicht von EPC-Global Sicherer Austausch Im Internet Security Specifications ALE F&C ONS Application Program Interface (API) Unternehmen EPC IS Authentifizierung Autorisierung EPC IS Unternehmen Tag Internes System Data Translation (ERP, WMS, etc.) Reader Management Reader Protocols Privates Netzwerk Middleware (EPC-fähig) Reader (EPC-fähig) Middleware (EPC-fähig) Reader (EPC-fähig) Internes System (ERP, WMS, etc.) Privates Netzwerk GEN 2 AIP Tag Data Standards EPCIS protocols Source: Slide7 1. Internet der Dinge Dienste im Internet der Dinge EPCglobal bietet Dienste und Standards zum automatisierten Tracking, Tracing von Produkten 1. EPC-Information Service: EPC-IS, lokal betrieben Pro Teilnehmer (Hersteller, Händler, ) in EPC wird ein Service angeboten mit Informationen zu den Produkten des Teilnehmers 2. Discovery-Dienste (Zentral betrieben durch EPC-Global) EPC-Events registrieren und Bereitstellen: Erfassung, Bearbeitung,... Slide8 4

5 1. Internet der Dinge Dienste im EPCglobal (Forts.) 3. ONS: Object Name Service Auflösung von EP Codes: Abbilden auf Hersteller/Domäne z.b. EPC: urn:epc:id:sgtin: : :12345 abbilden auf: sgtin.id.onsepc.com Referenz auf Root-ONS Root ONS ist ein EPCglobal Core Service ONS-Antwort: URLs zum EPC-IS des Produktherstellers ONS basiert auf DNS: d.h. eine ONS-Abfrage ist eine DNS-Abfrage Slide9 2. Das Internet im Internet der Dinge 2. Das Internet im Internet der Dinge DNS: Domain Name Service Abbilden von Domänennamen auf IP Adressen User Beispiel: DNS-Abfrage 2 cs.princeton.edu cs.princeton.edu 1 Name server Ablauf 1. Angabe eines DNS-Namen 2. DNS-Anfrage nach IP-Adresse 3. falls Cache-Miss weiterleiten der Anfrage, sonst: Antwort mit IP-Adresse 4. Cache-Aktualisierung, falls notwendig Mail program TCP IP Slide10 5

6 2. Das Internet im Internet der Dinge DNS-Probleme, eine Auswahl Packet Interception: Manipulation von IP Paketen mit DNS Informationen Anfrage Vorhersage: Manipulation des Frage/Antwort Ablauf des DNS Protokolls Cache Poisoning: Verschiedene Varianten, um gefälschte Informationen in den Cache einzuschleusen Unterwanderte DNS-Server: DNS-Server unter Kontrolle von Angreifern Denial of Service Slide11 2. Das Internet im Internet der Dinge ONS-Namensauflösung 1a, 1b: Übertragung der RFID-Information 2a: Anfrage an Discovery Service 2b: ONS-Anfrage nach URL 2c: Antwort von lokalem ONS 2d: Weitergabe an Anwendung 3a,b: Auflösung des DNS-Namens 3c: direkter Zugriff durch Anwendung auf EPCIS, Produkt-Informationen Slide12 6

7 2. Das Internet im Internet der Dinge ONS-Namensauflösung 1a, 1b: Übertragung der RFID-Information 2a: Anfrage an Discovery Service 2b: ONS-Anfrage nach URL 2c: Antwort von lokalem ONS 2d: Weitergabe an Anwendung 3a,b: Auflösung des DNS-Namens 3c: direkter Zugriff durch Anwendung auf EPCIS, Produkt-Informationen Slide13 3. Konsequenzen für die IT Sicherheit Konsequenzen für die Sicherheit von ONS Sicherheitsprobleme des DNS gelten auch für ONS Keine Authentisierung der Partner Keine Verschlüsselung, keine Integrität Angriffe auf ONS-Server, Spoofing, Man in the Middle, Beispiel: Packet Interception: Fälschen von DNS-Antworten Lösung: z. B. Globaler Einsatz von DNSSEC Gewährleistet Authentizität und Datenintegrität aber keine Verschlüsselung Probleme: Zertifizierte Private Keys nötig Jeder DNS-Server muss DNSSEC unterstützen Slide14 7

8 3. Konsequenzen für die IT Sicherheit Angriffs-Beispiel: Ausnutzen der fehlenden Produkt-Authentizität Problem: RFID-Tags mit EPC sind einfach zu kopieren, z.b. Zustellung eines Original-Produkts mit EPC Protokoll der Aktionen im Discovery Service Angriff: Retailer kopiert EPC eines Produkts und heftet ihn an gefälschtes Produkt Discovery Service liefert zu EPC des gefälschten Produkts die Daten des Originals, Kunde kann Fälschung nicht erkennen Lösungsmöglichkeit: Authentifizierung der RFID-Tags? Probleme: Ressourcen-schwache Tags, teuer Authentisierungs-Protokolle fehlen, Bindung: Tag an Produkt ist lose Slide15 3. Konsequenzen für die IT Sicherheit Angriffs-Beispiel: Ausnutzen fehlender Vertraulichkeit, Privacy EPCode Information ermöglicht Tracking/Tracing: d.h. welches Produkt befindet sich wo Quelle: Fabian, Günter Slide16 8

9 3. Konsequenzen für die IT Sicherheit Zusätzlich: Probleme des EPCglobal Netzwerks durch Unsicherheit zentraler Dienste und Komponenten: Attacken gegen sämtliche globalen Dienste und Komponenten des EPCglobal Network sind möglich u.a. Spoofing-Angriffe, Kontrollieren von Discovery-Diensten, Lösungsansätze (klassisch): Zugriffskontrollen für Dienste, Authentisierung der Teilnehmer E2E-Verschlüsselung von Daten Absicherung gegen DoS Probleme: erforderlich: zertifizierte Private Keys für jeden Teilnehmer RFID-Tags sind manipulierbar, keine E2E Verschlüsselung, Slide17 3. Konsequenzen für die IT Sicherheit Unsicherheit zentraler Dienste und Komponenten (Forts.) Attacken gegen sämtliche lokalen Dienste und Komponenten u.a. Spoofing, Integritäts- und Vertraulichkeitsverletzungen, Angriffe durch unsichere Programmierung (vgl. Web-Anwendungen!) Lösungsansätze (klassisch): Zugriffskontrollen für lokale Dienste, Authentisierung E2E-Verschlüsselung von Daten Sicheres Programmieren, Input-Filterung, Probleme: Für jeden Dienst, der bei einem Teilnehmer lokal läuft, sind zertifizierte Private Keys für jeden Teilnehmer erforderlich! Skalierungsproblem: Schlüsselverteilung, -Erneuerung Vertrauenswürdigkeit der Dienste? Attestierung viel zu aufwändig Slide18 9

10 4. Take Home Message 4. Zusammenfassung Das Internet der Dinge basiert heute auf EPCglobal: Services: Finden/Tracken/Tracen von Produkten Discovery Service: Privacy-Concerns ONS: erbt die DNS Sicherheitsmängel Unsicherheit der Dienste, deren URL erfragt wird: erben aller bekannten Web-Sicherheitsprobleme, Und: Sicherheitsprobleme gewinnen zunehmend an Bedeutung: von geschlossenen Warenketten zu offenem ubiquitous Computing Lösungsansätze, aber noch viele offene Fragen PKI: Authentisierung der EPCglobal-Teilnehmer, zentrale CA? Zugriffskontrolle zu Webservices und EPC-IS, skalierend? Effizienter Nachweis der Vertrauenswürdigkeit von Diensten? Slide19 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Fraunhofer Institute for Secure Information Technology SIT Prof. Dr. Claudia Eckert Rheinstraße Darmstadt, Germany Phone: Telefax: mail: www: 10

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