Selbstorganisierende und sichere Funkschließanlagen

Transkript

1 Selbstorganisierende und sichere Funkschließanlagen Ein Kooperationsprojekt von Fraunhofer ESK und der Uhlmann & Zacher GmbH Dipl.-Inform. Markus Augel Dipl.-Ing. Josef Jiru

2 Selbstorganisierende Funkschließanlagen - Warum? Warum eine Vernetzung von elektronischen Schließzylindern? Kurzfristige Änderung von Schließplänen Zeitnahe Sperrung verlorener Schlüssel Schließzylinder 1 Schließzylinder 2 Warum drahtlos? Kabelbasierte Installationen sind aufwändig und teuer Stetige Weiterentwicklung der Funktechnologien Integration eines Funksystems in die Schließzylinder Access Point Herausforderungen Unkomplizierte Inbetriebnahme des Systems Robustheit und Abhörsicherheit Schließsystemverwaltung Folie 2

3 Komponenten Selbstorganisation Drahtlose Sicherheit Funk- Schließanlagen Anwendungsbeispiel Folie 3

4 Was ist Selbstorganisation? Oberbegriff für Selbstkonfiguration (z.b. Ad-hoc-Vernetzung): - Automatische Konfiguration der Netzkomponenten Selbstheilung: Automatische Erkennung und Behebung von Störungen Selbstschutz: Schutz des Systems vor der Umwelt Selbstoptimierung, Selbstbeschreibung,... Entlastung des Anwenders Höherer Komfort für den Anwender Vernetzung tritt in den Hintergrund, Anwendung rückt in den Vordergrund Folie 4

5 Selbstorganisation - Einige Beispiele Selbstkonfiguration Automatische Netzformation von Bluetooth Selbstheilung Adaptives Routing in Kommunikationsnetzen Kompensation eines Prozessorausfalls in Multi-Prozessor-Systemen Selbstschutz Firewall, Verschlüsselung, Authentifizierung Selbstoptimierung Dynamische Anpassung der Sendeleistung Lastverteilung in verteilten Systemen Folie 5

6 Komponenten Selbstorganisation Drahtlose Sicherheit Funk- Schließanlagen Anwendungsbeispiel Folie 6

7 Sicherheitsanforderungen und -mechanismen bei Wireless (1) Abhörsicherheit und Vertraulichkeit Erreichbar durch Verschlüsselung (symmetrisch, asymmetrisch, hybrid) Datenintegrität Erreichbar durch Message Authentication Codes Kryptographische Prüfsumme aus Daten und Schlüssel Authentizität des Kommunikationspartners Nachweisbar durch Challenge-Response-Verfahren Nachweis der Kenntnis geheimer Informationen Mechanismen sind nur so gut wie die dahinter stehenden Algorithmen! Folie 7

8 Sicherheitsanforderungen und -mechanismen bei Wireless (2) Robustheit und Verfügbarkeit Verschiedene Modulations- und Bandspreizverfahren Diverse Fehlerschutz- und -korrekturmechanismen - Redundante Übertragung - Neuübertragung im Fehlerfall Bei geeigneter Auswahl und Kombination: Einsatz in Umgebungen mit hohem Störpotential möglich Praxisbeispiel: Deutsche Firma steuert mobile Brennöfen über Bluetooth Ein drahtloses System kann so sicher sein, dass damit Sicherheitsaufgaben erfüllt werden können! Folie 8

9 Sicherheitsaufgaben mit Wireless - Weitere Beispiele Anwendung: Brandschutz Drahtlose Sensoren zur Temperaturüberwachung Für gefährdetes Gelände: Wälder, Felder etc. Brandfrüherkennung Anwendung: Überwachung der statischen Integrität Drahtlose Sensoren zur Erfassung von Vibrationen Für Großbauwerke: Hallen, Brücken, Staudämme etc. Rechtzeitige Evakuierung Folie 9

10 Komponenten Selbstorganisation Drahtlose Sicherheit Funk- Schließanlagen Anwendungsbeispiel Folie 10

11 Selbstorganisierendes Funkschließsystem - Übersicht Funkschlüssel RFID Schließzylinder 1 Wandleser Schließzylinder 2 Schließzylinder 3 Wandleser Eigenschaften Access Point 1 Access Point 2 Low-power Funksystem in Zylindern, Access Points und Funkschlüsseln Robuste drahtlose Vernetzung Selbstorganisierend und skalierbar Kryptographisch gesicherte Datenübertragung IP-basiertes Infrastrukturnetzwerk Schließsystemverwaltung Folie 11

12 Selbstorganisierendes Funkschließsystem - Vorteile Zentrale Verwaltung aller Schließzylinder per Fernzugriff Reduzierter Verwaltungsaufwand Steuerung aller Zugangsberechtigungen von einem zentralen Punkt Einfache Realisierung von temporären Schließberechtigungen Zeitnahe Sperrung von verlorenen Schlüsseln Zeitnahe Status- und Protokollabfrage Zentrales Öffnen und Schließen (z.b. in Notsituationen) Folie 12

13 Selbstorganisation des Funkschließsystems Selbstkonfiguration Automatische Einbindung aller Netzkomponenten - Neue Zylinder - Neue Access Points Selbstheilung Erkennung und Kompensation von Störungen - Zylinder-Ausfall - Access Point-Ausfall und verwaiste Zylinder - Verwaltungsausfall Folie 13

14 Zusammenfassung Drahtlose Kommunikation und sicherheitskritische Systeme sind kein Widerspruch! Einzelne Anwendungen erst mit Wireless praktikabel Herausforderung bleibt: Auswahl der richtigen Funktechnik Analyse des Anwendungsfalls erforderlich Wesentlicher Aspekt: Selbstorganisation Ein Anwendungsbeispiel: Funkschließsystem - Fraunhofer-Einrichtung für Systeme der Kommunikationstechnik ESK - Halle 9, Gemeinschaftsstand B36 der Fraunhofer-Gesellschaft - Wir freuen uns auf Ihren Besuch! Fraunhofer ESK Hansastr München Tel.: Folie 14