Seminar: Sicherheitsaspekte cyber-physischer Systeme

Wissenschaftliches Seminar: Termin Dienstags 11-13 Uhr, G29-408.

Heutzutage werden immer mehr technische Systeme in militärischen und zivilen Bereichen mit Intelligenz ausgestattet, um den Komfort, die Sicherheit oder andere Funktionalitäten dieser Systeme zu verbessern. Beispiele sind Teleoperationsroboter, autonom agierende Luftfahrzeuge (auch "Dronen" genannt), intelligente Fahrzeuge und Serviceroboter. Erreicht wird diese Steigerung der Leistungsfähigkeit durch in den Systemen verbaute "Mini-Rechner". Diese werden auch "eingebettete Systeme" genannt. Sie verarbeiten von Sensoren aus der Umwelt aufgenommene Werte (z.B. Abstandswerte von Ultraschallsensoren) und steuern die Funktionen des Systems, welche durch Aktoren (z.B. Antriebsmotoren der Räder) umgesetzt werden.

Seit einigen Jahren wird von Forschern der Begriff "Cyber-Physisches System" (CPS) geprägt, um die Verpflechtung von Rechenleistung durch informationstechnische Systeme (IT) und physikalische Prozesse zu betonen. Je nach Einsatzbereich des CPS werden bestimmte Technologien und Kommunikationsprotokolle verwendet, die Sicherheitsschwachstellen aufweisen können und so für Angreifer lohnende Ziele sein können. Im Seminar werden Sicherheitsfragen ausgewählter cyber-physischer Systeme untersucht. Dabei werden initial Sicherheitsvorfälle aus dem Bereich der Informationssicherheit (Security) betrachtet, die einen Einfluss auf das physische Verhalten (Safety) des CPS haben können. Weiterhin werden Mechanismen untersucht, wie CPS vor Angriffen abgesichert werden können.

Das Seminar umfasst folgende Themenschwerpunkte:

• Teleoperationsroboter
• Unbemannte Luftfahrzeuge (UAVs)
• intelligente Fahrzeuge
• mobile Roboter

Das Seminar dient dazu, Grundlagen im Bereich cyber-physischer Systeme und ihrer Sicherheitseigenschaften zu vermitteln. Jeder Teilnehmer erarbeitet sich ein ihm zugeteiltes Thema, stellt dieses im Seminar in einer Präsentation vor und fertigt eine Seminararbeit an.

Aufbauend zum Seminar kann an verschiedenen Projekten (Softwareprojekt, Individualprojekt, Abschlussarbeiten) gearbeitet werden. Eine Möglichkeit ist das von diesem Lehrstuhl angebotene Softwareprojekt Teamrobotik, das im folgenden Sommersemester angeboten wird (siehe Link zum vergangenen Softwareprojekt Teamrobotik SS 14). Die Themaausgestaltung wird in diesem Rahmen auf die am Lehrstuhl verfügbaren Roboter angepasst.