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Durch die wachsende Anzahl dezentraler Energieerzeugungsanlagen wie Windkraft- und Photovoltaikanlagen steigt auch der Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnik (IKT), die zur Regelung und Überwachung der oftmals geographisch weit verteilten Komponenten zum Einsatz kommt. Durch die zunehmende Vernetzung erhöht sich aber auch die Gefahr von Angriffen auf die IKT in den Stromnetzen. Zur Entwicklung von Abwehrstrategien und der kosteneffizienten sowie gefahrlosen Erprobung neuer Sicherungsmaßnahmen, ist eine Simulation der entsprechenden IKT-Infrastruktur notwendig. Im Rahmen des BMWi-Forschungsprojekts „Methoden für Energienetzakteure zur Prävention, Detektion und Reaktion bei IT-Angriffen und Ausfällen“ (MEDIT5) wird hierzu die IKT-Simulationsumgebung rettij entwickelt. Sie dient der Simulation energietechnikspezifischer IKT-Komponenten sowie der Durchführung von Angriffsszenarien. Im Zuge der Simulation ist es notwendig, neben simulierten Komponenten auch existierende proprietäre Applikationen an die Simulationsumgebung anbinden zu können. Diese Möglichkeit wird in rettij mithilfe von Docker-Technologien bereitgestellt. Außerdem ist eine einfache und verständliche Umsetzung von Netztopologien notwendig. Dies ist in rettij durch die Verwendung des YAML-Dateiformats zur Spezifikation der Netztopologie gewährleistet. Zur Verbindung von rettij mit einem Energienetzsimulator wie pandapower, kann z. B. der Co-Simulator mosaik eingesetzt werden.

Modern cyber-physical systems (CPS), such as our energy infrastructure, are becoming increasingly complex: An ever-higher share of Artificial Intelligence (AI)-based technologies use the Information and Communication Technology (ICT) facet of energy systems for operation optimization, cost efficiency, and to reach CO2 goals worldwide. At the same time, markets with increased flexibility and ever shorter trade horizons enable the multi-stakeholder situation that is emerging in this setting. These systems still form critical infrastructures that need to perform with highest reliability. However, today’s CPS are becoming too complex to be analyzed in the traditional monolithic approach, where each domain, e.g., power grid and ICT as well as the energy market, are considered as separate entities while ignoring dependencies and side-effects. To achieve an overall analysis, we introduce the concept for an application of distributed artificial intelligence as a self-adaptive analysis tool that is able to analyze the dependencies between domains in CPS by attacking them. It eschews preconfigured domain knowledge, instead exploring the CPS domains for emergent risk situations and exploitable loopholes in codices, with a focus on rational market actors that exploit the system while still following the market rules. 1 12

Im Rahmen des BMWi-Forschungsprojektes1 Integrität und Nicht-Abstreitbarkeit multimedialer VoIP-Streams (INTEGER2), soll unter anderem untersucht werden, wie eine vertrauenswürdige Langzeitarchivierung der erfolgten Gespräche in Deutschland realisiert werden kann. In dieser Veröffentlichung wird ein Überblick über die Grundlagen der vertrauenswürdigen Langzeitarchivierung in Deutschland gegeben. Für die im Rahmen von INTEGER entwickelte Kommunikationslösung werden unter der Anwendung von DIN-316443 Anforderungen an die Anwendung erarbeitet. INTEGER basiert auf einem Hardwarevertrauensanker, dem Trusted Platform Module (TPM). Es kann gezeigt werden, dass die DIN-31644 zur Herleitung von Anforderungen an eine vertrauliche Langzeitarchivierung im Anwendungsfeld multimedialer Kommunikation, im speziellen VoIP, geeignet ist und die entsprechenden Anforderungen exemplarisch für das Projekt INTEGER angewendet werden können. Im weiteren Verlauf von INTEGER muss evaluiert werden, ob und wie ein Lösungskonzept, sowie eine prototypische Umsetzung basierend auf den aus DIN-31644 resultierenden Anforderungen, im Rahmen des Projekts erfolgen kann.

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The sustainable energy transition is one of the most ambitious projects in Germany. Its progress and challenges are observed by many other countries. In that regard, latest research activities emphasise innovative concepts and technologies for energy distribution grids. Under the general term smart grid, intelligent control mechanisms are needed to cope with arising challenges of volatile and decentralised renewable energy resources. This creates new security threats for the critical energy supply infrastructure. T raditionally, energy production and distribution has been part of a centralised and closed system. Today, renewable energy resources are decentralised and interconnected to virtual power plants using shared networks, such as the internet. The so called "air gap" has been closed. For the most part, energy distribution grids do no longer rely on physical and local measures for control and stabilisation; they have become more dynamic and centrally controlled instead. Furthermore, established proprietary and energy specific systems are replaced by standard IT protocols and commercial-of-the-shelf hardware. This development raises further security concerns. Known threats from the office IT are applicable to industrial control systems (ICS), now. The research project SEnCom (System security of energy distribution grids with integrated information and communication technologies) addresses these concerns and examines the nearby future to discover emerging IT security threats in German energy distribution grids. While traditional and centralised control systems are considered to be relatively secure, this paper will introduce findings based on a threat model for decentralised locations in an energy distribution grid. These results reveal particular weaknesses regarding the topics monitoring and integrity protection of ICS in the German energy sector. In addition, an insight into the current state of the art for the protection of ICS and an introduction of countermeasures (e. g Trusted Computing) to discovered weaknesses, in energy distribution grids, is provided. In conclusion, the paper wants to encourage energy distribution operators and ICS vendors to be more proactive in terms of IT security, because if not, the energy distribution grid may become a vulnerable target for hacking attacks (e. g. cyber terrorism) in the future.

Das traditionelle deutsche Stromnetz befindet sich im Wandel. Intelligente, vernetzte Steuerungssysteme sollen traditionelle, lokale Steuerungssysteme ersetzen, um verschiedene Herausforderungen in der Netzsteuerung zu kompensieren. Hieraus entstehen neue Anforderungen an die Informationssicherheit von Energieverteilnetzen. Im Forschungsprojekt „Systemsicherheit von Energieversorgungsnetzen bei Einbindung von Informations- und Kommunikationstechnologien“ (SEnCom) wurde deshalb die Informationssicherheit in Energieverteilnetzen der nahen Zukunft untersucht, um mögliche Defizite aufzudecken und Gegenmaßnahmen zu erarbeiten. Diese Veröffentlichung stellt eine Bedrohungsanalyse für dezentrale Standorte in Energieverteilnetzen vor und gibt den Stand der Technik hinsichtlich der Informationssicherheit mit Hilfe bestehender Standards wieder. Auf dieser Basis werden ausgewählte Gegenmaßnahmen für entdeckte Bedrohungen erläutert. Energienetzakteure sollen ermutigt werden, proaktiver mit dem Thema der Informationssicherheit umzugehen.

Durch die gesetzliche Einführung intelligenter Messsysteme sollen das Messwesen für das Energienetz und der Umgang mit Energie in Deutschland verbessert werden. Das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) hat, nach dem Prinzip „Secure by Design“, hierfür Sicherheitsrichtlinien in Bezug auf eine zentrale Kommunikationseinheit, das sogenannte Smart Meter Gateway (SMGW), entwickelt. In dem Forschungsprojekt SPIDER wurden diese Richtlinien untersucht. Hierbei wurde Trusted Network Connect (TNC) als zusätzlicher Sicherheitsbaustein in einem erweiterten Sicherheitskonzept erkannt, der die Sicherheit eines SMGW und damit eines intelligenten Messsystems erhöhen kann. Diese Veröffentlichung baut auf bereits bestehenden Veröffentlichungen zu dem genannten Sicherheitskonzept aus dem Forschungsprojekt SPIDER auf und stellt eine erfolgreiche Integration von TNC in ein SMGW auf der Basis des Sicherheitskonzepts vor.

Um den Herausforderungen zukünftiger Energienetze begegnen zu können, ist eine sichere Datenübertragung zwischen den Steuerkomponenten notwendig. Das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) hat hierfür Sicherheitsvorgaben in Bezug auf eine zentrale Kommunikationseinheit, das sog. Smart Meter Gateway, (SMGW) entwickelt. Das Sicherheitskonzept berücksichtigt diese Vorgaben und erhöht zusätzlich die Informationssicherheit des SMGW indem es Elemente des Trusted Computings (TC)-Ansatzes integriert. Dazu wird ein Tamper-Resistant-Grid über ausgewählte Hardwareelemente gelegt, das Secure Boot-Verfahren angewendet und eine laufende Integritätsmessung des SMGWs über den Trusted Network Connect (TNC) - Ansatz realisiert.

In order to meet future challenges of energy grids, secure communication between involved control systems is necessary. Therefore, the German Federal Office for Information Security (BSI) has been published security standards concerning a secure communication unit for smart metering systems, which is named Smart Meter Gateway (SMGW). This present security concept of this paper takes these standards into consideration, but extends their level of information security by integrating elements from the Trusted Computing approach. A tamper-resistant grid has been integrated with chosen hardware modules and a trustworthy boot process has been applied. To measure and evaluate the SMGW’s integrity continuously the specification Trusted Network Connect (TNC) from the Trusted Computing Group (TCG) has been used furthermore. This work is an outcome of the German research project SPIDER from BMWi, which started in March 2013 and will end in February 2015.

Die sichere Datenübertragung zwischen den Steuerkomponenten zukünftiger, intelligenter Energienetze ist zwingend notwendig, um die Anforderungen an die Stabilität und Sicherheit erfüllen zu können. Hierfür wurden Sicherheitsvorgaben von dem Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) in Bezug auf eine zentrale Kommunikationseinheit zur Sicherung intelligenter Energienetze, das sog. Smart Meter Gateway (SMGW), entwickelt. Das SPIDER-Projekt des BMWi berücksichtigt diese Vorgaben bei der Entwicklung ihres SMGW und erhöht den Integritätsschutz, indem es Elemente aus dem Ansatz Trusted Computing (TC) von der Trusted Computing Group (TCG) integriert. Aufbauend auf Trusted Boot wird ein Secure-Boot-Verfahren angewendet und eine laufende Integritätsmessung über die Trusted Network Connect (TNC) Architektur realisiert. Dadurch ist die Integrität eines SMGW aus der Ferne erkenn- und kontrollierbar. Man muss sich daher nicht mehr nur auf die durch das BSI vorgeschriebene Verplombung des Gehäuses verlassen. Dieser Ansatz geht damit einen Schritt weiter, als die bisherige BSI-Spezifikationen es vorsehen.

Die Energienetze der Zukunft stehen vor den Herausforderungen schwankende und dezentrale Energieerzeugung bei gleichzeitiger Wahrung der Netzstabilität zu ermöglichen. Um dies zu erreichen, ist eine sichere Datenübertragung zwischen dem Smart Meter Gateway (SMGW) und den unterschiedlichen Externen Marktteilnehmern (EMT) unumgänglich. Das vorgestellte Sicherheitskonzept für die sichere Datenübertragung in Smart Grids basiert auf dem Trusted Computing Ansatz. Zum einen wird als Vertrauensanker der Trusted Platform Module (TPM)-Chip im SMGW eingesetzt. Zum anderen wird über den Trusted Network Connect (TNC)-Ansatz dem SMGW Administrator (SMGW-Admin) der Zustand der Systemintegrität des SMGWs mitgeteilt (Remote Attestation). Die in den Technischen Richtlinien vom Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) beschriebenen Anforderungen wurden berücksichtigt. Das Sicherheitskonzept wurde gegen die in der Bedrohungsanalyse identifizierten Bedrohungen kritisch geprüft und stellt für die meisten Bedrohungen einen sehr guten Schutz dar. In einem Demonstrator konnte gezeigt werden, dass das Sicherheitskonzept praktisch umsetzbar ist und der Trusted Computing Ansatz mit den BSI-Richtlinien kompatibel ist.

Das Gebiet der Netzsicherheit ist ein schwer zu lehrendes und mühsam zu lernendes Fach in der Informatikausbildung. Dies hat verschiedene Gründe, z.B. erfordert es Fachkenntnis, die jenseits von bunten Bildern zu vermitteln ist und sich dabei mit geringer Halbwertszeit weiterentwickelt. Echte Bedrohungsszenarien müssen unter Laborbedingungen nachgestellt werden, und der Umgang mit den Sicherheitswerkzeugen ist sehr komplex. Auf der einen Seite muss das System konzeptionell verstanden werden und auf der anderen Seite sind viele Details in der Konfiguration von Firewalls, Netz-Komponenten und –Werkzeugen für klassische Prüfungssituationen in der Ausbildung anzuwenden. Mit NetS-X (Network Security Experience) stellen wir einen laufenden Prototyp einer e-learning Plattform vor, mit der ein weiter Bereich von Sicherheitsszenarien vermittelt werden kann. Dabei wird der Lernende in einem Spielsystem mit Situationen konfrontiert, die er in einer echten, auf Linux basierenden typischen IT-Infrastruktur eines Unternehmens beherrschen muss. Die sicherheitsrelevanten Aktivitäten des Lernenden, z.B. der Einsatz von Monitor-Werkzeugen oder die Konfiguration von Netz-Komponenten werden dabei nicht simuliert, sondern real durchgeführt und durch Prozesse des Spielsystems beobachtet und bewertet. Autorenwerkzeuge ermöglichen den Lehrenden und Spielern, selber neue Spielsituationen, Sicherheitsszenarien oder Wissenskomponenten in das System zu integrieren.

Thema des Workshops waren alle Fragen, die sich der Vermittlung von Informatikgegenständen im Hochschulbereich widmen. Dazu gehören u.a.: - fachdidaktische Konzepte der Vermittlung einzelner Informatikgegenstände - methodische Lösungen, wie spezielle Lehr- und Lernformen, Durchführungskonzepte - Studienkonzepte und Curricula, insbesondere im Zusammenhang mit Bachelor- und Masterstudiengängen - E-Learning-Ansätze, wenn sie ein erkennbares didaktisches Konzept verfolgen empirische Ergebnisse und Vergleichsstudien. Die Fachtagung widmete sich ausgewählten Fragestellungen dieses Themenkomplexes, die durch Vorträge ausgewiesener Experten, durch eingereichte Beiträge und durch eine Präsentation intensiv behandelt wurden.

IT-Sicherheit und Benutzbarkeit stehen häufig im Konflikt zueinander. Dies ist verbunden mit der weitgehenden Berücksichtigung von Aspekten der Benutzbarkeit bei gleichzeitig geringer Berücksichtigung der IT-Sicherheit in den Methoden zur Anforderungsanalyse. Im Projekt SiWear1 werden aus Einsatzszenarien die Sicherheitsanforderungen an Wearable-Systeme mit Hilfe des Sicherheitsstandards IT-Grundschutz abgeleitet. Dies ermöglicht eine frühzeitige Koordination von Anforderungen an die IT-Sicherheit sowie an die Benutzbarkeit und fördert somit die Vereinbarkeit von beiden.

Durch den Ansatz Trusted Network Connect (TNC) soll es ermöglicht werden Rechner mit einem Server „vertrauenswürdig“ authentifizieren zu können. Die Trusted Computing Group (TCG) hat diesen Ansatz spezifiziert, mit dem Ziel einen gemeinsamen Standard vorzugeben. Die TCG ist eine internationale Standardisierungsinstitution, die die Arbeiten der ehemaligen Trusted Computing Alliance übernommen hat. Neben der höherwertigen Authentifizierung, die durch Benutzer- und Hardware-Identifizierung ermöglicht wird, ist auch der Mechanismus einer Quarantänezone für unsicheres Equipment eingeführt worden. Der TNC-Ansatz soll durch seine Mechanismen die Veränderung eines Endgerätes ausschließen, welche durch Fehlkonfiguration, Plattformangriffe oder Sicherheitslücken in Applikation und/oder Betriebssystem hervorgerufen werden kann. Dies ist gerade für den Einsatz mobiler Endgeräte wichtig. Die TCG hat mit diesem Ansatz ein Rahmenwerk geschaffen, das den Konfigurationszustand eines Rechners an den Server meldet, damit dieser eine Entscheidung bzgl. der Vertrauenswürdigkeit fällen kann. Das Projekt SIMOIT (www.simoit.de) hat diesen Ansatz, obwohl er noch nicht komplett spezifiziert ist, bereits herstellerneutral in Teilen innerhalb eines Prototyps implementiert. Die Ergebnisse dieser Implementierung werden hier dargestellt.

In diesem Positionspapier werden die grundlegenden Ideen zu einer angepassten Benutzerschnittstelle für das Wearable Computing im Projekt SiWear, gefördert durch das BMWi im Förderschwerpunkt SimoBIT (http://www.simobit.de), vorgestellt. Neben der Darstellung der Gesamtarchitektur werden die Aspekte der sicheren Kommunikation, die Authentisierung und Zugriffskontrolle, Lokalisierung sowie die benutzbaren und der Situation entsprechenden Benutzungsschnittstellen dargestellt.

Grundsätzlich ist es erwünscht, dass die IT-Sicherheit eines Unternehmens so hoch ist, dass jeder Missbrauch und jedes Eindringen in die IT-Infrastrukturen im Vorfeld verhindert werden kann. Da es aber keine Möglichkeit gibt IT-Infrastrukturen so abzusichern, dass ein Einbruch und Missbrauch völlig ausgeschlossen werden können, wird in sicherheitskritischen IT-Infrastrukturen die Möglichkeit benötigt, diese zeitnah erkennen zukönnen. Wichtige Werkzeuge zur Einbruchserkennung sind die Intrusion Detection Systeme (IDS). Diese werden in hostbasierte (HIDS), netzbasierte (NIDS) und hybride Intrusion Detection Systeme unterteilt. Im vorliegenden Dokument werden Sicherheitswerkzeuge auf der Basis von Open Source und ein Konzept zur Einbruchserkennung vorgestellt.