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Sicheres Smart Home: Neue Software wird Hacker abwehren

Das Smart Home verspricht vernetztes und dadurch extrem effizientes Gebäudemanagement. Immer mehr Funktionen in Häusern lassen sich über das Internet steuern. Doch wie sicher sind diese Systeme? Forscher des Fraunhofer-Instituts für Kommunikation, Informationsverarbeitung und Ergonomie FKIE arbeiten an einer Software, die Hackerangriffe abwehrt, bevor sie überhaupt das Gebäude erreichen.

Gebäudemanagement mit dem Tablet: Smart Homes bringen viele Vorteile, aber auch neue Gefahren mit sich. (Grafik: Fraunhofer FKIE)

Laut Dr. Steffen Wendzel von der Abteilung "Cyber Defense" des Fraunhofer-Instituts für Kommunikation, Informationsverarbeitung und Ergonomie FKIE ist zukünftig auch bei Smart Homes mit Hackerangriffen zu rechnen. Bei sogenannten "Botnet"-Übergriffen infiltrieren Angreifen dabei mehrere Rechner – Bots (von engl. robots) – ohne die Kenntnis ihrer Eigentümer, schließen sie zu Netzen (engl. nets) zusammen und missbrauchen sie für Computerattacken. Die Forscher untersuchten, was es aktuell noch gar nicht gibt: Angriffe durch Botnets auf Smart Homes.

Das Ergebnis der bisherigen Untersuchungen zeigt jedoch, dass die Bedrohung real sein kann. Über das Internet gesteuerte Rollläden, Heizungen oder Schließsysteme könnten für derartige Attacken genutzt werden. "Unsere Experimente im Labor zeigten, dass Gebäude-IT nicht ausreichend gegenüber Angriffen aus dem Internet geschützt ist. Ihre Netzwerkkomponenten können als Botnet missbraucht werden", so Wendzel. Bei ihrer Analyse der Botnet-Angriffe skizzierten die Forscher konkrete Bedrohungsszenarien für Smart Homes. "Aus meiner Sicht ist das Thema Überwachung das drängendste", sagt der Cyber Defense-Forscher. Indem der Angreifer sich in die IT von Gebäudefunktionen hackt, erfährt er, wo die Insassen sind und was sie machen. Einbrecher, zum Beispiel, könnten die Daten nutzen, um ihre Raubzüge vorzubereiten. Hier agiert der Hacker passiv, zapft Informationen an. Er wäre aber genauso gut in der Lage, aktiv in die Systeme einzugreifen und beispielsweise als Sabotage der Verbrauch der Heizungen künstlich erhöhen.

Schutzsoftware schaltet sich zwischen Internet und Gebäude-IT
Damit die Heizung, die Beleuchtung oder die Lüftung von Gebäuden über das Internet gesteuert werden können, ist es notwendig, spezielle Technik zu installieren – Minicomputer, die Temperaturen, Licht oder Luftfeuchtigkeit messen und in Netzwerken zusammenschließen. "Sie sicherheitstechnisch auf dem neuesten Standard zu halten, ist teuer", erklärt Wendzel. Am FKIE entwickelte das Team deshalb eine Schutzsoftware, die sich einfach zwischen Internet und Gebäude-IT schalten lässt. Die Technologie filtert potenzielle Angriffe aus den Kommunikationsprotokollen heraus, noch bevor sie die eigenen vier Wände oder das Bürohaus erreichen. Ganz egal, welche Technik innerhalb der Gebäude verwendet wird, bei dieser Herangehensweise muss sie nicht ausgetauscht werden. Die Forscher nahmen dazu den gängigen Kommunikationsstandard der Gebäudeautomation unter die Lupe und entwickelten darauf aufbauend Regeln für den Datenverkehr. Halten eintreffende Daten diese nicht ein, wird der Kommunikationsfluss angepasst. "Die Software funktioniert wie eine Firewall mit Normalisierungskomponente", so Wendzel. Ein Analyzer prüft sämtliche Ereignisse auf Plausibilität, die auf den Weg zu den Systemen geschickt werden. Schlägt er Alarm, geht der Vorfall unmittelbar an den Normalizer. Dieser blockiert das Ereignis entweder ganz oder wandelt es passend um.

Die Grundlagenforschung ist erfolgreich abgeschlossen. Im nächsten Schritt wollen die Wissenschaftler die Technologie zusammen mit einem Industrieunternehmen zur Produktreife bringen.

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