PSE: Automotive Security

Moderne Fahrzeuge sind hochgradig vernetzt, z.B. mit anderen Fahrzeugen, mobilen Endgeräten (z.B. Smartphones), Infrastrukturkomponenten (z.B. Ladestationen für Elektrofahrzeuge), dem Internet und verschiedenen Backend-Systemen (z.B. des Herstellers oder von Versicherungen) verbunden. Dies ermöglicht neben autonomen Fahrfunktionen auch eine Vielzahl von neuen Mehrwertdiensten. Jedoch ergeben sich dadurch auch neue Angriffsmöglichkeiten mit teilweise erheblichen Folgen; u.a. wirtschaftliche Schäden (z.B. teure Rückrufaktionen, Imageverlust), Bedrohung von Leib und Leben (z.B. durch Manipulation von Lenkung und Bremse) und Verletzung der Privatsphäre (z.B. die Erstellung von Bewegungs- oder Nutzungsprofilen). IT-Sicherheits- und Datenschutzmaßnahmen sind deshalb unabdingbar für moderne Fahrzeuge.

Das PSE Automotive Security hat das übergeordnete Thema "Demonstration von Angriffen in der Elektromobilität". Hierbei werden semesterübergreifend Tools und Frameworks weiterentwickelt werden. Die Studierendenteams werden dabei auf die folgenden beiden Themenschwerpunkte aufgeteilt.

Themenschwerpunkt "Demonstration von Angriffen auf ein modernes Elektrofahrzeug"

Die Kommunikation im Bordnetz eines Fahrzeugs erfolgt über verschiedene Bus-Systeme wie insbesondere den Controller Area Network (CAN) Bus. Die über den CAN-Bus übertragenen Daten sind jedoch teilweise herstellerspezifisch und es ist oft nicht bekannt welche Inhalte zu einer bestimmten CAN-ID gehören. Zur Entwicklung von Sicherheitslösungen wie z.B. Intrusion Detection Systemen (IDS) aber auch zur Durchführung von Angriffen ist es jedoch hilfreich den genauen Aufbau aller im Fahrzeug gesendeten CAN-Nachrichten zu kennen. Diese Informationen werden in sogenannten Database CAN (DBC) Dateien gespeichert, die jedoch von den Automobilherstellern nicht herausgegeben werden.

In diesem Themenschwerpunkt hat ein Team von Studierenden das Ziel ein Tool weiter zu entwickeln, um automatisiert eine DBC-Datei für ein Fahrzeug zu erstellen. Dies soll konkret für einen Volkswagen ID.3 umgesetzt werden, der mit verschiedener Messtechnik ausgestattet ist.

Ein weiteres Team hat das Ziel ein Tool zur Demonstration von Angriffen auf ein Bordnetz eines modernen Elektrofahrzeugs weiter zu entwickeln. So sollen bspw. mit dem Tool bestimmt CAN-Nachrichten in das Bordnetz eingeschleust werden können, um verschiedene Aktoren unerlaubt anzusteuern. Auch hier soll der Volkswagen ID.3 genutzt werden, um die Angriffe zu demonstrieren.

Bei der Entwicklung beider Tools ist eine enge Abstimmung zwischen den beiden Teams geplant.

Themenschwerpunkt "Demonstration von E-Mobilitätsbasierten Angriffen auf das Stromnetz"

Die Elektromobilität ist eng mit dem Stromnetz gekoppelt. Informationstechnologie (IT) ist mittlerweile unabdingbar und ermöglicht erst Anwendungen wie Lastmanagement, um Ladevorgänge an den verfügbaren Strom, der durch die verstärkte Nutzung erneuerbarer Energien starken Schwankungen unterworfen ist, anzupassen. Durch IT entstehen jedoch auch neue Angriffsmöglichkeiten wie z.B. Cyber Angriffe auf Stromnetze in der Ukraine gezeigt haben. So können auch IT-Sicherheitsvorfälle im E-Mobilitätssektor zu Angriffen auf die kritische Stromnetzinfrastruktur genutzt werden.

Das übergeordnete Ziel des Projekts ist die Weiterentwicklung eines Frameworks zur simulations-basierten Generierung von Datensätzen, welche realistische E-Mobilitätsbasierte Angriffe auf das Stromnetz darstellen. Dies sollte durch die Weiterentwicklung von Tools zur Generation von E-Mobilitätsdaten (z.B. emobpy) geschehen.