Die konferenzbegleitende Ausstellung vermittelt einen Eindruck, mit welchen vielseitigen Fragestellungen die Forschung im Bereich Cybersicherheit beschäftigt ist. Konferenzgäste können sich über neueste Forschungsergebnisse informieren und spannende Projekte kennenlernen. Expertinnen und Experten stellen vor Ort ihre Forschungsexponate vor und beantworten die Fragen der Konferenzteilnehmenden.
Digitale Systeme erzeugen eine Vielzahl von Daten, die für zahlreiche Anwendungen genutzt werden, etwa in der Medizin, Mobilität und Verwaltung. Diese Daten ermöglichen die Optimierung von Prozessen und die Entwicklung neuer Geschäftsmodelle. Allerdings können die derzeitigen Herausforderungen im Spannungsfeld zwischen Datennutzung und Datenschutz digitale Innovationen erschweren.
Der Themenbereich Datenschutz und Datennutzung verdeutlicht, wie wichtig es ist, Technologien zu entwickeln, die personenbezogene Daten anonymisieren, um sie rechtskonform für digitale Dienste und Innovationen nutzbar zu machen.
Die Nutzung intelligenter Kamerasysteme nimmt stark zu: An städtischen Knotenpunkten werden beispielsweise Ampeln auf Basis optischer Mobilitätsdaten bedarfsgerecht geschaltet. Diesem Mehrwert stehen jedoch datenschutzrechtliche Bedenken gegenüber. Werden Videosequenzen unbefugt abgegriffen, stellt dies eine Gefahr für die Privatsphäre und Sicherheit erfasster Personen dar. Im schlimmsten Fall können Individuen lokalisiert und standortübergreifend durch bildbasierte Erpressungsversuche, finanzielle oder voyeuristische Spionage bis hin zu Identitätsdiebstahl bedroht werden.
Das Exponat zeigt, wie Kamerasysteme mithilfe eines entwickelten Security-Moduls so verändert werden können, dass sie keine erkennbaren Bilder mehr liefern, die von Angreifern missbraucht werden könnten. Gleichzeitig können aus den deformierten Sequenzen jedoch mittels intelligenter Algorithmen unsensible Informationen extrahiert werden. Auf diese Weise wird das Schadenspotenzial eines Angriffs auf die Kameradaten minimiert, während die Kamera weiterhin für ihren eigentlichen Zweck, wie etwa die Erfassung von Mobilitätsdaten, genutzt werden kann.
Die Menge medizinisch relevanter sensibler Daten wächst rasant, und basierend auf maschinellen Lernverfahren können diese Daten zunehmend nutzbringend verarbeitet werden. Diese Lernverfahren geben jedoch auch Informationen über die sensiblen medizinischen Daten preis, mit denen sie trainiert wurden. Wie lassen sich also medizinische Daten nutzbringend verarbeiten und gleichzeitig die Privatsphäre von Patientinnen und Patienten schützen?
Das Kompetenzcluster stellt ein interaktives Brettspiel vor, das auf spielerische Weise die Gefahren für die Privatsphäre aufzeigt, die durch das Training von KI-Modellen entstehen. Das Spiel verdeutlicht ein bekanntes Risiko komplexer KI-Modelle: Auch wenn die Parameter der Modelle auf den ersten Blick für Menschen unverständlich erscheinen mögen, können sie dennoch sensible Informationen über die Trainingsdaten enthalten. Hinreichend geschickte oder ressourcenstarke Angreifende können solche Informationen aus dem Modell extrahieren.
Intelligente, intermodale Mobilitätsnetzwerke können die Verwendung alternativer Verkehrsmittel attraktiver gestalten, indem sie die kombinierte Nutzung verschiedener Verkehrsmittel optimieren. Dazu müssen einerseits ausreichend viele Observationspunkte erschlossen werden; andererseits sind komplexe Analysen von Pendlerströmen erforderlich. Auf dieser Datenbasis können Unternehmen innovative Lösungen für gemeinwohlorientierte Mobilitätsziele entwickeln. Da bei solchen Analysen zwangsläufig personenbezogene Daten erfasst werden, müssen diese vor der Weitergabe an Unternehmen ausreichend anonymisiert werden.
Das Exponat zeigt, wie Daten in einer Kommune erfasst und dynamisch für Anwendungen und externe Lösungsanbieter anonymisiert werden können. Präsentiert wird ein Baukasten für verschiedene Stufen der Anonymisierung, der in der Praxis für unterschiedliche Anwendungen verwendet werden kann. So wird die datenquellenübergreifende Zuordnung von Objekten wie Autos, Bussen, Personen, Radfahrern, E-Scootern etc. ermöglicht, ohne die Privatsphäre der Verkehrsteilnehmenden zu verletzen.
Die Angriffsflächen für Cyberattacken auf kritische und staatliche Infrastruktur, Lieferketten und Produktion nehmen mit der fortschreitenden Digitalisierung und Vernetzung weiter zu.
Der Themenbereich Digitale Souveränität und Systemsicherheit zeigt, wie digitale Informations- und Kommunikationsinfrastrukturen möglichst resilient und krisensicher aufgestellt werden können, um diesen Herausforderungen mittel- und langfristig zu begegnen.
Exponate
Cyberangriffe auf Software, Daten oder die allgemeine Betriebsfähigkeit von Straßen- und Schienenfahrzeugen stellen eine potenzielle Gefahr für Menschen und Maschinen dar. Durch die zunehmende Vernetzung von Fahrzeugen sowie das stetig wachsende Angebot extern angebundener Technologien und Dienste entstehen immer mehr Angriffsflächen. Das Projekt FINESSE entwickelt Fähigkeiten zur Detektion von Cyberangriffen auf Fahrzeuge.
Das Exponat zeigt am Beispiel eines Zuges mögliche Angriffsvektoren und Maßnahmen zur Verteidigung. Dazu werden die auf realen Zügen gesammelten Erfahrungen über Angriffe in eine Test- und Evaluationsumgebung überführt, in der sich auch komplexere, koordinierte Angriffe auf unterschiedliche Signale testen lassen.
Am Forschungs-Hub 6G-life treiben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Entwicklung zukünftiger Kommunikationsnetze voran, mit einem besonderen Fokus auf Mensch-Maschine-Kollaboration. Gezeigt wird ein Fahrroboter, der mit komplexen Sprachbefehlen gesteuert werden kann. Der Austausch von Daten zum und vom Fahrroboter erfolgt über ein Kommunikationssystem, das nicht nur Daten überträgt, sondern auch eine sensorische Erfassung der Umwelt ermöglicht.
Die Sensordaten werden sowohl zur Absicherung der Kommunikation verwendet, als auch, um den Roboter zu lokalisieren und gleichzeitig ein digitales Abbild, einen sogenannten digitalen Zwilling, zu erzeugen. Interaktiv können Besucherinnen und Besucher die sichere Kodierung ein- oder ausschalten. Bei aktivierter Kodierung kann ein Angreifer keinerlei Information über die Kommunikation von und zum Roboter dekodieren. Wird die sichere Kodierung jedoch ausgeschaltet, kann der Angreifer die Kommunikation dekodieren, Informationen über die Aufgaben, Kontrollinformationen und den Ort des Roboters gewinnen und das System aktiv manipulieren.
Innovationen der Medizintechnik sollten so schnell wie möglich zum Nutzen der Patientinnen und Patienten eingesetzt werden können. Ziel des Zukunftsclusters SEMECO ist es, die Innovationszyklen in der Medizintechnik zu beschleunigen und die traditionelle medizinische Regulierung durch Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) zu revolutionieren. Durch das Zusammenspiel von Messtechnik, Nachrichtentechnik und Informationsverarbeitung sollen smarte medizinische Instrumente und Implantate schneller entwickelt und zugelassen werden.
Gezeigt wird ein interaktives Exponat, das die Grundpfeiler − Datenschutz, Betriebssicherheit und IT-Sicherheit − für eine vertrauenswürdige, vernetzte Gesundheitsversorgung demonstriert. Die Besucherinnen und Besucher lernen so beispielsweise drei unterschiedliche Arten typischer Angriffe kennen.
Quantencomputer und Quantensensoren können ebenso Ziele von Angriffen werden wie gewöhnliche Computer und Informationssysteme. Damit Quantentechnologien zukünftig ihr volles Potenzial in Industrie und Gesellschaft entfalten können, müssen ganzheitlich sichere Architekturen für die Quanteninformationsverarbeitung geschaffen werden.
Der Themenbereich Cybersicherheit im Quantenzeitalter bietet Konferenzgästen die Möglichkeit, sich über die grundlegenden Konzepte der Quantenkommunikation und Highlights der deutschen Forschung in diesem Bereich zu informieren. Die Forscherinnen und Forscher illustrieren diese an realen Anwendungsfälle: einem deutschen Kleinstsatelliten, einem Metropolnetzwerk und einer Pionierstrecke quer durch Deutschland.
Die Forschungsinitiative QuNET entwickelt neue Architekturen für quantensichere Kommunikationsnetze. Im Vordergrund steht die praktische Benutzbarkeit und die Skalierbarkeit der Netzwerke. So haben die Forschenden 2024 in einem Schlüsselexperiment sechs Wochen lang ein Metropolnetzwerk der Quantenkommunikation im Großraum Berlin erprobt. QuNET bildet den deutschen Forschungsbeitrag zur europäischen Initiative zum Aufbau einer Quantenkommunikationsinfrastruktur EuroQCI.
Die Exponate möchten den Besucherinnen und Besuchern das Thema Quantenschlüsselverteilung näher bringen. Erklärt werden unter anderem das Prinzip von Datenverschlüsselung für die sichere Kommunikation sowie die Wichtigkeit der Geheimhaltung der verwendeten Schlüssel.
Die Quantenkommunikation ist eine Schlüsseltechnologie für die zukünftige Sicherheit digitaler Infrastrukturen in unserer Gesellschaft. Die Forschungsaktivitäten zur Quantenkommunikation waren bisher stark durch die Grundlagenforschung bestimmt und weitgehend auf Universitäten und Forschungseinrichtungen konzentriert. Um den Technologietransfer aus der Wissenschaft in die Wirtschaft zu ermöglichen, müssen Grundlagenforschung und Industrie in den kommenden Jahren gut vernetzt agieren und im engen Austausch voneinander lernen und profitieren. Das Exponat veranschaulicht die grundlegenden Konzepte der Quantenkommunikation.
Die derzeit eingesetzten Verschlüsselungsverfahren schützen Telekommunikationsnetze nicht ausreichend vor Cyberangriffen durch zukünftige Quantencomputer. Daraus resultiert eine besondere Gefahr für kritische Infrastrukturen. Mit dem Einsatz von Quantenkommunikation wird eine quantenverschlüsselte und damit quantencomputerresistente Informationsübertragung möglich.
Ziel des Vorhabens DemoQuanDT ist die Erforschung, Entwicklung und Demonstration eines Netzwerks zur Quantenschlüsselverteilung. Die Teststrecke von Bonn bis nach Berlin erstreckt sich über etwa 900 km und ist in die Umgebung des Telekommunikationsnetzes der Deutschen Telekom eingebettet. Das Exponat stellt einen Teil der QKD-Strecke nach und ist mit zwei sogenannten Trusted Nodes (vertrauenswürdigen Knoten) ausgestattet. Die Konferenzgäste können den Betrieb des Netzwerks sowie die Reaktion auf Störungen anschaulich verfolgen, beispielsweise einen Angriff auf eine der Trusted Nodes.
Das Projekt QUBE verfolgt das Ziel, Hardware für eine weltweite, abhörsichere Kommunikation mittels Satelliten zu entwickeln. Die Plattform wird durch kostengünstige Kleinstsatelliten, sogenannte Cube-Sats gebildet, die für diesen Zweck um die notwendigen Technologiekomponenten erweitert werden.
Ein erster solcher Satellit wurde am 16. August 2024 erfolgreich mit einer Falcon-9-Rakete in eine sonnensynchrone Erdumlaufbahn transportiert. Mit Hilfe mehrerer dieser Kleinstsatelliten können kostengünstig globale Netze zur Schlüsselverteilung entstehen, um weltweit sichere Kommunikationswege aufzubauen.