EMILIE - Sichere und robuste Zustandsüberwachung und Prozess-Steuerung mittels intelligenter Edge-Elektronik; Teilvorhaben: IT-Sicherheit in der Prozess-Steuerung mittels intelligenter Edge-Elektronik

Abstract

Ziel von EMLIE war die signifikante Verbesserung von Mikroelektronik und passgenauer Systemsoftware in dezentralen, lokal an Industrieanalgen angebrachten Sensoren (magnetostriktive Sensoren und hochauflösende Kameras) und Edge-Gateways zur sicheren, KI-basierten Datenerfassung und Informationsverarbeitung. Die umzusetzenden technischen Maßnahmen sollten messbare Verbesserungen im Durchsatz, Energieeffizienz und betrieblichem Verschleiß erzielen. Beispielsweise können solche Maßnahmen durch Überwachung von Betriebszuständen mit ressourcenschonender prädiktiver Instandhaltung zur Minimierung geplanter und ungeplanter Ausfälle sowie automatisierte und zustandsbasierte Prozesssteuerung des Betriebsmodus energieintensiver Anlagen in energieoptimierte bzw. effizientere Bereiche dargestellt werden. Die HSB konzentriert sich dabei auf das Querschnittsthema der IT-Sicherheit. So gilt es, eine vertrauenswürdige, lokal verbleibende Datenhaltung durch intelligente Datenvorverarbeitung in Sensoren und Edge-Gateways sicherzustellen. Der Fokus liegt dabei auf der Sicherstellung der Vertrauenswürdigkeit durch hardwarebasierte Absicherung von Kommunikationsprotokollen und der Plattformintegrität. Dabei wird ein Hardware- Vertrauensanker in die abzusichernden Hardwareplattformen integriert. Dieser agiert als Root-of-Trust (RoT) und führt sicherheitsspezifische Funktionen aus und stellt als eigenständiger Kryptoprozessor sichere kryptografische Operationen zur Verfügung, z. B. das sichere Erstellen und Speichern von Schlüsselmaterial sowie einen Zufallszahlengenerator. Außerdem erlauben Hardwarevertrauensanker die Möglichkeit Prinzipien von „Remote Attestation“ umzusetzen und damit aus der Ferne die Integrität eines Gerätes sicher abzufragen. Darüber hinaus werden die ressourceneffiziente und digitale Weitergabe von gesicherten Informationen und relevanten Historien zu erkannten Ereignissen ohne Übermittlung der Rohdaten in den Fokus gestellt.