RESISTANT Schlussbericht; Teilvorhaben: RESISTANT.UHH - Resiliente Zero-Trust-Plattform und digitale Security-Zwillinge für die Erkennung von Cyber-Angriffen auf Avioniksysteme

Abstract

Das Verbundvorhaben RESISTANT untersucht die Absicherung und Resilienz missionskritischer Systeme in zukünftigen Luftfahrtsystemen. Ziel ist es, deterministische Kommunikation, virtualisierte und containerisierte Plattformen sowie Sicherheitsüberwachung und digitale Zwillinge zu einer durchgängig abgesicherten Systemarchitektur zu integrieren. In den Arbeiten der Universität Hamburg zu RESISTANT wurden hierzu insbesondere Sicherheitsrisiken in Time-Sensitive Networking (TSN), die Vertrauenswürdigkeit containerisierter Plattformen, die Erkennung mehrstufiger Angriffe und die sicherheitsgerichtete Nutzung digitaler Zwillinge untersucht. Ein Schwerpunkt lag auf der Analyse der Auswirkungen von Angriffen auf die Zeitsynchronisierung und auf Mechanismen zur Gewährleistung zuverlässiger und deterministischer Kommunikation. Darüber hinaus wurden Verfahren zur Überwachung und Absicherung von TSN-Netzen sowie zur Durchsetzung von Sicherheitsmechanismen in programmierbaren Datenebenen untersucht. Für containerisierte Plattformen wurden Ansätze zur kontinuierlichen Vertrauensprüfung und zur Umsetzung des Zero-Trust-Prinzips betrachtet. Ergänzend wurde eine Verarbeitungskette zur Korrelation verteilter Sicherheitsereignisse und zur Erkennung mehrstufiger Angriffsszenarien entwickelt. Für die sicherheitsgerichtete Analyse komplexer Systemzustände wurde zudem eine generische Kopplung digitaler Zwillinge untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die Kombination aus deterministischer Kommunikation, kontinuierlicher Vertrauensprüfung, korrelationsbasierter Angriffserkennung und digitaler Zwillinge einen geeigneten Ansatz für resiliente missionskritische Systeme darstellt. Gleichzeitig wurden offene Herausforderungen hinsichtlich der Ressourcenbeschränkungen eingebetteter Systeme, der sicheren und verifizierbaren Kopplung heterogener Modelle sowie der Rückwirkungsfreiheit von Sicherheitsmechanismen auf zeitkritische Funktionen identifiziert.