RESISTANT - Resilient Zero-Trust avionics platform supported by Digital Security Twins and aircraft-SOCs; Teilvorhaben: Handhabung, Verteilung und Synchronisation digitaler Zwillinge für die Überwachung von Security Anforderungen von sich im Flug befindenden Komponenten

Abstract

Das Vorhaben RESISTANT war in den förderpolitischen und technologischen Rahmen des sechsten zivilen Luftfahrtforschungsprogramms, zweiter Programmaufruf (LuFo VI-2), eingebettet. Auf Programmebene bestand die Aufgabenstellung darin, Beiträge zu einer sicheren und zuverlässigen Digitalisierung der Luftfahrt zu ermöglichen und zugleich die hierfür erforderlichen technologischen Kompetenzen am Luftfahrtstandort Deutschland weiterzuentwickeln. Mit der zunehmenden Vernetzung, dem wachsenden Einsatz softwaregesteuerter Funktionen und der stärkeren funktionalen Integration von Avioniksystemen entstanden neue Anforderungen an die Beherrschung sicherheitskritischer digitaler Systeme. Daraus ergab sich insbesondere die Aufgabe, Cybersecurity nicht ausschließlich auf Ebene einzelner Komponenten zu betrachten, sondern in den Zusammenhang des Gesamtsystems und seines Betriebs einzuordnen. Für das Verbundprojekt RESISTANT bestand die übergeordnete Aufgabenstellung darin, die Voraussetzungen für eine gegenüber Cyberangriffen widerstandsfähige Avionikarchitektur zu untersuchen. Hierzu waren sicherheitsrelevante Zustände von Komponenten und Teilsystemen zu erfassen und hinsichtlich möglicher Abweichungen vom erwarteten Verhalten zu bewerten. Eine wesentliche Herausforderung lag dabei in der Unterscheidung zwischen regulären Abweichungen, technischen Fehlfunktionen und sicherheitsrelevanten Auffälligkeiten. Darüber hinaus war zu berücksichtigen, dass die hierfür benötigten Informationen aus unterschiedlichen Komponenten und Systembereichen stammen und innerhalb einer vernetzten Avionikumgebung zuverlässig zur Verfügung stehen müssen. Innerhalb des Verbundprojekts bestand die zentrale Aufgabe des ifak darin, digitale Zwillinge für die Überwachung von Security-Anforderungen einzusetzen. Dazu war zu untersuchen, wie digitale Zwillinge in einer verteilten Systemumgebung betrieben, koordiniert und mit den aktuellen Zustandsdaten realer Flugzeugkomponenten abgeglichen werden können. Ein weiterer Schwerpunkt lag auf den dafür benötigten Monitoringdaten. Es war zu klären, welche Anforderungen an deren Herkunft, Vertrauenswürdigkeit und sichere Übertragung gestellt werden müssen, damit sie eine verlässliche Grundlage für die Bewertung des Systemzustands und die Erkennung sicherheitsrelevanter Abweichungen bilden.