Sicherheit von breitbandigen 5G/6G Kommunikationsnetzen stärken

Mit der fortschreitenden Digitalisierung und der Entwicklung von Funktechnologien wie 5G und 6G wird die Sicherheit von Kommunikationsnetzen zunehmend wichtiger. Diese neuen Generationen versprechen deutlich mehr Geschwindigkeit, Kapazität und Konnektivität. In Bezug auf die Datensicherheit stellen sie jedoch eine Herausforderung dar. Die Gewährleistung zuverlässiger und sicherer Netze ist insbesondere für kritische Anwendungen wie die Überwachung und Steuerung von Eisenbahn- und Energienetzen sowie für autonome Fahrzeuge und Roboter von entscheidender Bedeutung. In Spezialfällen wie Closed-Loop-Anwendungen werden diese Anforderungen bereits erfüllt, bei offenen Architekturen wie 5G/6G-Netzen ist dies in der Regel noch nicht der Fall.

Im Projekt „RealSec5G“ entwickelt und erprobt das Fraunhofer IPMS gemeinsam mit dem Konsortialführer albis-elcon system Germany GmbH eine Kommunikationslösung zur Erhöhung der Datenzuverlässigkeit und -sicherheit für 5G/6G-Anwendungen. Das Ziel des Projektes ist die Kombination von deterministischen Anforderungen in Form von Echtzeitfähigkeit, Redundanz und Übertragungsgarantien sowie Datensicherheit in einem kostengünstigen und einfach zu integrierenden System. Dazu soll am Fraunhofer IPMS ein TSN-MACsec Funktionsblock entworfen und in einem Demonstrator erprobt werden. MACsec steht für „Media Access Control Security“ und ist ein Sicherheitsstandard, der von der IEEE spezifiziert wurde, um Ethernet-basierte Netzwerke zu schützen. Mit diesem Standard wird die Vertraulichkeit und Integrität von Ethernet-Frames sichergestellt. Time-Sensitive Networking (TSN) erweitert die Ethernet-Spezifikationen um zeitsynchronisierte und deterministische Kommunikation. In Zusammenarbeit mit albis-elcon erfolgt die finale Implementierung und Performance-Analyse.

Ziel des Projektes ist die Unterstützung hoher Datenraten im Multi-Gigabit-Bereich und deren Erprobung und Evaluierung auf einer praxistauglichen, vergleichsweise kostengünstigen FPGA-Plattform (Off-The-Shelf-Baugruppe) in einer realistischen Testumgebung. Neben den fokussierten Sektoren Energie und Transport/Verkehr kann die Lösung des Projekts auch auf weitere Anwendungsszenarien im Bereich kritischer Infrastrukturen skaliert werden. Diese umfassen Anwendungen aus den Bereichen Staat und Verwaltung, Gesundheit sowie Informationstechnik und Telekommunikation.

Weitere Informationen finden Sie hier: Fraunhofer IPMS.