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Institut für Theoretische Informatik

Arbeitsgruppe Kryptographie und Sicherheit

Carmen Manietta

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Veröffentlichung

Sieben Thesen zur IT-Sicherheit

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Sicherheit und Privatheit für die Stromnetze der Zukunft

Glühbirne

Sicherheit und Datenschutz der Energienetze

Unsere Energiesysteme werden zunehmend vernetzter mit gleichzeitig einer vielfach stärkeren Dynamik und Fluktuation. Der umfassende Einsatz von Informationstechnologien soll dabei helfen, sowohl die Erzeugung und den Bedarf von Energie in Einklang zu bringen. Dies birgt neben den notwendigen Vorteilen der Informationstechnologien jedoch auch Risiken, besonders in Bezug auf die Sicherheit des Energienetzes und der erfassten Stromverbrauchsdaten. KASTEL setzt sich mit Fragen und Lösungsansätzen rund um die Sicherheit des Energienetzes und auch der sensiblen Daten der Verbraucher auseinander. Ein entscheidender Faktor bei der Forschung ist dabei das Energy Lab 2.0, das zentral am KIT angesiedelt ist und sich intensiv mit den Energienetzen der Zukunft befasst.

Sicherheit und Privatheit für die Energiesysteme der Zukunft 

Unsere Energiesysteme werden in Zukunft grundlegend umgebaut. Solar- und Windenergie wird dezentral und stark fluktuierend erzeugt. Nur der intensive Einsatz von Informationstechnologie kann die Erzeugung und den Bedarf in Einklang bringen.

Dieser verbreitete Einsatz von IT-Systemen bringt gleichzeitig neue Bedrohungen für Wirtschaft und Gesellschaft: Die zur Netzsteuerung erfassten Stromverbrauchsdaten erlauben Rückschlüsse auf private Lebensgewohnheiten und Produktionsvorgänge in der Industrie. Gleichzeitig erhöhen zusätzliche IT-Systeme die Angriffsfläche; eine Manipulation kann zu Störungen, Schäden und langfristigen, großflächigen Stromausfällen führen. Dies macht IT-Sicherheit zu der wesentlichen Voraussetzung für eine erfolgreiche Energiewende.

Um die Sicherheit derartiger Systeme zu gewährleisten, muss das Stromnetz als Ganzes betrachtet werden, um die Konzepte und Methoden der Informatik und Elektrotechnik geeignet integrieren zu können. Insbesondere der Datenschutz und die rechtlichen Rahmenbedingungen der Regulierung erfordern eine enge Einbindung der Rechtswissenschaften. KASTEL entwickelt interdisziplinär Lösungen für die Sicherheit und Privatheit der Stromnetze der Zukunft.

Eine besondere Herausforderung ist es, die scheinbar widersprüchlichen Anforderungen an die Funktion, deren Echtzeitfähigkeit, den Schutz der Privatsphäre sowie die Robustheit gegen Angriffe und Störungen miteinander zu vereinbaren. Verteilte Energiesysteme sollen nicht nur über eine sichere IT-Infrastruktur verfügen, sondern auch als Ganzes widerstandsfähig sein, da Angriffe nicht völlig vermieden werden können.

KASTEL erforscht die Sicherheit und Widerstandsfähigkeit realer Systeme im Energy Lab 2.0 der Helmholtz-Gemeinschaft und im IT-Sicherheitslabor für die Produktion des Fraunhofer IOSB. 

Beteiligte Forschungsgruppe ist das Institut für angewandte Informatik (IAI).