Warum Cybersicherheit wichtig ist

Insgesamt hat die Bedeutung der Datenkommunikation im Fahrzeug in den letzten Jahren stark zugenommen. Einige der wichtigsten Treiber sind ADAS/AD-Funktionen, einschließlich der Verwendung von Sensoren mit hohen Datenraten, moderne E/E-Fahrzeugarchitekturen, die Daten-Backbones mit hoher Bandbreite nutzen, und Konnektivität für verschiedene Zwecke, z. B. Infotainment und Online-Dienste, drahtlose Schnittstellen und Over-the-Air-Updates.

Viele dieser verschiedenen Funktionen werden speziell durch den Einsatz von Automotive Ethernet ermöglicht, das das Kommunikationsnetzwerk des Fahrzeugs um eine bewährte und skalierbare Option mit hoher Bandbreite erweitert. Der zunehmende Datenaustausch in Verbindung mit der steigenden Vernetzung des Fahrzeugs wirft Fragen zur Cybersicherheit im Automobilbereich auf, die sich unter anderem in den folgenden Punkten widerspiegeln.

• Ein höheres Maß an Autonomie und die zunehmende Einführung fortgeschrittener Fahrerassistenzsysteme führen zu einer größeren Anzahl sicherheitsrelevanter Daten im Kommunikationsnetz des Fahrzeugs. Zuverlässige und sichere Kommunikation ist die zwingende Grundlage für alle Aktivitäten des autonomen Fahrens.
• Zunehmende Konnektivität durch Infotainment-Dienste, Over-the-Air-Updates und V2X-Anwendungen erweitert die potenzielle Angriffsfläche für böswillige Zwecke durch entfernte Eingriffspunkte.
• Ein weiterer wichtiger Aspekt ist, dass immer mehr Elektrofahrzeuge auf den Straßen unterwegs sind; eine sichere Interaktion mit der Ladestationsinfrastruktur muss gewährleistet sein.
• Neben der konzeptionellen Notwendigkeit der Cybersicherheit haben konkrete Vorfälle in der Vergangenheit die Gefahr von Sicherheitsverletzungen deutlich gemacht, sowohl im Hinblick auf finanzielle Verluste, z. B. durch Beschädigung oder Diebstahl des Fahrzeugs, als auch, was noch wichtiger ist, im Hinblick auf potenzielle Sicherheits- und Gesundheitsrisiken.
• Außerdem sind Sicherheitsvorfälle oft mit einem Imageschaden verbunden.

Um all diesen verschiedenen Risiken zu begegnen, konzentriert sich die Cybersicherheit auf drei Hauptziele, um eine sichere Kommunikation zu gewährleisten, die für den Schutz sicherheitskritischer Funktionen unerlässlich ist:

1. Authentizität – Verifizieren, ob die Datenquelle ein vertrauenswürdiger Netzwerkteilnehmer ist
2. Integrität – Verifizieren, ob die Daten während der Übertragung nicht verändert wurden
3. Vertraulichkeit – Sicherstellen, dass nur zugelassene Teilnehmer Zugang zu den Daten haben.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die aktuellen Trends in der Automobilindustrie zu einem massiven Anstieg der potenziellen Angriffsfläche von Fahrzeugen führen. Die verschiedenen oben erwähnten Beispiele verdeutlichen, dass die Cybersicherheit zusammen mit der funktionalen Sicherheit angemessen behandelt werden muss. Während letztere in ISO 26262 genormt ist, wurden für die Cybersicherheit neue Richtlinien eingeführt: Die UN-Regelung UNECE WP.29 R155 legt den Rechtsrahmen für die Cybersicherheit bei der Fahrzeuggenehmigung für alle UNECE-Mitgliedstaaten fest. Seit Juli 2022 ist sie für alle neuen Fahrzeugtypgenehmigungen obligatorisch, und ab Juli 2024 wird sie für alle neuen Fahrzeuggenehmigungen Pflicht.

Cybersicherheitstests mit dSPACE

Eine wesentliche Voraussetzung für die Einhaltung der UNECE WP.29 R155 ist das ausreichende Testen der implementierten Cybersicherheitsmaßnahmen. Zu den Bedrohungsabwehrmaßnahmen für die Fahrzeugkommunikation gehört insbesondere, dass „das Fahrzeug die Authentizität und Integrität der empfangenen Nachrichten überprüfen muss“ und dass „vertrauliche Daten, die an das oder vom Fahrzeug übertragen werden, geschützt werden müssen“ [1] . Neben dem Aspekt der Cybersicherheit führt auch die zunehmende Komplexität der heutigen Kommunikationsarchitekturen in Fahrzeugen zu steigenden Anforderungen an die Testplattformen. Mit einem breiten Spektrum an Produkten und Lösungen für die Simulation und Validierung von Bus- und Netzwerkkommunikation unterstützt dSPACE seine Kunden in allen Phasen der Entwicklung, vom frühen Funktionstest in einer Software-in-the-Loop-Umgebung bis hin zum Test eines integrierten Steuergeräte-Netzwerks in einem Hardware-in-the-Loop-Aufbau. Die etablierten dSPACE Echtzeitsimulatoren bieten auch eine vielseitige Plattform für die Durchführung verschiedener Arten von Cybersicherheitstests, z. B. Konformitätstests zum Nachweis der funktionalen Korrektheit, Penetrationstests zur Aufdeckung möglicher Schwachstellen und Fuzz-Testing zur Überprüfung auf verborgene Grenzfälle. Mit dem Zugriff auf die Bus- und Netzwerkkommunikation zur Laufzeit kann eine breite Palette von reproduzierbaren Angriffen simuliert werden, z. B. durch Manipulation (Man-in-the-Middle, Denial-of-Service, Tampering), Überwachung (Spionage) und Datenprotokollierung und -wiedergabe (Spoofing, Replay-Attacken). dSPACE unterstützt relevante Sicherheitsprotokolle über die gesamte Werkzeugkette, z. B. MACsec, IPsec, TLS und SecOC. Diese Protokolle spielen eine wichtige Rolle bei der Gewährleistung der oben erwähnten Schlüsseleigenschaften einer sicheren Kommunikation: Authentizität, Integrität und Vertraulichkeit. Gemeinsam mit auf Sicherheit spezialisierten Partnern bieten wir Kunden End-to-End-Lösungen an, die für die Durchführung der erforderlichen Cybersicherheitstests geeignet sind, z. B. für die Validierung TLS-geschützter Ethernet-Kommunikation [3] .

Darüber hinaus bietet dSPACE Consulting eine umfassende Unterstützung für Ihre Projekte, die das erforderliche technische Know-how mit langjähriger Praxiserfahrung verbindet. Gemeinsam werden wir auf die kommenden Herausforderungen der Validierung der Fahrzeug- und Cybersicherheit vorbereitet sein.