ByzRT: Angriffsresilienz für Echtzeitkommunikation und - bearbeitung in Autonomen Systemen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Gerhard Fohler
• Fachliche Zuordnung: Sicherheit und Verlässlichkeit, Betriebs-, Kommunikations- und verteilte Systeme
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 432878494

Komplexe, autonome Echtzeit- und eingebettete Systeme, wie selbstfahrende Automobile, arbeiten zunehmend unbeaufsichtigt und über längere Zeiträume zusammen.Der Echtzeitcharakter dieser Systeme schränkt kontinuierliche Überwachung jedoch ein und läßt neue Angriffsvektoren durch kombinierte Cyber- und physikalische Angriffe entstehen.Diese Schwachstelle verlangt nach besseren Abwehrmechanismen wie Resilienz gegenüber Angriffen, insbesondere gegenüber Angriffen auf das Zeitverhalten, um den zuverlässigen und sicheren Betrieb solcher sicherheitskritischen Systeme zu gewährleisten.In diesem Projekt wollen wir das Zusammenspiel von Angriffsresilienzmethoden, wie Byzantinisch-fehlertoleranter Konsensus, und von Echtzeitkommunikations- und -verarbeitungsparadigmen, wie z.B. eventgesteuerte und zeitgesteuerte Abstraktionen, untersuchen.Bisher ist die Forschung auf diesem Gebiet auf hochgradig spezialisierte und eingeschränkte Echtzeit- und eingebettete Systeme, wie z.B die Flugzeugsteuerung, beschränkt und daher nicht verallgemeinerbar, sodass sie nur eingeschränkt Zuverlässigkeits- und Sicherheitsgarantien gewährleisten kann.Das Verbinden von Sicherheitsparadigmen, die inhärent asynchrones, also kein zeitgesteuertes Verhalten zeigen, mit Echtzeitparadigmen, die Systemsicherheit nicht betrachten, ist daher ein komplexes Problem, wenn der Betrieb autonomer Systeme mit Zuverlässigkeits- und Echtzeitansprüchen über Standardnetzwerke gewährleistet werden soll.ByzRT zielt darauf ab, diese Lücke zu schließen, indem zwei wesentliche Aspekte untersucht werden: zum einen der Entwurf innovativer, Byzantinisch-fehlertoleranter und echtzeitfähiger Algorithmen für den Betrieb von Echtzeit- und eingebetteten Systemen, zum anderen die Erweiterung formaler Methoden, um die Korrektheit solcher Algorithmen zu untersuchen und dabei Aspekte der Zeit und Hybridität zu berücksichtigen.Bei Erfolg erwarten wir von diesem Projekt, dass es maßgeblich zum Design von sichereren und zuverlässigeren cyber-physikalischen Systemen beiträgt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Luxemburg
• Kooperationspartner: Professor Dr. Paulo Verissimo; Professor Dr.-Ing. Marcus Völp