Sichere Ethernet-Kommunikation für software-definierte Fahrzeuge

Die Bedeutung von Software in Fahrzeugen wächst stetig. Um innovative Funktionen zu realisieren, ist Software in sogenannten Software Defined Vehicles oft über verschiedene Steuergeräte – die Electronic Control Units (ECUs) – im gesamten Fahrzeug verteilt, die alle untereinander und teils mit dem Internet vernetzt sind. Während in der Kommunikation der ECUs bislang Bus-Technologien wie CAN und LIN eine große Rolle gespielt haben, wird zunehmend auch Ethernet aufgrund gestiegener Anforderungen an Latenzzeiten und Datenraten immer relevanter. Mit steigender Vernetzung steigt jedoch auch die Gefahr von Cyberattacken, die im fahrenden Auto schnell lebensbedrohlich werden können. Aus diesem Grund müssen passende Gegenmaßnahmen gewählt werden, die den Real-Time-Anforderungen im Fahrzeug genügen und dabei keine Auswirkungen auf die Fahrzeugsicherheit haben.

Ziel des Projekts Efficynet ist die effiziente Auswahl und Prüfung passender Maßnahmen gegen Cyberangriffe in Fahrzeugen. Dabei werden die Abhängigkeiten zwischen Security-Angriffen und Safety-Gefahren in den Fahrzeugnetzwerken automatisch analysiert und daraus kontextspezifische Testanforderungen abgeleitet. Am Beispiel des Ethernet-basierten Sicherheitsstandards MACsec werden diese Testanforderungen durch eine innovative Software-Testumgebung automatisiert prüfbar gemacht. So sollen Schwachstellen frühzeitig identifiziert werden, die sich möglicherweise bei der Implementierung oder Konfiguration eingeschlichen haben.

Als Konsortialführer kümmert sich das Fraunhofer IEM um die Projektorganisation und den Transfer der Ergebnisse in die industrielle Praxis. Zudem analysiert das Institut die Abhängigkeit zwischen Security-Angriffen und Safety-Gefahren und entwickelt entsprechende Testanforderungen. Sie werden schließlich in einem Katalog mit allgemeinen und kontext-spezifischen Testanforderungen zusammengeführt, um sie automatisiert in einem durchgängigen Softwarewerkzeug prüfen zu können. Wie das Fraunhofer IEM haben auch die beiden Industriepartner ihren Sitz in Paderborn: Die achelos GmbH verantwortet das automatisierte MACsec-Testwerkzeug, dSPACE kümmert sich um die dafür notwendige manipulierbare Software-Implementierung des MACsec-Standards.