Verfügbarkeit: Industrie 4.0 - Safety und Security - mit Sicherheit gut vernetzt

Industrie 4.0 - Safety und Security - mit Sicherheit gut vernetzt: Branchentreff der Berliner und Brandenburger Wissenschaft und Industrie

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Bibliographische Detailangaben
Körperschaft:	Tagung Industrie 4.0 - "Safety und Security - Mit Sicherheit gut vernetzt" Berlin (VerfasserIn)
Weitere Verfasser:	Pinnow, Carsten (HerausgeberIn), Schäfer, Stephan 1970- (HerausgeberIn)
Format:	Tagungsbericht Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Berlin ; Wien ; Zürich Beuth Verlag GmbH 2017
Ausgabe:	1. Auflage
Schriftenreihe:	DIN
Schlagworte:	Computersicherheit Industrie 4.0 Datensicherung Informationstechnik Datensicherheit Sicherheitsmanagement Konferenzschrift Konferenzschrift > 2017 > Berlin
Online-Zugang:	Ausführliche Beschreibung Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	XIV, 282 Seiten Illustrationen, Diagramme
ISBN:	9783410264064 341026406X

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adam_text	INHALT ECHORING* - WIRELESS SAFETY DURCH MASSIVE KOOPERATION ....................... 1 1 EINFUEHRUNG ........................................................................................ 1 2 KOMMUNIKATION UEBER DEN KABELLOSEN KANAL ..................................... 3 2.1 GRUENDE FUER UEBERTRAGUNGSFEHLER......................................................... 3 2.2 MASSNAHMEN GEGEN UEBERTRAGUNGSFEHLER.......................................... 4 3 KOOPERATION VERSCHIEDENER KNOTEN EINES KABELLOSEN SYSTEMS __ 5 3.1 KOOPERATION DURCH RELAYING ............................................................. 6 3.2 MASSIVE KOOPERATION ....................................................................... 8 4 ECHORING* - EIN AUF MASSIVER KOOPERATION BASIERENDES KABELLOS SYSTEM ............................................................................................... 8 4.1 MASSIVE KOOPERATION DURCH INSTANTANE RELAY-WAHL ....................... 9 4.2 DIE PERFORMANCE VON ECHORING* IM VERGLEICH MIT ANDEREN SYSTEMEN .......................................................................................... 10 5 ZUSAMMENFASSUNG UND A USBLICK ..................................................... 11 6 AUTOREN ............................................................................................. 12 7 QUELLEN ............................................................................................. 12 SICHERE DRAHTLOS-HANDBEDIENGERAETE ............................................................ 14 1 EINFUEHRUNG ........................................................................................ 14 2 DAS PROBLEM ..................................................................................... 14 3 ECHORING........................................................................................... 15 3.1 ECHORING ERFUELLT DIE ANFORDERUNGEN ................................................ 15 3.2 LOESUNG IN KOOPERATION MIT R3COMMUNICATION ................................ 16 4 ANWENDUNG IN HANDBEDIENGERAETEN.................................................. 16 4.1 USE GASES.......................................................................................... 17 4.2 TABLETS UND SMARTPHONES................................................................. 17 4.3 SICHERHEITSGERAETE.............................................................................. 18 4.4 SMART UND SICHER.............................................................................. 18 4.5 UEBERTRAGUNG VON SICHEREN DATEN ..................................................... 19 4.6 DAS HANDGERAET MIT ECHORING............................................................ 20 4.7 WECHSELNDE VERBINDUNGEN ............................................................... 21 4.8 SECURITY............................................................................................. 23 4.8.1 UPDATES ............................................................................................. 23 5 EINSATZ IM UMFELD VON INDUSTRIE 4.0 ................................................ 24 2 SYSTEMUEBERSICHT UND HARDWAREKOMPONENTEN ................................. 90 2.1 KONZEPT UND GESAMTUEBERBLICK......................................................... 90 3 LILIX-REFLEKTOR.................................................................................. 91 4 RTU / MULTI PORT OTDR...................................................................... 92 5 PIM - PARALLEL INTERFACE MODULE - DETEKTION ................................. 93 6 SIM - SERIAL INTERFACE MODULE - DETEKTION & LOKALISATION ............ 93 7 SDIM - SHUT DOWN INTERFACE MODULE............................................... 94 8 CAG - CONNECTION ASSEMBLY GROUP ................................................ 94 9 NMS (NETWORK MANAGEMENT SYSTEM) VIA ELEMENT MANAGER & LINE CONTROL MANAGER................................................................................ 94 10 SYSTEMUEBERSICHT: IN-SERVICE, DARK FIBER, P2P & P2MP .................. 96 11 SYSTEMUEBERSICHT: MESS-PON IN P2P TOPOLOGIE................................ 96 12 SICHERHEITS-APPLIKATIONEN ............................................................... 98 12.1 OPTION: ABHOERSICHERHEIT - OPTICAL TAPPING & NON TOUCHING ........ 98 12.2 OPTION: SCHACHTDECKELUEBERWACHUNG / UEBERWACHUNG GEGEN UEBERFLUTUNG & NEIGUNG .................................................................... 99 13 DER AUTOR.............................................................................................100 SICHERHEIT DURCH AUTARKE LOT-NETZE MIT MINIMALEN FERN-ANGRIFFSFLAECHEN . .101 1 DAS AUTARKE LOT-NETZ SAM-LAN ......................................................... 101 2 ANWENDUNGSBEISPIEL: NACHRUESTUNG EINES FERNWAERMENETZES ........... 103 3 SAM-LAN ZUR MINIMIERUNG DER ANGRIFFSFLAECHE FUER FERN-ANGRIFFE __ 106 4 SCHUTZ VOR NAH-ANGRIFFEN ..................................................................107 5 DER EINFLUSS MINIMIERTER ANGRIFFSFLAECHE ............................................ 111 6 FAZIT ................................................................................................... 112 DAS DIGITALE LEBEN - CHANCEN UND RISIKEN DES VERNETZTEN MITARBEITERS . .113 1 DAS INTERNET DER DINGE ALS FUNDAMENT FUER HOEHERE MITARBEITER SICHERHEIT ...........................................................................................114 2 VERNETZTE GERAETE ALS DIGITALE BEGLEITER IM PRIVATEN UND BERUFLICHEN UMFELD ............................................................................115 3 DATENERFASSUNG UND -UEBERTRAGUNG BEI WEARABLES............................117 4 HOEHERER MITARBEITERSCHUTZ DURCH INTELLIGENTE DATENAUSWERTUNG ...121 5 SICHERHEITSLUECKEN IM INTERNET DER DINGE ......................................... 122 6 TECHNISCHE SCHWACHSTELLEN UND ANGRIFFSPUNKTE ............................. 123 7 BEST PRACTICES ZUM SCHUTZ VOR ANGRIFFEN .........................................124 8 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................. 126 9 QUELLEN UND ABBILDUNGEN..................................................................127 DIGITALE HOHEIT UEBER DEN MASCHINENPARK .................................................... 128 1 REICHEN FIREWALL UND VPN?................................................................ 128 2 HERAUSFORDERUNG SICHERHEITSMANAGEMENT ....................................... 129 3 SCHUTZ AUF MEHREREN EBENEN ........................................................... 129 4 FERNZUGRIFF EXTERNER SERVICEDIENSTLEISTER .........................................130 5 WEITERE DIENSTE .................................................................................132 6 EINSATZ IN DER PRAXIS..........................................................................133 7 CHECKLISTE...........................................................................................133 PROZESS-SENSOREN 4.0 - CHANCEN FUER NEUE AUTOMATISIERUNGSKONZEPTE UND NEUE GESCHAEFTSMODELLE IN DER PROZESSINDUSTRIE .................................. 135 1 PROZESS-SENSOREN 4 .0 ........................................................................ 138 1.1 KONNEKTIVITAET UND KOMMUNIKATIONSFAEHIGKEIT....................................138 1.2 INSTANDHALTUNGS- UND BETRIEBSFUNKTIONEN ....................................... 139 1.3 TRACEABILITY UND COMPLIANCE .............................................................140 1.4 VIRTUELLE BESCHREIBUNG ..................................................................... 140 1.5 INTERAKTIONSFAEHIGKEIT UND BIDIREKTIONALITAET ..................................... 140 2 EINE WELTSPRACHE FUER INDUSTRIE 4.0 IN DER PROZESSINDUSTRIE ........141 2.1 OPC UNIFIED ARCHITECTURE (OPC-UA)...................................................142 3 VON DER HEUTIGEN WELT DER AUTOMATION ZUM SMARTEN SENSOR ......... 143 4 BEISPIEL: SMARTER ONLINE-NMR-SENSOR..............................................145 5 ZUSAMMENFASSUNG UND A USBLICK...................................................... 148 6 DANKSAGUNG....................................................................................... 149 7 REFERENZEN .........................................................................................149 FRUEHZEITIGE PRAEDIKTION VON FEHLVERSCHRAUBUNGEN MITTELS KUENSTLICHER INTELLIGENZ ...................................................................................................... 152 1 EINLEITUNG...........................................................................................152 2 DATEN ................................................................................................. 152 3 METHODIK............................................................................................ 153 4 ERGEBNISSE .........................................................................................155 4.1 TECHNISCHE ERGEBNISSE.......................................................................155 4.1.1 KLASSIFIKATOREN .................................................................................. 156 4.1.2 NEURONALES NETZWERK........................................................................ 157 4.1.3 KUENSTLICHE INTELLIGENZ ........................................................................ 157 4.2 WIRTSCHAFTLICHE ERGEBNISSE ................................................................ 158 4.2.1 FERTIGUNGSKOSTEN EINER WIEDERHOLVERSCHRAUBUNG ........................... 158 4.2.2 AUSTAUSCH DER SCHRAUBE BEI DREHWINKELANZUG ...............................159 4.2.3 AUSTAUSCH VON BAUTEILEN NACH FEHLVERSCHRAUBUNG .......................... 159 4.2.4 FERTIGSTELLUNG AN EINEM STANDARBEITSPLATZ ......................................159 4.2.5 GESAMTBETRACHTUNG............................................................................160 5 AUSBLICK.............................................................................................. 160 6 QUELLEN .............................................................................................. 161 SENSORDATEN CLOUDBASIERT SAMMELN UND AUSWERTEN ................................... 162 1 EINLEITUNG...........................................................................................162 2 FACHLICHE ANALYSE ..............................................................................162 2.1 ANWENDUNGSFALL ................................................................................. 163 2.2 FUNKTIONALE ANFORDERUNGEN ...............................................................165 2.3 NICHTFUNKTIONALE ANFORDERUNGEN ...................................................... 166 2.4 MOSCOW-ANALYSE DER ANFORDERUNGEN................................................166 2.5 STRUKTUR DER ANWENDUNG....................................................................168 3 TECHNISCHE ANALYSE............................................................................ 168 3.1 ARCHITEKTUR DES SYSTEMS....................................................................168 3.2 DATENFLUSSMODELL............................................................................... 170 3.3 ZENTRALES DATENMODELL....................................................................... 171 4 IMPLEMENTIERUNG ............................................................................... 172 4.1 KLASSENMODELL.................................................................................... 172 4.2 DATENMODELL ...................................................................................... 172 4.3 UMSETZUNG IN DER CLOUD ....................................................................172 4.4 UMSETZUNG DES POWER BL WEBSERVICE ..............................................173 5 VERSUCHSANWENDUNGEN ..................................................................... 173 6 SCHLUSSFOLGERUNGEN .......................................................................... 174 7 LITERATURVERZEICHNIS............................................................................ 175 SICHERUNG VON LOT-GERAETEN DURCH KRYPTOGRAPHISCH VERSTAERKTES PORT- KNOCKING - EIN KONZEPT ZUR LANGFRISTIGEN SICHERUNG UNGEWARTETER GERAETE IN OFFENEN NETZWERKEN ................................................................................... 176 1 EINFUEHRUNG ......................................................................................... 176 2 WAS IST PORT-KNOCKING? ..................................................................... 177 3 ANALYSE DER BEDROHUNGSLAGE............................................................. 178 4 SICHERHEIT DURCH UNSICHTBARKEIT ...................................................... 179 5 TRADITIONELLES PORT-KNOCKING KRYPTOGRAPHISCH VERSTAERKEN .............. 180 6 SYN-KNOCKING UND TCP STEALTH..........................................................182 7 ZUSAMMENFASSUNG..............................................................................183 8 LITERATUR UND QUELLENVERZEICHNIS ...................................................... 184 INNOVATIONEN DURCH DAS LEUCHTTURMPROJEKT IC4F - INDUSTRIAL COMMUNI- CATION FOR FACTORIES: BAUKASTEN FUER EINE VERTRAUENSWUERDIGE INDUSTRIELLE KOMMUNIKATIONS- UND COMPUTING-INFRASTRUKTUR ALS GRUNDLAGE FUER DIE DIGITALISIERUNG IN DER VERARBEITENDEN INDUSTRIE ........................................... 186 1 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................. 186 2 EINFUEHRUNG ......................................................................................... 187 3 ANWENDUNGSFAELLE, SZENARIEN UND REFERENZARCHITEKTUR ..................... 188 4 NEUE TECHNOLOGIEN UND INFRASTRUKTUR - BAUKASTEN FUER DIE INDUST RIELLE KOMMUNIKATION 190 4.1 ZUGANGS-SUBSYSTEME ........................................................................ 191 4.2 KOMMUNIKATIONS- UND COMPUTING-INFRASTRUKTUR...............................191 4.3 ANWENDUNGS-EBENE............................................................................192 4.4 SICHERHEIT INDUSTRIELLER LOESUNGEN .................................................... 192 5 DEMONSTRATIONEN UND EVALUIERUNG DES TECHNOLOGIEBAUKASTENS ...193 6 FAZIT ................................................................................................... 194 7 DANKSAGUNG....................................................................................... 194 8 REFERENZEN ......................................................................................... 194 STEUERUNG IN DER CLOUD - SICHERHEITSANFORDERUNGEN UND PRAKTISCHE GRENZEN.......................................................................................................... 195 1 EINLEITUNG...........................................................................................195 1.1 MASCHINENSTEUERUNG ........................................................................ 195 1.2 BETRIEBS- UND FUNKTIONSSICHERHEIT (SAFETY) ..................................... 196 1.3 INFORMATIONSSICHERHEIT (SECURITY)...................................................... 197 2 SCHUTZZIELE......................................................................................... 198 2.1 VERFUEGBARKEIT......................................................................................198 2.2 INTEGRITAET............................................................................................ 199 2.3 VERTRAULICHKEIT....................................................................................199 2.4 AUTHENTIZITAET ......................................................................................199 2.5 ZURECHENBARKEIT UND NICHTABSTREITBARKEIT ....................................... 200 3 ANGRIFFE AUF INDUSTRIELLE STEUERUNGSSYSTEME .................................. 200 3.1 AUSSPAEHEN VON ZUGANGSDATEN ......................................................... 200 3.2 MANIPULATION DER KONFIGURATIONS- UND PROGRAMMIERWERKZEUGE __ 201 3.3 VERBREITUNG UEBER DIE MASCHINENSTEUERUNG SELBST ........................... 201 4 SPANNUNGSFELDER...............................................................................202 4.1 STEUERUNG IN DER CLOUD: CLOUD VERSUS EDGE-COMPUTING ................. 202 4.2 LEBENSDAUER VON MASCHINE UND IT-SICHERHEITSFUNKTIONEN .............. 202 4.3 FIRMWARE-UPDATES - VERFUEGBARKEIT UND ZERTIFIZIERUNG ..................... 203 4.4 SICHERHEIT - BEDIENERFREUNDLICHKEIT UND KOSTEN .............................. 204 5 ENTWICKLUNG SICHERER AUTOMATISIERUNGSKOMPONENTEN ..................... 204 6 ZUSAMMENFASSUNG UND FAZIT.............................................................207 7 AUTORENPORTRAET .................................................................................. 208 8 LITERATURVERZEICHNIS............................................................................208 ENTWICKLUNG KOMPLEXER, DERIVATIVER DATENPARAMETER FUER DIE PROGNOSE VON STOERUNGEN........................................................................................................210 1 EINLEITUNG...........................................................................................210 2 DATENBASIERTE STRATEGIE FUER INSTANDHALTUNG......................................211 2.1 ARTEN DER INSTANDHALTUNG ..................................................................211 2.2 DATENQUELLEN......................................................................................212 2.3 ERKENNUNG VON STOERUNGEN MITHILFE DERIVATIVER DATENPARAMETER ...213 3 ANWENDUNG DER PROGNOSEBERICHTE ...................................................215 3.1 FALLBEISPIEL: ANWENDUNG DER DATENBASIERTEN PROGNOSEN IN EINEM WASSERKRAFTWERK.................................................................................216 4 FAZIT ................................................................................................... 217 5 AUTORENPORTRAET ...................................................................................218 KONZEPTION UND PROTOTYPISCHE UMSETZUNG EINER AUGMENTED-REALITY- LOESUNG ZUR UNTERSTUETZUNG QUALITAETSSICHERNDER MASSNAHMEN IN DER INDUSTRIELLEN PRODUKTION................................................................................ 219 1 EINLEITUNG...........................................................................................219 1.1 MOTIVATION ......................................................................................... 219 2 THEORETISCHE GRUNDLAGEN ZUR ERWEITERTEN REALITAET .......................... 220 2.1 BEGRIFFSBESTIMMUNG.......................................................................... 220 2.2 HISTORISCHE ENTWICKLUNG ....................................................................221 2.2.1 IVAN E. SUTHERLAND..............................................................................221 2.3 ARCHITEKTONISCHE KOMPONENTEN EINES AR-SYSTEMS .......................... 223 2.3.1 TRACKING.............................................................................................. 223 2.3.1.1 OPTISCHES TRACKING ............................................................................ 223 2.3.1.2 MARKERBASIERTES TRACKING .................................................................. 224 2.3.1.3 MERKMALBASIERTES TRACKING ............................................................... 225 2.3.1.4 NICHT OPTISCHES TRACKING.................................................................... 226 3 ANALYSE UND ANFORDERUNG..................................................................226 3.1 IST-ANALYSE ......................................................................................... 226 3.2 FUNKTIONALE ANFORDERUNGEN .............................................................. 228 3.2.1 VERWALTEN DER MOTORPRAESENTATION .....................................................228 3.2.2 PFLEGE DER ADRESSDATEN.....................................................................228 3.2.3 KOMMUNIKATION ZUR SPS ................................................................... 228 3.2.4 WIEDERGABE DER MOTORPRAESENTATION ................................................. 228 3.3 NICHT FUNKTIONALE ANFORDERUNGEN ....................................................... 229 3.3.1 STABILITAET DER ANWENDUNG..................................................................229 3.3.2 ZUGRIFFSZEIT / TIME TO CONTENT........................................................... 229 3.3.3 SCHUTZ DER DATEN...............................................................................229 3.3.4 BEDIENBARKEIT ....................................................................................229 3.3.5 NACHHALTIGKEIT....................................................................................229 3.4 ARCHITEKTONISCHE KONZEPTION ............................................................. 230 4 PROTOTYPISCHE UMSETZUNG..................................................................230 4.1 PHASE 1 - RAEUMLICHE ENTKOPPLUNG DES SICHTPRUEFERS ...................... 230 4.2 ERSTELLUNG EINER WINDOWS-ANWENDUNG ZUR GENERIERUNG DER ARBEITSANWEISUNGEN ..........................................................................231 4.3 OBERFLAECHE ZUR ADRESSVERWALTUNG DER STATIONEN UND DATENBRILLEN .232 4.4 ANWENDUNG AUF DER DATENBRILLE ........................................................232 5 ERGEBNISBETRACHTUNG.......................................................................... 232 5.1 AUSBLICK..............................................................................................233 5.1.1 UNTERSTUETZUNG BEI DER MONTAGE VON MOTORLEITUNGSSAETZEN .............. 234 5.1.2 FINGER TRACKING.................................................................................. 234 5.1.3 EYE-TRACKING....................................................................................... 234 INDUSTRIE 4.0: SMARTE SYSTEME BRAUCHEN SMARTE SECURITY-LOESUNGEN ........ 235 1 POTENZIALE DURCH INDUSTRIE 4 .0 ......................................................... 235 1.1 AKTUELLES GEFAHRENPOTENZIAL UND NSA-SKANDAL ...............................236 1.2 STUXNET - WAS HAT SICH BIS HEUTE GETAN .......................................... 238 1.3 WARUM IST ES SO SCHWIERIG, ICS ZU SCHUETZEN? .................................. 240 2 NEUE HERAUSFORDERUNGEN FUER SECURITY-LOESUNGEN ............................241 2.1 INDUSTRIE 4.0 IST OHNE SECURITY NICHT MOEGLICH ................................ 242 3 SYMMETRISCHES SCHLUESSELMANAGEMENT FUER MEHR SICHERHEIT.............244 3.1 WARUM SYMMETRISCHE VERSCHLUESSELUNGSVERFAHREN IN ZUKUNFT SICHERER SIND ......................................................................................244 4 PROBLEMLOSE EINBINDUNG VON ZULIEFERERN IM AUSLAND .......................246 5 GLOSSAR................................................................................................247 6 ABKUERZUNGSVERZEICHNIS.......................................................................249 7 AUTOREN PORTRAET.................................................................................... 250 8 QUELLENVERZEICHNIS ............................................................................. 250 OPENLOTFOG: EINE ANBIETERUNABHAENGIGE VERWALTUNGSSCHALE FUER INDUSTRIE-4.0-KOMPONENTEN...................................................................... 252 1 EINLEITUNG ........................................................................................... 252 2 VERWANDTE ARBEITEN............................................................................ 254 3 EIGENER ANSATZ.................................................................................... 259 4 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK........................................................ 261 5 LITERATURVERZEICHNIS............................................................................261 6 ABKUERZUNGSVERZEICHNIS....................................................................... 263 7 AUTOREN .............................................................................................. 265 PROZESSINDUSTRIE 4.0 - WAS BRINGT DER DIGITALE ZW ILLING? ............................ 266 1 STAND DER D INGE.................................................................................266 2 NEUE GESCHAEFTSMODELLE IN ANDEREN BRANCHEN .................................. 267 3 NEUE GESCHAEFTSMODELLE IN DER PROZESSINDUSTRIE ............................... 269 4 RAHMENBEDINGUNGEN NEUER GESCHAEFTSMODELLE .................................271 4.1 ANLAGENKOMPONENTEN WERDEN INTELLIGENT...........................................271 4.2 DATENANALYSEN ZUR OPTIMIERUNG DER INSTANDHALTUNG ........................ 271 4.3 DATEN ..................................................................................................271 4.4 VERTRAGSWERK ...................................................................................... 272 5 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK........................................................ 272 SOFTWAREQUALITAET ALS GRUNDLEGENDE EIGENSCHAFT FUER TECHNISCHE SICHERHEIT. .274 1 EINFUEHRUNG ......................................................................................... 274 2 SICHERHEIT - SAFETY UND SECURITY ...................................................... 275 2.1 SICHERHEIT ALS ERFOLGSKRITISCHER FAKTOR IN ZEITEN DES DIGITALEN WANDELS............................................................................................... 275 2.2 BEGRIFF QUALITAET ............................................................................... 277 2.3 SOFTWAREQUALITAET................................................................................. 277 2.4 PRODUKTQUALITAET UND PROZESSQUALITAET ................................................. 277 2.5 SOFTWAREQUALITAET ISO/IEC 9126 ..........................................................278 3 KOMPLEXITAET VON SOFTWARE.................................................................. 278 4 URSACHEN VON SOFTWARE-SCHWACHSTELLEN ............................................ 280 5 FAZIT ................................................................................................... 280 6 QUELLEN .............................................................................................. 281
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