Es wird prognostiziert, dass die Anzahl der angeschlossenen Geräte bis 2025 auf 75 Milliarden ansteigen wird. Dies wird ein massiv vernetztes Ökosystem schaffen, und die Datensicherheit wird von größter Bedeutung sein.
Viele dieser Geräte werden cyberphysikalische Systeme sein, die Berechnung, Vernetzung und physikalische Prozesse eng miteinander verbinden. Die Geräte bestehen aus einer physischen Einheit und ihrem Cyber-Twin, die das Verhalten der physischen Maschine nachahmen können und Einblicke geben, wie die Maschine reagieren wird, wenn sie durch verschiedene Aktionen veranlasst wird. Verbinden Sie diese Geräte mit dem Internet, um Daten zu übertragen, und das Ergebnis ist das Internet der Dinge. Smart Grids, autonome Fahrzeuge und medizinische Geräte sind Beispiele für cyberphysikalische Systeme.
In cyberphysikalischen Systemen interagieren digitale und physikalische Komponenten auf vielfältige Weise, die sich mit dem Kontext verändern. So überträgt beispielsweise eine Offshore-Bohranlage Sensorwerte von Geräten, um die Funktionsfähigkeit von Maschinen zu überprüfen; die Warnungen der Geräte variieren je nachdem, ob es sich um ein Normalszenario oder einen Notfall handelt. Ebenso sendet ein angeschlossenes medizinisches Gerät eine Warnung, die auf dem Zustand des Patienten basiert.
In allen Zusammenhängen ist es unerlässlich, die Sicherheit und den Datenschutz der Daten zu gewährleisten. Dies gilt insbesondere für einen datensensiblen Bereich wie das Gesundheitswesen, in dem die Sorge um die Cybersicherheit in angeschlossenen Medizinprodukten wächst.
Ein sicheres Framework für cyberphysikalische Systeme
DXC Labs haben ein sicheres Framework für die Verbindung von cyberphysikalischen Systemen durch die Nutzung der Distributed Ledger Technologie (DLT) geschaffen. DLT ist ein digitales System zur gleichzeitigen Erfassung von Asset-Transaktionen an mehreren Orten, was Betrug und Manipulation erschwert.
Das Framework richtet sich an:
- Manipulationssichere Gerätekommunikation in beide Richtungen
- Finanztransaktionen zwischen Geräten (z.B. Machine-to-Machine-Micropayments mit Krypto-Währungen)
- Nachrichtenübertragung und Datenspeicherung zwischen Geräten mit minimalen oder keinen Transaktionsgebühren und Mining (Netzwerk-)Gebühren.
- Das Framework integriert Edge-Computing-Komponenten, die branchenspezifisch sind (z.B. Medizinprodukte), und hat DLT als Kernstück für Datentransfer und Kommunikation. (Siehe Abbildung unten.)
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Edge-Geräte kommunizieren mit einem zentralen System, dem Distributed Ledger Directed Acyclic Graph, das die Datenspeicherung, -übertragung und -zugriff ermöglicht und Datensicherheit und Datenschutz gewährleistet. Zum Vergrößern auf das Bild klicken.
Innerhalb des Frameworks
DXC entwickelte die Komponenten des Frameworks unter Verwendung von gerichteten azyklischen Graphen (DAG) – insbesondere IOTA – als zugrunde liegende DLT-Technologie. Die DAG-Architektur eignet sich gut für die Skalierbarkeit und erhebt keine Mining-Gebühren.
IOTA verwendet im Kern eine Erfindung namens „The Tangle“. The Tangle ist eine neue Datenstruktur auf Basis der DAG, die sich um den Datenschutz kümmert, indem sie eingeschränkte und private Speicher- und Abrufmöglichkeiten bietet.
DXC beschreibt jede Komponente mit einem Industriebeispiel, aber die Komponenten können auf andere Branchen ausgedehnt werden:
- Finanztransaktionen – Diese Komponente speichert alle Transaktionen und automatisiert Mikrozahlungen zwischen Maschinen ohne manuellen Eingriff. Diese Komponente kann direkt in der Automobilindustrie für Fahrzeuggebühren, Mautgebühren, Parkplatzzahlungen und mehr eingesetzt werden. Details sind in diesem früheren Beitrag zu finden.
- Manipulationssichere Datenübertragung / Zweiwege-Fernkommunikation – Die zugrundeliegende DLT-Technologie dieser Komponente gewährleistet Datensicherheit und Datenschutz bei Übertragung, Speicherung und Nutzung. Eine direkte Anwendung ist die Fernüberwachung von Patienten im Gesundheitswesen. Dies kann auf jede Branche ausgedehnt werden, die eine Gerätefernüberwachung oder eine sichere Datenkommunikation benötigt (z.B. Offshore-Bohrungen und deren Maschinen).
- Verfolgung des Standorts eines Geräts mit Positionierung im Innenbereich – Diese Komponente hilft bei der Verfolgung und Verfolgung sensibler Vermögenswerte, wenn es darauf ankommt, den Status eines Geräts oder einer Maschine zu kennen. Verwenden Sie diese Komponente beispielsweise, um die Nutzung von Röntgengeräten in einem vertrauenswürdigen Krankenhausnetzwerk zu optimieren und die Wartezeiten der Patienten zu verkürzen.
- Sichere Firmware-Updates über das Internet – Diese Komponente adressiert den exponentiell wachsenden Bedarf, sichere Firmware-Updates auf angeschlossene Geräte zu übertragen, wobei manipulationssichere Audit-Trails durch DLT ermöglicht werden. Es ist auf alle angeschlossenen Geräte in fast allen Branchen anwendbar, einschließlich Automobil, Gesundheitswesen, Technologie und Energie sowie Versorgungsunternehmen.
- Die Komponenten sind für den Online-, Offline- und Mesh-Netzwerkbetrieb ausgelegt (wenn Wi-Fi oder Mobilfunknetze nicht verfügbar sind). Wenn beispielsweise die Verbindung durch einen Notfall oder einen Ausfall unterbrochen wird, können diese Systeme dennoch Nachrichten in einem Radius von bis zu 65 Meilen übertragen. Dies ist entscheidend, da es bedeutet, dass Ihr medizinisches Gerät verbunden bleibt, wenn Wi-Fi oder Handy ausfallen.
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