Entwicklung einer Referenzarchitektur zur Integritätssicherung von Cyber-Physischen Systemen in dynamischen Produktionsumgebungen

Der Wunsch der Konsumenten nach Qualität und Individualität von Produkten führt zu den Anforderungen einer variantenreichen Serienproduktion bis hin zur kundenindividuellen Massenproduktion. Industrie 4.0 als eine mögliche Lösung beschreibt in diesem Zusammenhang die Verzahnung der industriellen Produktion mit Informations- und Kommunikationstechnik, wodurch IT-Technologien zunehmend im Bereich der Automatisierung eingesetzt werden. Aufgrund der zunehmenden Vernetzung von Produktionsanlagen über einheitliche Protokolle und Schnittstellen auf Basis von verteilten Cyber-Physischen Systemen (CPS), steigen die Anforderungen an zu Grunde liegende Konzepte hinsichtlich IT-Sicherheit. Allerdings sind viele der heute vorzufindenden Anlagen unsicher oder für den Einsatz in vernetzten Szenarien ungeeignet. Im Rahmen dieser Dissertation wird eine Referenzarchitektur erarbeitet, die eine sichere, vertrauenswürdige Kooperation in einem dynamischen Produktionsumfeld verschiedener Akteure ermöglicht. In der betrachteten Umgebung stammen CPS und modulare Softwareanwendung aus unterschiedlichen Quellen und werden von Rollen mit unterschiedlichen Interessen bereitgestellt. In diesem Zusammenhang zeigt sich die Anforderung, die Integrität aller Systemteilnehmer gewährleisten zu können, als zentraler Ausgangspunkt für weiterführende Sicherheitsmaßnahmen. Als Grundlage zur Entwicklung der Architektur wird daher ein Verfahren zur Verifikation der Identitäten, insbesondere durch Hardware-basierte Merkmale abgeleitet, das eine sichere Anpassung und Inbetriebnahme von CPS und deren Software ermöglicht. Die prototypische Implementierung erfolgt anhand einer industrienahen Produktionsanlage der SmartFactoryKL.