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Fraunhofer-Institut für Sichere Informationstechnologie
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Master Thesis - Formale Modellierung und Verifikation eines Car2X Sicherheitsprotokolls

Kennziffer: SIT-2017-18
Cyber-Physical Systems stellen die technologische Basis der Kombination von IT mit der physikalischen Welt dar und spielen in immer mehr Bereichen wie Automotive, Luftfahrt, Transport, Energie, Produktion, Gesundheit, Infrastruktur oder auch Unterhaltung eine wichtige Rolle. So ist zum Beispiel im Bereich Automotive die Informationstechnologie (IT) heutzutage integraler Bestandteil moderner Fahrzeuge. Eingebettete Steuergeräte sind miteinander vernetzt und kommunizieren sowohl untereinander als auch mit der Außenwelt, um neue Funktionen zur Erhöhung von Sicherheit und Effizienz sowie zum Infotainment zu ermöglichen. Das eröffnet jedoch auch völlig neue Angriffsmöglichkeiten (etwa Autodiebstahl durch Hacken des elektronischen Schliessmechanismus). Zur Verhinderung solcher und anderer Angriffe werden kryptographische Verfahren und Protokolle eingesetzt, die jedoch aufgrund zum Beispiel falscher Annahmen oder unsachgemässer Anwendung von kryptographischen Algorithmen Sicherheitslücken aufweisen und daher nicht die gewünschten Sicherheitseigenschaften erreichen.
Dies gilt umso mehr für Protokolle im Bereich Automotive, die aufgrund der technischen Gegebenheiten nicht direkt aus anderen Bereichen übertragbar sind.

Formale Methoden sind eine Möglichkeit, Sicherheitsprobleme aufzudecken. Ein formales Systemmodell erlaubt es, die für die gewünschten Sicherheitseigenschaften wesentlichen Teile des Systems zu identifizieren, die gewünschten Sicherheitseigenschaften auf Basis eines solchen Modells zu spezifizieren und zu verifizieren, ob das Modell die Sicherheitseigenschaften erfüllt. Fraunhofer SIT hat einen auf der Theorie formaler Sprachen basierenden Ansatz entwickelt, das Security Modeling Framework SeMF, und schon in vielen Projekten eingesetzt.

Was Sie mitbringen
  • Gute Grundlagenkenntnisse im Bereich IT-Sicherheit
  • Interesse an formaler Modellierung,
  • Gute Kenntnisse der englischen Sprache

Was Sie erwarten können
Ziel der Arbeit ist es, den SeMF-Ansatz zur Verifikation von Sicherheitseigenschaften auf Systeme aus dem Automotive Sektor anzuwenden, den Ansatz gegebenenfalls zu erweitern und die Nutzbarkeit zu demonstrieren. Dabei soll insbesondere auf die Repräsentation von domänentypischen Systemelementen in den formalen Modellen auf einem geeigneten Abstraktionsniveau hingearbeitet sowie für den Automotive Bereich charakteristische Sicherheitsanforderungen und -eigenschaften aus den Modellen abgeleitet werden. Dies beinhaltet die Darstellung der Aktoren in dem System, ihrer Aktionen und weiterer relevanter Aspekte. Die Anwendbarkeit der Repräsentation soll dann mittels der Sicherheitsverifikation von einem oder mehreren für den Automotive Bereich typischen Kommunikationsprotokollen demonstriert werden. Hierfür soll auf die SeMF-Sicherheitsbeweise zurückgegriffen werden, mit denen eine implikative Verkettung von Sicherheitseigenschaften über kryptographische und sonstige Bausteine bis hin zu den geforderten Eigenschaften erarbeitet wird.
Fraunhofer ist die größte Organisation für anwendungsorientierte Forschung in Europa. Unsere Forschungsfelder richten sich nach den Bedürfnissen der Menschen: Gesundheit, Sicherheit, Kommunikation, Mobilität, Energie und Umwelt. Wir sind kreativ, wir gestalten Technik, wir entwerfen Produkte, wir verbessern Verfahren, wir eröffnen neue Wege.

Bitte bewerben Sie sich online oder richten Ihre Bewerbung an application@sit.fraunhofer.de

Fragen zu der Position beantwortet:
Dr. Sigrid Gürgens
Fraunhofer-Institut für Sichere Informationstechnologie
Rheinstr. 75
64295 Darmstadt
E-Mail: sigrid.guergens[at]sit.fraunhofer.de
Telefon: 06151 869 239

Fraunhofer-Institut für Sichere Informationstechnologie
Darmstadt

http://www.sit.fraunhofer.de


Erschienen auf academics.de am 25.07.2017
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