Zuverlässiges digitales Kommunikationsnetz für verteilte Sensoren

Abstract

Der böswillige Missbrauch von CBRN-Agenzien kann zu erheblichen Schäden an kritischen Infrastrukturen führen. Angesichts dieser Bedrohungen ist die Notwendigkeit eines zuverlässigen digitalen Überwachungsnetzwerks von hoher Wichtigkeit. Wir präsentieren die Architektur sowie eine prototypische Implementierung eines solchen robusten digitalen Sensornetzwerks. Hierzu gehören auch Software-Werkzeuge zur Entwicklung von Sensorknoten und zur Administration des verteilten Überwachungssystems. Kernthemen für die Anforderungen an die Netzwerk-Architektur sind Verfügbarkeit und Informationssicherheit. Verfügbarkeit wird in erster Linie durch die Anwendung topologische Paradigmen angestrebt und durch Richtlinien aus der funktionalen Sicherheit unterstützt. Im Rahmen der Informationssicherheit werden Anforderungen an Zugangskontrolle, Kryptographie und Authentizität abgeleitet. Durch ein Minimum an festgelegten Kerntechnologien soll eine hohe Interkonnektivität und Hersteller- sowie Plattformunabhängigkeit erreicht werden. Ein wichtiges Ziel ist die mögliche Nutzung von Open Source Software und Hardwarekomponenten von der Stange, um Entwicklungsprozesse insbesondere für neuartige Sensortechnologie zu vereinfachen. Eine Software-Bibliothek für die Entwickler von Sensorknoten ermöglicht zusammen mit einer Administrationssoftware die schnelle und sichere Aufnahme neuer Komponenten in die Struktur und deren initiale Konfiguration. Die Administrationssoftware erlaubt zusätzlich die Überprüfung des Netzwerks hinsichtlich der in der Architektur beschriebenen Paradigmen und soll Entwicklern und Betreibern bei der Konzeption und Realisierung des Sensornetzwerks helfen.