Kontext und Hintergrund
Im Forschungsprojekt “Aufbau und Etablierung des Deutschen Rettungsrobotik-Zentrums” ist eine modulare Robotik-Plattform entstanden. Diese besteht aus einem mobilen Roboter als Modulträger, in den verschiedene Module als Nutzlast eingesteckt werden können. Die aktuelle Systemarchitektur besteht aus einem die Basis steuernden PC, einem Mikrocontroller zur Schaltung der Slots im Modulträger und modulspezifischer Hardware in den einzelnen Nutzlastmodulen.
Ein Anwendungsfall ist der Einsatz des Systems im Rettungsdienst. Ein Modul zur Detektion von Personen und zur Bestimmung ihrer Vitalzeichen wird dazu verwendet, Personal von Feuerwehr und Rettungsdiensten zu entlasten und in gefährlichen Situationen zu schützen. Perspektivisch sollen durch das Modul die Daten der erfassten Personen unmittelbar in die behandelnde Klinik übertragen werden.
Ihre Aufgaben
Das aktuell verwendete System ist auf Funktionalität optimiert und ohne eigenes IT-Sicherheitskonzept entwickelt worden. Ziel Ihrer Abschlussarbeit ist es, mögliche Angriffspunkte des Systems systematisch zu untersuchen, die damit verbundenen Risiken zu bewerten und darauf aufbauend ein IT-Sicherheitskonzept sowie Vorschläge zu dessen Umsetzung zu erarbeiten. Dazu analysieren Sie die relevanten Komponenten, Schnittstellen und Datenflüsse sowie bereits vorhandene Schutzmechanismen. Sie entwickeln Szenarien möglicher Sicherheitsvorfälle und untersuchen deren Auswirkungen auf die verarbeiteten Daten, die Einsatzfähigkeit des Roboters und die Sicherheit betroffener Personen. Dabei sollen sowohl die modulare Robotik-Plattform als auch die perspektivische Übertragung von Daten an eine Klinik berücksichtigt werden. Auf dieser Grundlage leiten Sie geeignete Schutzmaßnahmen ab und bewerten deren Wirksamkeit und Umsetzbarkeit unter den Anforderungen des vorgesehenen Einsatzes.
Was Sie mitbringen
Sie studieren IT-Sicherheit, Robotik, Informatik oder einen verwandten Studiengang und interessieren sich für die Sicherheit cyberphysischer Systeme.
- Sie verfügen über gute Programmierkenntnisse sowie Grundlagen in Betriebssystemen, Rechnernetzen und IT-Sicherheit.
- Eine selbstständige, strukturierte Arbeitsweise und Interesse an experimentellen Untersuchungen setzen wir voraus.
- Erfahrungen mit Linux, Embedded Systems, Netzwerkanalyse oder ROS/ROS 2 sind von Vorteil.
- Die Bereitschaft, sich in die jeweils ergänzenden Fachgebiete einzuarbeiten, wird erwartet.
Weitere Informationen
Deutsches Rettungsrobotik-Zentrum e.V.
Literatur
- H. Schwegmann, B. Kiefer, T. Plagge and F. Ernst, “Glasgow Coma Score Estimation Module for Deployment on Mobile Robots in Rescue Missions,” 2024 IEEE International Symposium on Safety Security Rescue Robotics (SSRR), New York, NY, USA, 2024, pp. 26-31, doi: 10.1109/SSRR62954.2024.10770040.
- A. Lel et al., “A Modularization Concept for Mobile Robots in Search and Rescue Applications,” 2023 IEEE International Symposium on Safety, Security, and Rescue Robotics (SSRR), Naraha, Fukushima, Japan, 2023, pp. 25-31, doi: 10.1109/SSRR59696.2023.10499942.
- J.-P. A. Yaacoub, H. N. Noura, O. Salman and A. Chehab, “Robotics cyber security: vulnerabilities, attacks, countermeasures, and recommendations,” International Journal of Information Security, vol. 21, no. 1, pp. 115-158, 2022, doi: 10.1007/s10207-021-00545-8.
- D. Quarta, M. Pogliani, M. Polino, F. Maggi, A. M. Zanchettin and S. Zanero, “An Experimental Security Analysis of an Industrial Robot Controller,” 2017 IEEE Symposium on Security and Privacy (S&P 2017), San Jose, CA, USA, 2017, pp. 268-286, doi: 10.1109/SP.2017.20.
- A. Botta, S. Rotbei, S. Zinno and G. Ventre, “Cyber security of robots: A comprehensive survey,” Intelligent Systems with Applications, vol. 18, article 200237, 2023, doi: 10.1016/j.iswa.2023.200237.