AT526785A4

AT526785A4 - Vorrichtung zum anlassbezogenen Unterbrechen einer zwei Netzwerkschnittstellen verbindenden Signalleitung

Info

Publication number: AT526785A4
Application number: ATA50632/2023A
Authority: AT
Inventors: Roth Markus
Original assignee: Creative Bits Og
Priority date: 2023-08-07
Filing date: 2023-08-07
Publication date: 2024-07-15
Also published as: AT526785B1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum anlassbezogenen Unterbrechen einer zwei Netzwerkschnittstellen (2a,2b) verbindenden Signalleitung (1). Um eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass in der Signalleitung (1) zu deren physischen Trennung ein mit einer Steuereinheit (4) verbundener Schalter (3) vorgesehen ist und dass die Steuereinheit (4) über eine interne Steuerschnittstelle (6) mit einer ansonsten von der Steuereinheit (4) getrennten Betätigungseinheit (5) verbunden ist, die eine Netzwerkschnittstelle (2c) zum Empfang von Steuernachrichten aufweist, wobei die Steuereinheit (4) mit keiner der Netzwerkschnittstellen (2a,2b,2c) unmittelbar verbunden ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtung zum anlassbezogenen Unterbrechen einer zwei Netzwerkschnittstellen verbindenden Signalleitung.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, zwei physisch voneinander getrennte Netzwerke vorzusehen, oder aber eine Firewall zwischen den Netzwerken einzusetzen, um einen unbefugten Datenverkehr zwischen diesen Netzwerken zu verhindern. Eine physische Trennung hat dabei den Vorteil, dass das Einschleusen von Schadsoftware bzw. von schadhaften Konfigurationen, welche den ordnungsgemäßen Betrieb beeinträchtigen, nur über den Austausch von Datenträgern erfolgen kann, aber den Nachteil, dass jeglicher Datenverkehr auf einen eben solchen Austausch von Datenträgern angewiesen ist. Der Einsatz einer Firewall bietet den Vorteil, dass ein Datenverkehr direkt und ohne den Umweg von gesonderten Datenträgern erfolgen kann, dass die Firewall aber selbst durch Schadsoftware kompromittiert werden kann, sodass unbefugter Datenverkehr zwischen den Netzwerken nicht mehr verhindert werden kann. In diesem Fall bleibt nur die Möglichkeit, die Verbindung zwischen den Netzwerken durch Trennung der physischen Netzwerkverbindung zu unterbrechen. Nachteilig daran ist allerdings, dass die Trennung in der Regel durch eine Benutzerinteraktion vor Ort erfolgen muss, was eine rasche Reaktion auf eine Sicherheitsbedrohung erschwert.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum anlassbezogenen Unterbrechen einer zwei Netzwerkschnittstellen verbindenden Signalleitung vorzuschlagen, die zwar eine physische Verbindung zwischen zwei Netzwerken zulässt, aber auch eine zuverlässige Trennung der Netzwerke im Fall

einer Sicherheitsbedrohung ermöglicht.

Zwar ergibt sich dadurch, dass die Steuereinheit keine Netzwerkschnittstellen aufweist, bereits eine hohe Sicherheit bezüglich etwaiger Angriffe auf die Steuerung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, jedoch können Kompromittierungsversuche noch effektiver abgewehrt werden, wenn die Steuereinheit dazu eingerichtet ist,

Steuerbefehl übertragen werden kann.

Eine weitere Möglichkeit, das Risiko eines Angriffs der Steuereinheit zu reduzieren, ergibt sich dadurch, dass die Steuerschnittstelle einen beschränkten Befehlssatz

kann.

Um einen besonders sicheren Schutz der Steuereinheit zu gewähren, kann die Steuerschnittstelle eine 1-zu-1-Verbindung zwischen der Steuereinheit und der Betätigungseinheit bilden. Dies bedeutet, dass die Betätigungseinheit ausgangsseitig nur mit der Steuereinheit und die Steuereinheit eingangsseitig nur mit der Betätigungseinheit verbunden ist, sodass eine Kompromittierung über mögliche andere Komponenten eines Bus-Systems ausgeschlossen werden kann. Insgesamt ergibt sich dadurch eine besonders kompakte Vorrichtung, insbesondere dann, wenn Schalter, Steuereinheit und Betätigungseinheit in einer Baueinheit angeordnet sind, was eine Plug&Play-Funktionsweise begünstigt, und keine

Ein zusätzlicher Schutz zum Verhindern eines Angriffs auf die Steuereinheit ergibt sich, wenn die Netzwerkschnittstelle zum Empfang von Steuernachrichten von den übrigen Netzwerkschnittstellen getrennt ist. Auf diese Weise kann nämlich kein Datenaustausch zwischen dem Steuernetzwerk zur Übermittlung von Steuernachrichten und den über die Signalleitung verbundenen und gegebenenfalls getrennten Netzwerken erfolgen.

Neben den oben genannten einfachen Steuerbefehlen kann der beschränkte Befehlssatz auch Steuerbefehle für den automatischen Betrieb der Steuereinheit umfassen. Beispielsweise kann die Signalleitung zu bestimmten Zeitpunkten getrennt bzw. verbunden werden, um beispielsweise nur während eines Sicherungszeitfensters den Zugriff auf einen Sicherungsdatenspeicher zuzulassen. Hierzu kann die Steuereinheit zur Vorgabe von Zeitpunkten der Unterbrechung der Signalleitung eine Zeitsteuereinheit aufweisen.

Um eine Messung des Datenverkehrs zu ermöglichen, ohne dabei eine Schwachstelle zum Angriff auf die Steuereinheit einzuführen, wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit zur Messung von Datenverkehr auf der Signalleitung einen Sensor aufweist. Vorzugsweise wird ein Sensor eingesetzt, der physikalische Größen erfasst, ohne dabei höherwertige Übertragungsprotokolle der Datenkommunikation auf der Signalleitung zu berücksichtigen. Beispielsweise kann ein induktiver Sensor zur Bestimmung eines Stromflusses über die Signalleitung vorgesehen sein. In Abhängigkeit der Zeitpunkte eines solchen Datenverkehrs oder erfassten Signalmusters kann somit von der Steuereinheit ein unerwünschter Datenverkehr detektiert und in einem hierfür vorgesehenen Betriebsmodus die Signalleitung über den Schalter unterbrochen werden.

Grundsätzlich ist es durch die erfindungsgemäße Vorrichtung möglich, dass die Verbindung zwischen zwei Netzwerken völlig gekappt wird, wenn nur eine

Signalleitung zwischen diesen vorgesehen ist. Zwischen den zwei

bleiben.

Mithilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann eine Netzwerkanordnung aufgebaut werden, wobei die über die Signalleitung verbundenen Netzwerkschnittstellen zwei Segmente eines Datennetzwerks miteinander verbinden, und wobei die Netzwerkschnittstelle zum Empfangen von Steuernachrichten mit einem vom Datennetzwerk getrennten Steuernetzwerk verbunden ist. Das Datennetzwerk kann kabelgebunden sein. Das Steuernetzwerk

kann ein Funknetzwerk, beispielsweise ein Mobilfunknetzwerk, sein.

In einem besonders benutzerfreundlichen Ausführungsbeispiel können von einem Benutzer über eine Betätigungsapplikation gewünschte Unterbrechungskriterien zum Unterbrechen der Signalleitung angegeben werden, welche als Steuernachrichten über die Netzwerkschnittstelle an die Betätigungseinheit, beispielsweise über ein GSM-Modem, übergeben werden. Diese Steuernachrichten werden in Steuerbefehle übersetzt und über die interne Steuerschnittstelle an die Steuereinheit übertragen, wobei die Steuereinheit den Schalter ausschließlich in Abhängigkeit von übermittelten Steuerbefehlen eines beschränkten Befehlssatzes ansteuert und andere übermittelte Steuerbefehle verwirft. Zwar können also über beispielsweise eine Betätigungsapplikation gewünschte Kriterien vorgegeben werden, die tatsächliche Unterbrechung erfolgt jedoch immer nur aufgrund der

kann.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielshaft dargestellt. Es zeigen Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erstens Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und Fig. 2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels

einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann zum anlassbezogenen Unterbrechen einer Signalleitung 1 eingesetzt werden, welche zwei Netzwerkschnittstellen 2a,2b miteinander verbindet. Zum Unterbrechen in Form einer physischen, insbesondere galvanischen Trennung der Signalleitung 1 wird, wie beispielsweise der Fig. 1 zu entnehmen ist, ein Schalter 3 eingesetzt, der mit einer Steuereinheit 4 verbunden ist. Erfindungsgemäß kann von außen nicht auf die Steuereinheit 4 direkt zugegriffen werden, da diese keine Netzwerkschnittstelle aufweist und auch mit keiner der der Netzwerkschnittstellen unmittelbar verbunden ist. Die Kommunikation mit der Steuereinheit 4 durch einen Benutzer erfolgt nämlich über eine Betätigungseinheit 5, welche lediglich über eine interne Steuerschnittstelle 6 mit der Steuereinheit 4 verbunden ist.

Die Steuereinheit 4 kann dazu eingerichtet sein, einen beschränkten Befehlssatz von über die Steuerschnittstelle 6 übertragenen Steuerbefehlen zu verarbeiten und andere Steuerbefehle zu verwerfen, sodass etwaige schadhafte Steuerbefehle, welche nicht dem beschränkten, vorgegebenen Befehlssatz entsprechen, nicht die

Steuereinheit 4 kompromittieren können.

zugegriffen werden.

Um die potentiellen Angriffsmöglichkeiten der Steuereinheit 4 möglichst gering zu halten, kann die die Steuerschnittstelle 6 eine 1-zu-1-Verbindung zwischen der Steuereinheit 4 und der Betätigungseinheit 5 bilden. Zusätzlich oder alternativ kann als weitere effektive Schutzvorkehrung die Netzwerkschnittstelle 2c zum Empfang von Steuernachrichten von den übrigen Netzwerkschnittstellen 2a,2b getrennt sein, sodass kein Datenaustausch zwischen den nicht über den Schalter 3 trennbaren Netzen erfolgen kann.

Damit die Signalleitung 1 in Abhängigkeit einer Zeitkomponente unterbrochen und auch wieder verbunden werden kann, kann die Steuereinheit 4 eine

Zeitsteuereinheit 9 aufweisen.

Die Steuereinheit 4 kann einen oder mehrere Sensoren 10 aufweisen, durch welche der Datenverkehr auf der Signalleitung 1 erfasst werden kann. Hierfür eignen sich induktive Sensoren, da diese durch das Messen physikalischer Größen keinen

Zugriff auf den Datenstrom benötigen.

Im Rahmen einer Netzwerkanordnung können über die über die Signalleitung 1 verbundenen Netzwerkschnittstellen 2a,2b zwei Segmente 11a,11b eines

Datennetzwerks miteinander verbunden sein. Die Netzwerkschnittstelle 2c zum

Empfangen von Steuernachrichten kann mit einem vom Datennetzwerk getrennten

Steuernetzwerk 7 verbunden sein.

Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit zwei Gruppen von Signalleitungen 1. Eine Gruppe von Signalleitungen 1 umfasst drei Signalleitungen, nämlich, von oben nach unten gesehen, die erste, zweite und vierte Signalleitung 1. Alle Signalleitungen dieser Gruppe weisen zu deren galvanischer Trennung einen mit der Steuereinheit 4 verbundenen Schalter 3 auf. Eine zweite Gruppe von Signalleitungen 1 umfasst eine Signalleitung, nämlich, von oben nach unten gesehen, die dritte Signalleitung 1. Diese Gruppe kann keinen Schalter 3 aufweisen. So ist es möglich, nur in Empfangsrichtung (RX) oder Senderichtung (TX) wirkende Signalleitungen 1 zu trennen, oder die Übertragungsgeschwindigkeit zu drosseln, indem die Signalleitungen 1 mit hoher Bandbreite getrennt werden. Darüber hinaus können auch nur für eine Datenübertragung erforderliche Signalleitungen 1 getrennt werden, während

Signalleitungen 1 für eine Stromversorgung verbunden bleiben.

Claims

(345240.6) IV

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum anlassbezogenen Unterbrechen einer zwei Netzwerkschnittstellen (2a,2b) verbindenden Signalleitung (1), dadurch gekennzeichnet, dass in der Signalleitung (1) zu deren physischen Trennung ein mit einer Steuereinheit (4) verbundener Schalter (3) vorgesehen ist und dass die Steuereinheit (4) über eine interne Steuerschnittstelle (6) mit einer ansonsten von der Steuereinheit (4) getrennten Betätigungseinheit (5) verbunden ist, die eine Netzwerkschnittstelle (2c) zum Empfang von Steuernachrichten aufweist, wobei die Steuereinheit (4) mit keiner der Netzwerkschnittstellen (2a,2b,2c) unmittelbar

verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (4) dazu eingerichtet ist, einen beschränkten Befehlssatz von über die Steuerschnittstelle (6) übertragenen Steuerbefehlen zu verarbeiten und andere

Steuerbefehle zu verwerfen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschnittstelle (6) einen beschränkten Befehlssatz und dass die Betätigungseinheit (5) eine Verarbeitungseinrichtung (8) zum Übersetzen der

Steuernachrichten in Steuerbefehle des beschränkten Befehlssatzes aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschnittstelle (6) eine 1-zu-1-Verbindung zwischen der Steuereinheit (4) und der Betätigungseinheit (5) bildet.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (4) zur Vorgabe von Zeitpunkten der Unterbrechung der

Signalleitung eine Zeitsteuereinheit (9) aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (4) zur Messung von Datenverkehr auf der Signalleitung (1) einen Sensor (10) aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gruppe von Signalleitungen (1) zwischen den zwei Netzwerkschnittstellen (2a,2b) vorgesehen ist und dass in jeder Signalleitung (1) der Gruppe zu deren galvanischer Trennung ein mit der Steuereinheit (4) verbundener Schalter (3)

vorgesehen ist.

9. Netzwerkanordnung mit einer Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die über die Signalleitung (1) verbundenen Netzwerkschnittstellen (2a,2b) zwei Segmente (11a,11b) eines Datennetzwerks miteinander verbinden, und wobei die Netzwerkschnittstelle (2c) zum Empfangen von Steuernachrichten mit einem vom Datennetzwerk getrennten

Steuernetzwerk (7) verbunden ist.

10. Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass über die Netzwerkschnittstelle (2c) der Betätigungseinheit (5) Steuernachrichten übermittelt und in Steuerbefehle übersetzt werden, die über die interne Steuerschnittstelle (6) an die Steuereinheit (4) übertragen werden, wobei die Steuereinheit (4) den Schalter (3) ausschließlich in Abhängigkeit von übermittelten Steuerbefehlen eines beschränkten Befehlssatzes ansteuert und andere übermittelte Steuerbefehle verwirft.