DE102013112548B4

DE102013112548B4 - Sendevorrichtung, Verwendung einer Sendevorrichtung und Verfahren

Info

Publication number: DE102013112548B4
Application number: DE102013112548.4A
Authority: DE
Inventors: Thorsten Höhnke
Original assignee: Fujitsu Technology Solutions Intellectual Property GmbH
Current assignee: Fujitsu Technology Solutions Intellectual Property GmbH
Priority date: 2013-11-14
Filing date: 2013-11-14
Publication date: 2022-04-21
Anticipated expiration: 2033-11-15
Also published as: DE102013112548A1; US9418225B2; US20150134984A1

Abstract

Sendevorrichtung (1) zum Senden von Datensignalen in ein primäres Stromnetz (3), wobei die Sendevorrichtung (1) mit einem Netzeingang (5) eines Computersystems (2) verbindbar ist und dazu eingerichtet ist, durch Aufmodulieren von auf einem Zufallsprinzip basierenden Datensignalen auf eine mit dem Netzeingang (5) des Computersystems (2) verbundene Leitung (4) von dem Computersystem (2) in das primäre Stromnetz (3) rückgesendete Signale zu überlagern, wobei die rückgesendeten Signale abhängig von einer Leistungsaufnahme eines Prozessors (8) des Computersystems (2) sind und wobei die aufmodulierten Datensignale eine Bandbreite umfassen, die einer Bandbreite der rückgesendeten Signale des Computersystems (2) entspricht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sendevorrichtung zum Senden von Datensignalen in ein primäres Stromnetz, die Verwendung einer Sendevorrichtung zum Senden von Signalen in ein primäres Stromnetz sowie ein Verfahren.
Sicherheitsrelevante Daten, wie zum Beispiel Passwörter, sind besonders Ziel von Angriffen auf Computersysteme. Sogenannte Seitenkanalangriffe sind Angriffe auf die Sicherheit eines Computersystems, die nicht auf einem direkten Abfangen von Datensignalen beruhen. Beispielsweise korrelieren Lastschwankungen auf einer primären Stromleitung mit dem Ausführen einzelner Prozessorbefehle. Aus diesen Lastschwankungen können mit Hilfe sogenannte „Backscatter Seitenkanal Attacken“ Datensignale erlangt werden und aus den so erlangten Datensignalen kann wiederum auf die Art der Operation, die ein Prozessor ausführt, rückgeschlossen werden. Somit kann aus diesen erfassten Prozessorbefehlen wiederum ein Hinweis auf verarbeitete Daten erlangt werden. Die Druckschriften EP 0 929 171 A2 , DE 20 2008 008 792 U1 und DE 20 2013 102 200 U1 beschreiben jeweils Details einer Datenübertragung über eine Stromleitung in und/oder über ein Netzwerk.
Die Druckschrift DE 10 2007 034 932 A1 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erzeugung chaotischer Signale.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung, eine Verwendung und ein Verfahren zu beschreiben, die die Sicherheit eines Computersystems erhöhen.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch eine Sendevorrichtung zum Senden von Datensignalen in ein primäres Stromnetz gelöst. Die Sendevorrichtung ist hierbei mit einem Netzeingang eines Computersystems verbindbar. Die Sendevorrichtung ist dazu eingerichtet, durch Aufmodulieren von auf einem Zufallsprinzip basierenden Datensignalen auf eine mit dem Netzeingang des Computersystems verbundene Leitung des primären Stromnetzes von dem Computersystem in das primäre Stromnetz rückgesendete Signale zu überlagern. Die rückgesendeten Signale sind abhängig von einer Leistungsaufnahme eines Prozessors des Computersystems. Die aufmodulierten Datensignale umfassen eine Bandbreite, die einer Bandbreite der rückgesendeten Signale des Computersystems entspricht.
Führt ein Prozessor Arbeitsbefehle aus, so hat er eine bestimmte Leistungsaufnahme, die von dem jeweiligen Prozessorbefehl, der gerade abgearbeitet wird, abhängt. Diese Leistungsaufnahme kann in einem primären Stromnetz gemessen werden. Somit könnte durch eine Messung einer Leistungsabgabe des primären Stromnetzes auf Prozessorbefehle rückgeschlossen werden. Dies würde wiederum Rückschlüsse auf Daten ermöglichen, die von dem Prozessor verarbeitet werden. Die erfindungsgemäße Sendevorrichtung moduliert auf eine Leitung des primären Stromnetzes zufällige Datensignale auf, die die rückgesendeten Datensignale des Prozessors des Computersystems überlagern. Somit kann aus einer Messung an dem primären Stromnetz keine Information mehr über Prozessorbefehle des Computersystems gewonnen werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Sendevorrichtung in einem Netzteil des Computersystems angeordnet.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Sendevorrichtung in einem Steckdosenadapter angeordnet.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Sendevorrichtung einen PowerLAN-Adapter.
Dadurch, dass die Sendevorrichtung so angeordnet ist, dass die Datensignale vor einer Steckdose aufmoduliert werden, wird ein Schutz gegen Angriffe von außerhalb eines Raumes bewirkt.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch die Verwendung einer Sendevorrichtung gelöst. Die Sendevorrichtung wird zum Senden von Signalen in ein primäres Stromnetz verwendet, um rückgesendete Signale eines Computersystems in das primäre Stromnetz zu überlagern. Hierbei werden Datensignale auf eine mit einem Netzeingang des Computersystems verbundene Leitung des primären Stromnetzes aufmoduliert. Die Datensignale beruhen hierbei auf einem Zufallsprinzip. Die rückgesendeten Signale sind abhängig von einer Leistungsaufnahme eines Prozessors des Computersystems. Die aufmodulierten Datensignale umfassen eine Bandbreite, die einer Bandbreite der rückgesendeten Signale des Computersystems entspricht.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Überlagern von in ein primäres Stromnetz rückgesendeten Signalen eines Computersystems gelöst. Die rückgesendeten Signale sind abhängig von einer Leistungsaufnahme eines Prozessors des Computersystems. Das Verfahren umfasst die Schritte:

- Generieren von Datensignalen basierend auf einem Zufallsprinzip und
- Aufmodulieren der generierten Datensignale auf eine mit einem Netzeingang des Computersystems verbundene Leitung des primären Stromnetzes mittels einer Sendevorrichtung, wobei die aufmodulierten Datensignale eine Bandbreite umfassen, die einer Bandbreite der rückgesendeten Signale des Computersystems (2) entspricht.

Die Vorteile der Lösungen gemäß dem zweiten und dritten Aspekt entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen, welche zu der Lösung gemäß dem ersten Aspekt genannt wurden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und den Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer Anordnung gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung; und
2 eine schematische Darstellung einer Anordnung gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung.

1 zeigt eine Sendevorrichtung 1. Die Sendevorrichtung 1 ist in einem Netzteil 6 eines Computersystems 2 angeordnet und über einen Netzeingang 5, eine Leitung 4 und eine Steckdose 7 mit einem primären Stromnetz 3 verbunden. Im Ausführungsbeispiel ist das Computersystem 2 ein Server. Es kann sich hierbei jedoch ebenso um einen Desktop-PC oder um ein anderes datenverarbeitendes Gerät handeln. Das primäre Stromnetz 3 liefert hierbei eine Versorgungsspannung für das Computersystem 2.
Das Computersystem 2 weist einen Prozessor 8 auf. Der Prozessor 8 kann verschiedene Befehle abarbeiten. Unterschiedliche Befehle bewirken hierbei eine unterschiedliche Leistungsaufnahme des Prozessors 8. Dadurch, dass die Leistungsaufnahme des Prozessors 8 und somit des Computersystems 2 abhängig von den bearbeiteten Befehlen ist, treten am Netzeingang 5 des Computersystems 2 unterschiedliche Lasten auf. Diese sind am primären Stromnetz 3 als rückgesendete Signale des Computersystems 2 messbar.
Die Sendevorrichtung 1 weist einen Mikrocontroller 9 auf, der Zufallsdaten erzeugt und diese einer Sendeeinheit 10 der Sendevorrichtung 1 bereitstellt. Die Sendeeinheit 10 moduliert diese Zufallsdaten auf die Leitung 4 auf. Die aufmodulierten Zufallsdaten umfassen eine Bandbreite der Leitung 4, beispielsweise 2 bis 68 MHz. Insbesondere umfassen die aufodulierten Zufallsdaten eine Bandbreite, die einer Bandbreite der zurückgesendeten Signale des Computersystems 2 in das primäre Stromnetz 3 entspricht. Somit können auch nach einer Filterung einer festen Frequenz des primären Stromnetzes 3, beispielsweise 50 Hz, keine Informationen zu Prozessorsignalen gewonnen werden.
2 zeigt eine Ausgestaltung, in der die Sendevorrichtung 1 in einem Steckdosenadapter 11 angeordnet ist und einen sogenannten PowerLAN-Adapter 12 umfasst. Das von der Sendevorrichtung 1 erzeugte Signal wird auf einen in der 2 nicht dargestellten Anschluss des Steckdosenadapters 11 aufmoduliert. Der Mikrocontroller 9 führt hierbei eine gespeicherte Steuer-Software aus. Durch die gespeicherte Steuer-Software werden anstatt informationstragenden Datensignalen, wie in herkömmlichen PowerLAN-Adaptern üblich, Datensignale erzeugt, die auf einem Zufallsprinzip beruhen. Die so erzeugten Datensignale überlagern rückgesendete Datensignale des Computersystems und verhindern so ein ausspähen der rückgesendeten Datensignale.
Bezugszeichenliste

1: Sendevorrichtung
2: Computersystem
3: primäres Stromnetz
4: Leitung
5: Netzeingang
6: Netzteil
7: Steckdose
8: Prozessor
9: Mikrocontroller
10: Sendeeinheit
11: Steckdosenadapter
12: PowerLAN-Adapter

Claims

Sendevorrichtung (1) zum Senden von Datensignalen in ein primäres Stromnetz (3), wobei die Sendevorrichtung (1) mit einem Netzeingang (5) eines Computersystems (2) verbindbar ist und dazu eingerichtet ist, durch Aufmodulieren von auf einem Zufallsprinzip basierenden Datensignalen auf eine mit dem Netzeingang (5) des Computersystems (2) verbundene Leitung (4) von dem Computersystem (2) in das primäre Stromnetz (3) rückgesendete Signale zu überlagern, wobei die rückgesendeten Signale abhängig von einer Leistungsaufnahme eines Prozessors (8) des Computersystems (2) sind und wobei die aufmodulierten Datensignale eine Bandbreite umfassen, die einer Bandbreite der rückgesendeten Signale des Computersystems (2) entspricht.
Sendevorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Sendevorrichtung (1) in einem Netzteil (6) eines Computersystems (2) angeordnet ist.
Sendevorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Sendevorrichtung (1) in einem Steckdosenadapter (11) zwischen dem primären Stromnetz (3) und dem Netzeingang (5) des Computersystems (2) angeordnet ist.
Sendevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Sendevorrichtung (1) ein PowerLAN-Adapter (12) umfasst.
Verwendung einer Sendevorrichtung (1) zum Senden von Signalen in ein primäres Stromnetz (3) zum Überlagern von rückgesendeten Signalen eines Computersystems (2) in das primäre Stromnetz (3) durch Aufmodulieren von Datensignalen auf eine mit einem Netzeingang (5) des Computersystems (2) verbundene Leitung (4) des primären Stromnetzes (3), welche auf einem Zufallsprinzip beruhen, wobei die rückgesendeten Signale abhängig von einer Leistungsaufnahme eines Prozessors (8) des Computersystems (2) sind und wobei die aufmodulierten Datensignale eine Bandbreite umfassen, die einer Bandbreite der rückgesendeten Signale des Computersystems (2) entspricht.
Verfahren zum Überlagern von in ein primäres Stromnetz (3) rückgesendeten Signalen eines Computersystems (2), wobei die rückgesendeten Signale abhängig von einer Leistungsaufnahme eines Prozessors (8) des Computersystems (2) sind umfassend die Schritte: - Generieren von Datensignalen basierend auf einem Zufallsprinzip; und - Aufmodulieren der generierten Datensignale auf eine mit einem Netzeingang (5) des Computersystems (2) verbundene Leitung (4) mittels einer Sendevorrichtung (1), wobei die aufmodulierten Datensignale eine Bandbreite umfassen, die einer Bandbreite der rückgesendeten Signale des Computersystems (2) entspricht.