DRESDEN / MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – In einer Welt, die zunehmend auf schnelle und sichere Datenübertragung angewiesen ist, haben das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme (IPMS) und die aconnic AG einen bedeutenden Fortschritt erzielt. Im Rahmen des Projekts RealSec5G wurde ein innovativer IP-Core entwickelt, der die Vorteile von Time-Sensitive Networking (TSN) und MACsec kombiniert, um die Anforderungen moderner Kommunikationsnetze zu erfüllen.
Die Entwicklung eines neuen IP-Cores durch das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme (IPMS) und die aconnic AG markiert einen wichtigen Schritt in der Evolution von Kommunikationsnetzen. Der TSN-MACsec IP-Core vereint die Echtzeitsynchronisation von Time-Sensitive Networking (TSN) mit den Sicherheitsstandards von MACsec, um sowohl die funktionale Sicherheit als auch die Datensicherheit in 5G- und 6G-Netzen zu gewährleisten.
TSN ist bekannt für seine Fähigkeit, Echtzeitkommunikation im Ethernet zu ermöglichen, indem es Standards für Synchronisation, Redundanz und garantierte Übertragungen bereitstellt. Diese Eigenschaften sind entscheidend für Anwendungen, die eine hohe Zuverlässigkeit und minimale Fehleranfälligkeit erfordern. MACsec hingegen bietet durch kryptografische Verfahren Schutz für Ethernet-basierte Netzwerke und stellt sicher, dass die Vertraulichkeit und Integrität der übertragenen Daten gewahrt bleibt.
Im Projekt RealSec5G lag der Fokus darauf, ein kosteneffizientes und einfach integrierbares System zu entwickeln, das Echtzeitfähigkeit mit Datenschutz verbindet. Der neu entwickelte IP-Core nutzt einen Hardware/Software Co-Design-Ansatz, bei dem ein Demonstrator auf Basis handelsüblicher FPGA-Komponenten gebaut und evaluiert wurde. Diese Herangehensweise ermöglicht es, die Vorteile beider Technologien zu kombinieren und gleichzeitig die Implementierungskosten zu senken.
Die Integration von MACsec in TSN-Umgebungen bietet die Möglichkeit, kritische Datenströme sowohl zeitgerecht zu übertragen als auch vor unbefugtem Zugriff und Manipulation zu schützen. Tests unter realistischen Bedingungen, einschließlich simulierten Angriffen, zeigten keine negativen Auswirkungen auf Zeitstempel, Übertragungsgeschwindigkeit oder die Authentizität der Daten, was die Robustheit des Systems unterstreicht.
Die Ergebnisse des Projekts eröffnen nicht nur neue Möglichkeiten in Bereichen wie Verkehr, Transport und Energie, sondern auch in Verwaltung, Gesundheitswesen, Informationstechnik und Telekommunikation. Die Projektpartner sehen zudem Potenziale, die entwickelten Technologien in zukünftigen Kooperationen auf industrielle Kommunikationslösungen auszuweiten. Langfristig wird die Kombination der Projektergebnisse mit Quantentechnologien in Betracht gezogen, insbesondere im Hinblick auf Sicherheitsanforderungen der Post-Quanten-Kryptografie.
Das Abschlussmeeting des Projekts RealSec5G ist für den 30. April 2025 geplant, was den Weg für weitere Entwicklungen und Anwendungen dieser innovativen Technologie ebnen könnte.
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