004 Informatik
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Zur Verbesserung der IT-Sicherheit im klassischen Büroumfeld wird bereits eine neue Firewall-Technologie, die sogenannte Next Generation Firewall verwendet. Um diese Technologie im Produktionsbereich einzusetzen, muss sie vorher getestet werden, da sich die Priorisierung der Schutzziele im Produktionsbereich und im Büroumfeld unterscheidet. In dieser Arbeit werden das Einsatzgebiet und die Wirkungsweise von Firewalls in industriellen Automatisierungssystemen im Allgemeinen und spezifisch für Next Generation Firewalls untersucht. Die Untersuchung geht auf die Aufgaben der einzelnen Firewalls in einem Produktionsunternehmen ein und prüft, welche Firewall durch eine Next Generation Firewall ergänzt werden kann. Dazu werden die konventionellen Firewall-Technologien mit der neuen Firewall-Technologie verglichen und bewertet. Der Nutzen der Next Generation Firewall in der Produktionsumgebung wird am Beispiel eines ausgewählten Angriffsszenarios erklärt. Abschließend werden Empfehlungen für dessen Einsatz in industriellen Automatisierungssystemen gegeben.
Plugins erweitern die Funktionalität von WordPress und helfen Webseitenbetreibern beim Hinzufügen neuer Elemente oder Funktionen. Dabei muss der Betreiber selbst keinen komplexen Programmcode schreiben. Auch können diese Erweiterungen als Erleichterung bei der Pflege von Informationen und Inhalten dienen. In der vorliegenden Bachelorarbeit wird die Konzipierung, Umsetzung und Anwendung eines solchen Plugins für den Vergleich von Veranstaltungen beschrieben. Dabei findet es Anwendung auf einer Internetseite zum Thema Festivals. Die Informationen bezüglich der Festivals werden per Import in einer Tabelle gespeichert und für den Vergleich dargestellt. Eintragungen können auch händisch getätigt werden, woraus sich schließlich ergibt, dass das Plugin mit seiner Importfunktion eine zeitsparende und sinnvolle Erweiterung ist.
Dieses Research Paper befasst sich mit dem Thema der Hochverfügbarkeit von Automatisierungsnetzwerken am Beispiel von PROFINET. Anhand von verschiedenen PROFINET-Topologien soll verdeutlicht werden, durch welche Maßnahmen eine hohe Verfügbarkeit erzielt werden kann. Zuvor wird mithilfe von grundliegenden Berechnungsbeispielen gezeigt, wie sich die Verfügbarkeit eines technischen Systems ermitteln lässt. Anschließend erfolgt für die Betrachtung der Gesamtverfügbarkeit einer PROFINET-Anlage eine genaue Bestimmung der jeweiligen Verfügbarkeitswerte für die einzelnen PROFINET-Geräte. Ein besonderes Augenmerk richtet sich hierbei speziell auf die Verwendung von IO Devices mit redundanten bzw. nicht-redundanten Interfacemodulen. Für das Erzielen einer hohen Verfügbarkeit sind nicht nur PROFINET-Geräte von entscheidender Bedeutung, sondern auch die Stuktur des PROFINET-Netzwerks. Im Zusammenspiel mit den bereits existierenden Redundanzprotokollen, die für die Verwaltung des Datenverkehrs zuständig sind, werden in diesem Bericht mehrere Topologien anhand verschiedener Eigenschaften und Voraussetzungen auf ihre Vor- und Nachteile untersucht und entsprechend ihrer Gesamtverfügbarkeitswerte bewertet.
Dieses Research Paper basiert im Wesentlichen auf der Bachelorarbeit von Herrn Sebastian Stelljes an der Hochschule Hannover. Im Nachgang zur Arbeit wurden noch weitere Aspekte untersucht und mit den Inhalten der Bachelorarbeit zu diesem Research Paper zusammengeführt.
Im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie geförderten Forschungsprojektes INSA sollen wichtige Beiträge zur Verbesserung der IT-Sicherheit von Produktionsanlagen insbesondere in kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU) realisiert und erprobt werden.
Die IT-Sicherheit von Produktionsanlagen wird zu einer immer wichtigeren Komponente des Schutzes von Unternehmen gegen Cyber-Attacken. Neben Angriffen aus dem Internet sind dabei interne Angriffsquellen in Betracht zu ziehen. Gängige Vorgehensmodelle, wie z. B. die VDI-Richtlinie 2182, setzen dabei unter anderem auf eine wiederkehrende Analyse der Bedrohungen und auf die Implementierung entsprechender Schutzmaßnahmen. Die Durchführung einer solchen wiederkehrenden Gefährdungsanalyse ist mit einem wiederkehrenden manuellen Aufwand verbunden, weshalb kleine und mittlere Unternehmen die Durchführung dieser Maßnahmen häufig meiden. Ziel des Projektes ist die Unterstützung kleiner und mittlerer Unternehmen bei der Durchführung entsprechender Bedrohungsanalysen zu unterstützen.
Der Ansatz des Projektes beruht auf der automatisierten bzw. teilautomatisierten Erfassung der installierten Automatisierungskomponenten (Assets). Danach kann für bekannte Standardkomponenten durch die Verwendung wissensbasierter Methoden eine Beurteilung der Bedrohung einer Automatisierungsanlage erfolgen. Hierfür wird fachspezifisches Wissen erfasst und verarbeitet wird. Diese Methoden können bei Bedarf in die Engineering-Oberfläche einer Automatisierungsanlage intergiert werden.
During the intraoperative radiograph generation process with mobile image intensifier systems (C-arm) most of the radiation exposure for patient, surgeon and operation room personal is caused by scattered radiation. The intensity and propagation of scattered radiation depend on different parameters, e.g. the intensity of the primary radiation, and the positioning of the mobile image intensifier. Exposure through scattered radiation can be minimized when all these parameters are adjusted correctly. Because radiation is potentially dangerous and could not be perceived by any human sense the current education on correct adjustment of a C-arm is designed very theoretical. This paper presents an approach of scattered radiation calculation and visualization embedded in a computer based training system for mobile image intensifier systems called virtX. With the help of this extension the virtX training system should enrich the current radiation protection training with visual and practical training aspects.
Vergleich von nativer App- und Cross-Platform-Entwicklung (Facebook React Native und Google Flutter)
(2020)
Die Entwicklung mobiler Applikationen für iOS und Android ist in der Regel mit viel Arbeit verbunden, da man für beide Plattformen gezwungenermaßen unterschiedlichen Quelltext schreiben muss. Abhilfe für dieses Problem schaffen Cross-Platform-Frameworks wie React Native von Facebook oder Flutter von Google. Anhand dieser Frameworks lassen sich Apps für beide Plattformen mit nur einer Codebase entwickeln. Eine kritische Stelle und oft gebrauchtes Kontra-Argument gegen die Entwicklung mit Cross-Platform-Frameworks ist die Hardwarenähe der nativen Applikationen, an welcher es den Frameworks vermeintlich mangelt. Doch wie ist der Stand der Dinge im Jahr 2020? Können Cross-Platform-Frameworks inzwischen performant und einfach auf Hardwarekomponenten zugreifen und machen damit die mühsame, native Entwicklung für iOS und Android vor allem in Anbetracht der Entwicklung von größerer Enterprise-Software obsolet?
Dieser Frage wird in dieser Arbeit nachgegangen und generell überprüft wie tauglich die Cross-Platform-Entwicklung ist. Nach dem Lesen dieser Bachelorarbeit sollte entschieden werden können, ob Cross-Platform-Frameworks für das Anwendungsproblem des Lesers geeignet sind. Um die Forschungsfrage zu beantworten, wurden je zwei Applikationen im Rahmen einer Fallstudie für je iOS und Android entwickelt, damit geprüft werden konnte, wie förderlich die zuvor genannten Frameworks sind. Der Fokus der Arbeit liegt also auf der Güte bzw. dem heutigen Stand der Cross-Platform-Entwicklung, vor allem im Bezug auf die Benutzung von Hardwarekomponenten bzw. betriebssystemspezifischen Diensten (Bluetooth, Kamera, etc.).
Die Ergebnisse der Fallstudie zeigen, dass es stets auf den Kontext und die Komplexität der zu realisierenden Anwendung ankommt inwiefern Cross-Platform-Frameworks verwendet werden können. In simplen Anwendungsfällen können Frameworks meist zu einer erheblichen Kostenminimierung und Zeitersparnis führen, wohingegen bei komplexeren Anwendungen relativ schnell Grenzen und starke Abhängigkeiten erreicht werden.
Die zunehmenden Anwendungsfälle der vertikalen und horizontalen Vernetzung von Automatisierungssystemen erhöhen gleichzeitig auch die Bedrohungen der IT-Sicherheit der relevanten automatisierten technischen Prozesse. Zukünftige Anlagenstrukturen werden stärker vernetzt und dezentralisiert organisiert sein, oder sogar weltweit mit anderen technischen Systemen über das Internet kommunizieren. Dies erfolgt häufig über standardisierte Kommunikationsprotokolle, im Weiteren Middleware genannt. Daher ist die Bedeutung standardisierter Verfahren und Modelle zur Erleichterung der Sicherheitskonfigurationen der Middleware, die die folgenden Anforderungen erfüllen, von wesentlicher Bedeutung:
- Sichere Kommunikation (sichere Middleware)
- Authentifizierung und Autorisierung der Kommunikationspartner auch bei stark vernetzten Systemen und Ad-hoc-Verbindungen
- Einfache Verwaltung von Sicherheitsmaßnahmen ohne erheblichen Mehraufwand für die Organisation
Die bestehende Referenzarchitektur und die Sicherheitsmerkmale der entsprechenden Middleware werden untersucht, um deren Anwendbarkeit in verschiedenen Stufen der Automatisierungspyramide zu ermitteln. Es werden die Sicherheitsmerkmale für eine durchgängig sichere Kommunikation und deren Flexibilität bei der Integration in eine Public Key Infrastruktur (PKI) untersucht. Die bestehenden Zugangskontrollmechanismen und deren Zukunft im Rahmen von Industrie 4.0 werden bewertet. Die Möglichkeiten zur Integration des mit Attributzertifikaten aktivierten Berechtigungsmechanismus im Rahmen von OPC UA werden in diesem Projekt untersucht und als Teil des Demonstrators implementiert. Die Anwendungsrelevanz der entwickelten Lösungen wird gewährleistet, indem die Projektpartner des projektbegleitenden Ausschusses bei der Erstellung und dem Review von Konzepten frühzeitig beteiligt werden.
Ein Schnittstellen-Datenmodell der Variabilität in automatisch bewerteten Programmieraufgaben
(2018)
Automatisch bewertete, variable Programmieraufgaben stellen besondere Schnittstellenanforderungen an Autobewerter (Grader) und Lernmanagementsysteme (LMS). Um Wiederverwendung von Aufgaben über Systemgrenzen hinweg zu begünstigen, schlagen wir vor, Aufgabenschablonen durch eine von allen beteiligten Systemen genutzte Middleware zu instanziieren und dabei Variabilitätsinformationen in einem Schnittstellen-Datenmodell zu transportieren. Wir stellen ein solches Datenmodell vor, welches für die Grader-unabhängige Kommunikation mit LMS ausgelegt ist und beispielhaft im Autobewerter Graja implementiert wurde. Zudem wird eine Dialogkomponente für die manuelle Werteauswahl vorgestellt, die auch bei großen Wertemengen effizient und Grader-unabhängig einsetzbar ist. Die Eignung des Dialogs und des Datenmodells wird anhand eines typischen Bewertungsszenarios diskutiert.
Our work is motivated primarily by the lack of standardization in the area of Event Processing Network (EPN) models. We identify general requirements for such models. These requirements encompass the possibility to describe events in the real world, to establish temporal and causal relationships among the events, to aggregate the events, to organize the events into a hierarchy, to categorize the events into simple or complex, to create an EPN model in an easy and simple way and to use that model ad hoc. As the major contribution, this paper applies the identified requirements to the RuleCore model.
Nowadays, REST is the most dominant architectural style of choice at least for newly created web services. So called RESTfulness is thus really a catchword for web application, which aim to expose parts of their functionality as RESTful web services. But are those web services RESTful indeed? This paper examines the RESTfulness of ten popular RESTful APIs (including Twitter and PayPal). For this examination, the paper defines REST, its characteristics as well as its pros and cons. Furthermore, Richardson's Maturity Model is shown and utilized to analyse those selected APIs regarding their RESTfulness. As an example, a simple, RESTful web service is provided as well.
