Hochsicherheitsprojekte der Cyberagentur Cyberangriffe enttarnen

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Im ersten Großprojekt der Cyberagentur sind nur noch zwei Projekte im Rennen: die Teams der Universitäten Magdeburg und Hamburg haben sich für die nächste Etappe qualifiziert. Wir stellen die beiden ganz unterschiedlichen Ansätze vor.

Im Sommer 2022 hat die Cyberagentur (Agentur für Innovation in der Cybersicherheit) ihre bis dahin größte Ausschreibung gestartet. Über einen Zeitraum von fünf Jahren werden 30 Millionen Euro für Forschungen zu „Existenzbedrohenden Risiken aus dem Cyber- und Informationsraum – Hochsicherheit in sicherheitskritischen und verteidigungsrelevanten Szenarien (HSK)“ bereitgestellt. Damit sollen neue Fähigkeiten der operativen Cybersicherheit entwickelt werden, um Behörden im Bereich der Inneren und Äußeren Sicherheit auf zukünftige Bedrohungen im digitalen Raum vorzubereiten. Das Besondere: Die ausgewählten Projektteams stehen im Wettbewerb. Die Cyberagentur hat erstmals das Verfahren der Vorkommerziellen Auftragsvergabe (Pre-Commercial Procurement) genutzt. Man lasse die verschiedenen Forschungsansätze der Teilnehmer in vier Phasen miteinander konkurrieren, um die innovativste Forschung voranzutreiben, erklärte Dr. Gerald Walther, Leiter des Bereichs Schutz Kritischer Infrastruktur bei der Cyberagentur.

Zweite Phase des Forschungsprojekt zur KRITIS-Cybersicherheit gestartet

Drei Forschungsverbünde im Wettbewerb

Von ursprünglich sechs Teams schafften es drei in die zweite Phase, im August hat die Jury die beiden Projekte ausgewählt, die weiter gefördert werden: ATTRIBUT der Universität Magdeburg und SOVEREIGN der Universität Hamburg. Für beide Teams beginnt damit die längste Forschungsphase, die mit jeweils bis zu 10 Millionen Euro gefördert wird. Aber welche Ansätze verfolgen die Forschenden in ihren Projekten?

Im Fokus des Projekts ATTRIBUT der Universität Magdeburg stehen verborgene Informationen und steganographische Kanäle.

Versteckte Botschaften

„Die Aktivitäten der Angreifer sind in unverdächtigen anderen digitalen Informationen, wie z.B. Bildern, Audios oder E-Mail-Texten (den sogenannten Trägermedien) enthalten“, erläutert Projektleiterin Prof. Dr. Jana Dittmann, Leiterin des Advanced Multimedia and Security Lab der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg. Der Projektansatz wurde gewählt, „da es sich um einen aktuellen Trend bei Computerviren und anderen Schadprogrammen handelt, um Informationen unbemerkt mittels Information Hiding (Steganographie genannt) zu infiltrieren, zu exfiltrieren oder Command-and-Control-Kommunikation selbst in gut gesicherten Systemen wie HSK zu verbergen“, so Dittmann. Dieser Trend stelle eine wachsende Bedrohung für die Cybersicherheit dar, da aktuelle Schutzmethoden wie Anti-Viren-Schutzprogramme damit umgangen werden könnten. Selbst wenn Virenscanner einen Verdacht hätten, würden die Trägermedien meist isoliert, aber nicht weiter untersucht, etwa auf Merkmale, die eine Attribution – Zuordnung zu einem Täter – oder eine bessere Detektion, Reaktion oder Prävention ermöglichen. Wie vielfältig und komplex die Spuren sind, die Angreifer hinterlassen, wurde bereits in wissenschaftlichen Veröffentlichungen aufgezeigt. In der dritten Forschungsphase wolle man sich jetzt tiefgehend mit der Zuordnung zu realen Identitäten beschäftigen.

Cyber-Defense-Plattform

Das Team der Hamburger Universität arbeitet währenddessen an einer modularen, Zero-Trust- und KI-basierte Cyberabwehrplattform. Um die Widerstandsfähigkeit und Souveränität kritischer Infrastrukturen zu erhöhen, setzen die Entwickler dabei konsequent auf offene Software und offene Hardware, auch vertrauliches Computing kommt zum Einsatz. Mittels KI sollen Angriffe automatisch vorhergesagt, erkannt und deren Risiken eingeschätzt werden. Die KI soll zudem detaillierte Gegenmaßnahmen vorschlagen und nach einer Lernphase möglicherweise autonom ausführen. In der zweiten Phase des HSK-Wettbewerbs wurden im Projekt SOVEREIGN zunächst die Grundlagen erarbeitet, wie Projektleiter Prof. Dr. Mathias Fischer, Universität Hamburg erläutert. „So wurden die Anforderungen aus den Use Cases des Projekts erhoben, daraus eine Gesamtarchitektur der Plattform abgeleitet und die für die Evaluation der zu entwickelnden Lösungen notwendigen Daten erhoben.“ Zudem wurden „neuartige Ansätze zur Remote Attestation, eine frühe Version der Datenplattform sowie erste konkrete Methoden zur Erkennung von Software-Schwachstellen und Cyber-Angriffen entwickelt und erste Forschungsergebnisse über wissenschaftliche Publikationen der Fachwelt vorgestellt“.

Beide Projekte adressierten grundsätzliche Problem im Bereich der operativen Sicherheit, erläutert Dr. Gerald Walther. „In der nächsten Phase werden mögliche Synergien zwischen den beiden Projekten stärker in den Fokus rücken." Hier könnten die Ergebnisse der Forschung sich gegenseitig unterstützen, so Walther.

Weitere Informationen zu den beiden Projekten finden Sie auf den Webseiten der OVGU und der Universität Hamburg.

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