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38 Elektronik 03 2020 Security Low Power Wide Area Networks LPWAN zählen zu den wichtigsten Kommunikationstechniken für das Internet der Dinge IoT Internet of Things und Machineto-Machine-Anwendungen M2M Aufgrund der Kommunikationsreichweite über mehrere Kilometer hinaus und die Optimierung für einen extrem stromsparenden Betrieb finden sich LPWAN-Anwendungen heute zum Beispiel in Smart Devices im Gesundheitsbereich der Fernüberwachung von Sensoren Lagerverwaltungssystemen dem Wireless Asset Tracking und in vielen weiteren industriellen Anwendungsbereichen In den letzten Jahren wurden Protokolle wie LoRaWAN Sigfox LTE Cat NB1 auch als Narrowband IoT bekannt und LTE Cat Meingeführt Schlüssel aus Kanaleigenschaften Sichere Kommunikation im LoRaWAN Die Analysten von Global Market Insights erwarten dass das Marktvolumen rund um LPWAN bis 2025 pro Jahr um 65 % ansteigen wird 1 Die gemeinsamen Faktoren einer LPWAN-Kommunikation sind die schmale Bandbreite kHz und die niedrige Kommunikationsrate die letztendlich die Daten übertragung von batteriebetriebenen Endgeräten ermöglichen Eine der größten Herausforderungen in IoT M2M-Netzwerken besteht darin das Niveau der Kommunikationssicherheit der IoT-Endgeräte auf das der Systeme die die Daten auswerten Cloud-Server anzuheben Aufgrund der geringen Rechenressourcen und der niedrigen Datenraten ist die Implementierung von sicheren Standardkommunikationsprotokollen wie TLS Transport Layer Security oder SSL Secure Sockets Layer bis zum Endgerät nicht einfach Typische Verfahren für Endgeräte sind daher beispielsweise die Programmierung von kryptografischen Schlüsseln für die Geräte-Firmware oder die Verwendung eines einzelnen Master-Schlüssels zur Verschlüsselung der gesamten Funkkommunikation Diese Praktiken können zu großen Datenlecks oder sogar Katastrophen führen wenn die Endgeräte Teil einer kritischen Infrastruktur sind Darüber hinaus stellen die langen Lebenszyklen der IoT-Geräte Risiken in Bezug auf die Scherheit dar Durch die kontinuierlichen Fortschritte in der Kryptoanalyse und in der Quantencomputertechnik Eine Methode die Schutz vor Quantencomputerangriffen verspricht nutzt die Eigenschaften des Funk-Kommunikationskanals um kryptographische Schlüssel zu erzeugen Sie funktioniert auch in Funknetzen wie LoRaWAN Von Dr Henri Ruotsalainen und Sabrina Waldbauer Bild Blackboard | Shutterstock Microtronics Halle 3 Stand 321