Projekte

Auf dieser Seite befinden sich Informationen zu den angebotenen Projekten der Digital Rail Summer School 2023. Die Partner werden im Vorfeld der Lehrveranstaltung nach und nach ihre angebotenen Projekte hier ergänzen.

EULYNX Live

Die diesjährige Ausgabe der Projektreihe "EULYNX Live" dreht sich um die Vernetzung der Labore an der Professur für Verkehrssicherungstechnik, TU Dresden (VST) und der Professur für Betriebssysteme und Middleware am HPI.

Ansprechpartner: Robert, Arne, Lukas

Übergeordnete Ziele

  • Ausbau des vernetzten EULYNX-Labors
  • Errichtung Demonstrator für EULYNX am Bsp. SCI-LS
  • Betrieb Ks im Sicherungstechnischen Labor (SIL)
  • Anwendung EULYNX an Hl-Signalen

Teilaufgabe 1: Datenübertragung zwischen HPI und VST

  • Aufbau Datenverbindung nach EULYNX zwischen HPI und VST
  • Einrichtung Stellmöglichkeit des Ks (von Potsdam und Dresden)
  • Erster Schritt: Nutzung von Simulatoren für EIL und SCI-LS
  • Kamera zur Beobachtung Ks im Internet (z. B. im HPI)
  • Optional: Test und Anpassung des ML-basierten Signalerkennungstools (HPI)
  • Definition erforderliches Payload nach EULYNX
  • Praktische Umsetzung (Inbetriebnahme - IBN)

Teilaufgabe 2: Konzeption und Errichtung OC für Ks in Dresden

  • Recherche zur möglichen Einbindung eines originalen Object Controller (OC) üblicher Hersteller (Möglichkeiten der Beschaffung)
  • Konzeption OC und elektrischer Anschluss Ks im SIL
  • Ks Vorsignal, Geschwindigkeitsvoranzeiger
  • Aufbau und IBN OC
  • Entwicklung Testkonzept und Durchführung von Funktionstests (SCI, OC, Ks)

Teilaufgabe 3: Anpassungen EULYNX an Hl-Signalsystem (optional)

  • Teilaufgaben 1 und 2 mit höherer Priorität (ggf. auch weiterführende Bearbeitung zu einem späteren Zeitpunkt)
  • Übersetzung EULYNX-Befehle des Ks für Hl (Übersetzungsmatrix)
  • Vorbereitung Laboraufbau transportables Hl
  • Konzeption mobile Nutzung (Datenübertragung, Energieversorgung, OC, …)
  • Recherche zur Anwendung von Hl in Europa

Intrusion Detection System für Object Controller

Das diesjährige Projekt der TU Chemnitz legt den Schwerpunkt auf Cybersecurity für Feldelemente und Bahnstrecken. Die Frage ist, wie können sogenannte Object Controller Angriffe erkennen und melden (im Schienenverkehr "Fehleroffenbarung" genannt). Nachdem strenge Vorgaben für die Zulassung derartiger Systeme und Ressourcenmangel herrscht, soll das Intrusion Detection System (IDS) möglichst ohne Algorithmen der künstlichen Intelligenz funktionieren.

Ansprechpartnerin: Christine Jakobs

Übergeordnete Ziele

  • Evaluation der Grenzen derzeitiger Kryptographie-Ansätze
  • Weiterentwicklung derzeitiger Cybersecurity Ansätze im Schienenverkehr
  • Aufbau einer Simulation zur Erprobung von IDS-Ansätzen

Teilaufgabe 1: Analyse von Angriffsvektoren auf Object Controller

  • Evaluation von Angriffsvektoren und unterliegender Schwachstellen
  • Kategorisierung inwieweit die Schwachstellen behoben werden können oder durch Intrusion Detection behandelt werden müssen

Teilaufgabe 2: Auswahl von Methoden zur Intrusion Detection

  • Evaluation von IDS-Methoden
  • Eingrenzung auf im Schienenverkehr umsetzbare Methoden
  • Untersuchung des Simulators hinsichtlich Anwendbarkeit der Methoden in Object Controllern

Teilaufgabe 3: Umsetzung von ausgewählten Methoden und Simulation

  • Prototypische Umsetzung der ausgewählten Methoden im Simulator
  • Umsetzung der sog. Fehleroffenbarung, also die Meldung des Angriffs an die Leitstelle

Security-Analyse Eurobalise

Von der Universität Passau wird ein Projekt zu Themen rund um Eurobalisen angeboten. Balisen sind schon heute, aber werden in Zukunft noch viel mehr kritische Feldelemente in Bahninfrastrukturen sein.

Ansprechpartner: Simon Unger

Teilaufgabe 1: Emulierung einer Balisenantenne

  • Recherche zu Aufbau und Funktionsweise einer Eurobalise
  • Recherche zur Telegrammstruktur
  • Auslesen einer Eurobalise mithilfe eines Software Defined Radios
  • Security-Analyse der Kommunikation zwischen Balise und Antenne

Teilaufgabe 2: Emulierung einer Balise

  • Nachbau einer Balise mithilfe eines Software Defined Radios
  • Testen der Kommunikation zwischen Balise und Antenne
  • Aufbau Kommunikation virtueller Balisen

Teilaufgabe 3: Untersuchung der Balisenprogrammierung

  • Recherche zur Funktionsweise der Balisenprogrammierung
  • Reverse Engineering des Prozesses

Risikobetrachtungen zur Hinderniserkennung

Hinderniserkennung ist ein heiß beforschtes Gebiet im Schienenverkehr. Die Frage ist immer wieder, wie sicher sie sein muss und was und welche Hindernisse erkannt werden müssen. Im Rahmen der Projektarbeit werden Sie ich mit dem Thema auseinandersetzen und die ersten Schritte des Produktlebenszyklusses bearbeiten. Als Ziel haben Sie am Ende des Semesters die wesentlichen Funktionen hinsichtlich der Sicherheitsanforderungen bewertet.

Ansprechpartnerin: Prof. Birgit Milius

Übergeordnete Ziele

  • Thema Hinderniserkennung erarbeiten
  • Lebenszyklus kennenlernen
  • Systemdefinition erstellen, Gefährdungen identifizieren
  • Rechtliche Grundlagen kennenlernen