Zielsichere Störung und Verteidigung von Wi-Fi Geräten
Neue Technik ermöglicht drahtloses Stören von Wi-Fi Netzen bei hoher räumlicher Auflösung
Drahtlose Verbindungen sind heute in den meisten Haushalten üblich. Von der Beleuchtung bis zur Heizung kann alles durch Wi-Fi verbunden und gesteuert werden. Die drahtlose Technologie ist jedoch von Natur aus anfällig für die Gefahr von Störeinflüssen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Sicherheit und Privatsphäre und der Ruhr-Universität Bochum zeigen, dass die Technik der Reconfigurable Intelligent Surfaces (RIS) Störangriffe und deren Verteidigung erheblich verbessert, indem sie eine präzise räumliche Kontrolle ermöglicht.
Kriminelle nutzen drahtlose Jamming-Angriffe, um intelligente Haussicherheitssysteme zu deaktivieren oder zu verhindern, dass Autos verriegelt werden. Dabei senden die Personen hinter dem Angriff ein Störsignal, um das eigentliche Signal zu überlagern, so dass der Dienst für User vollständig unterbrochen wird (Denial-of-Service). Kriminelle können jedoch auf moderne Technologien zurückgreifen, um neue und immer ausgefeiltere Angriffsstrategien zu entwickeln.
Präzise Angriffe umgehen Alarm
Beispielsweise ist ein komplexer automatischer Fertigungsprozess auf drahtlose Verbindungen für dessen Geräte angewiesen. Würden die Angreifer in das Netz eindringen und es sabotieren, würde automatisch ein Alarm ausgelöst werden. Wären Angreifer jedoch in der Lage, selektiv nur ein Gerät zu stören und die anderen intakt zu lassen, würde die Störung wahrscheinlich kaum detektierbar sein.
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Ruhr-Universität Bochum und des Max-Planck-Instituts für Sicherheit und Privatsphäre untersuchten, wie die jüngsten technologischen Fortschritte bei Reconfigurable Intelligent Surfaces (RIS) die Hürde für solche selektiven Störangriffe senken. Sie zeigten insbesondere, dass durch den Einsatz dieser Technik die Störung auf ein oder mehrere ausgewählte Geräte beschränkbar macht, während andere Geräte in der Nähe unbeeinflusst bleiben. Reconfigurable Intelligent Surfaces sind software-gesteuerte Oberflächen, die aus der Meta-Materialforschung hervorgegangen sind und der intelligenten Steuerung der Funkwellenausbreitung dienen. Mit diesen einzigartigen Fähigkeiten ist diese Technik eine vielversprechende Ergänzung für künftige 6G-Mobilfunknetze. Der in dieser Studie verwendete Prototyp wurde von einem Forschungsteam der Technischen Hochschule Köln und der Ruhr-Universität Bochum entwickelt.
Die Forschenden des Max-Planck-Instituts für Sicherheit und Privatsphäre und der Ruhr-Universität Bochum nutzten RIS, um selektives Jamming durchzuführen. „Man kann sich das RIS-Gerät wie eine Discokugel vorstellen, die Radiowellen reflektieren kann. Der Unterschied ist, dass wir jede Spiegelfacette so manipulieren können, dass sie die Wellen dorthin lenkt, wo wir sie haben wollen“, sagt Philipp Mackensen, einer der Hauptautoren der Studie. Das Team hat so im Praxisversuch erfolgreich nur eines von zwei Geräten angesteuert, die in unmittelbarer Nähe zueinander platziert waren.
Auch die Verteidugung vor Störangriffen wird erleichtert
Selbst wenn die Geräte in einem Abstand von nur 5 Millimetern übereinandergestapelt wurden, war der selektive Angriff auf ein Gerät erfolgreich. „Vor dieser Studie war das Potenzial der RIS-Technik zur Verbesserung der Störungsmöglichkeiten noch weitgehend unerforscht“, erklärt Paul Staat, Co-Autor der Studie. „Ohne RIS wäre es nicht möglich, mit relativ kostengünstigen und einfachen Werkzeugen eine so hohe räumliche Auflösung des Ziels zu erreichen“. Neben ihren Ergebnissen behandeln die Autoren auch, wie die Bedrohung durch RIS-basierte drahtlose Störangriffe entschärft werden kann. Das Paper wird daher im Februar auf einer der führenden Sicherheitskonferenzen, dem Network & Distributed System Security (NDSS) Symposium in San Diego vorgestellt.
