Fehlt es den Satelliten an standard-sicherheit?

Forscher der Ruhr-Universität Bochum und des CISPA Helmholtz-Zentrums für Informationssicherheit in Saarbrücken haben eine Erkenntnis gewonnen, die für viele Menschen Realität ist. Sie haben die Sicherheitsmechanismen von Satelliten, die derzeit die Erde umkreisen, aus IT-Sicht bewertet.

Sie untersuchten drei aktuelle Satelliten im erdnahen Orbit und stellten fest, dass aus technischer Sicht nur wenige moderne Sicherheitskonzepte in den Geräten zum Einsatz kamen. Verschiedene Sicherheitsmerkmale und -maßnahmen, die bei modernen Mobiltelefonen und Laptops üblich sind (z.B. Trennung von Code und Daten), fehlten. Interviews mit den Entwicklern des Satelliten zeigten auch, dass die Industrie vor allem auf Sicherheit durch Unklarheit setzt.

Ein Team um den Bochumer Doktoranden Johannes Willbold, den Saarbrücker Forscher Dr. Ali Abbasi und den in Saarbrücken lebenden ehemaligen Bohumer Professor Throsten Holz stellte die Ergebnisse vor. In diesem Artikel werden wir nicht nur die Ergebnisse zusammenfassen, sondern auch das Thema der Cyber-Praktiken für Satelliten vertiefen.

Auf die Probe gestellt

Neben einem Satelliten eines kommerziellen Unternehmens wurden zwei unterschiedlich große Satelliten auf die Probe gestellt. Diese Satelliten umkreisen die Erde in geringem Abstand und werden zur Beobachtung der Erde eingesetzt. Die Forscher hatten Schwierigkeiten, Zugang zu den Satelliten und ihrer Software zu erhalten, da vor allem kommerzielle Anbieter nur ungern Informationen preisgeben. In Zusammenarbeit mit der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), zahlreichen an der Satellitenproduktion beteiligten Universitäten und einem kommerziellen Unternehmen gelang es den Forschern schließlich, Zugang zu erhalten.

Die Gruppe aus Bochum und Saarbrücken hat die drei Modelle auf Herz und Nieren geprüft. Sie nahmen die Funktionen der Software der Geräte und die verwendeten Kommunikationsprotokolle unter die Lupe. Um das Programm wie in einem echten Satelliten zu testen, haben sie die Systeme nachgebildet oder elektronisch nachgebaut. "Verglichen mit den Systemen, an denen wir oft forschen, war diese Welt eine völlig andere. Es wurden zum Beispiel ganz andere Kommunikationsprotokolle verwendet", beschreibt Thorsten Holz das Vorgehen.

Systeme mit besonderen Anforderungen

Nur innerhalb eines Zeitfensters von wenigen Minuten kann die Basisstation eines Satelliten auf der Erde mit ihm kommunizieren, während er sich in der Umlaufbahn des Planeten befindet. Die Systeme müssen gegen die Strahlung im Weltraum resistent sein und wegen des begrenzten Energieverbrauchs eine bescheidene Leistung haben. Holz erläutert die Schwierigkeiten, mit denen die Entwickler von Satelliten konfrontiert sind: "Die Datenraten sind mit denen von Modems aus den 1990er Jahren vergleichbar."

Auf der Grundlage der Informationen, die sie aus der Software-Analyse gewonnen haben, haben die Forscher eine Reihe von Angriffsszenarien entwickelt. Sie demonstrierten, dass sie in der Lage sind, die Systeme zu übernehmen und die Satelliten von der Bodenkontrolle abzuschalten, um zum Beispiel die Satellitenkamera zu nutzen, um Bilder aufzunehmen. Thorsten Holz stellt fest: "Wir waren erstaunt, dass das technische Sicherheitsniveau so schlecht ist", und fügt hinzu: "Es wäre gar nicht so einfach, den Satelliten in eine andere Position zu steuern, ihn zum Beispiel zum Absturz zu bringen oder ihn mit anderen Objekten kollidieren zu lassen."

Entwickler

Das Forschungsteam erstellte einen Fragebogen und verteilte ihn an Forschungsorganisationen, die ESA, das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt und zahlreiche Unternehmen, um zu erfahren, wie diejenigen, die Satelliten entwerfen und bauen, die Sicherheit sehen. An der Umfrage nahmen 19 Entwickler teil, die anonym antworteten.

Laut Johannes Willbold zeigen uns die Ergebnisse, "dass sich die Vorstellung von Sicherheit in diesem Sektor von der in vielen anderen Bereichen unterscheidet, vor allem, dass es sich um Sicherheit durch Unklarheit handelt".

Da es keine Dokumentation für die Systeme gibt oder nur wenig über sie bekannt ist, sind viele der Befragten der Meinung, dass Satelliten nicht angegriffen werden können. Nur wenige gaben an, Datenverschlüsselung oder Authentifizierung einzusetzen, um sicherzustellen, dass nur die Bodenstation mit den Satelliten kommunizieren kann.

Wie Moritz Schloegel, Mitverfasser der Studie, anmerkt, "schützt eine fehlende Dokumentation jedoch nicht unbedingt vor Angriffen".

Heutzutage können die Schwachstellen von Systemen gefunden und ihre internen Abläufe durch Reverse Engineering ermittelt werden. Daher war es eines der Ziele unserer Forschungsarbeit, die Satelliten- und die Sicherheitsgemeinschaft zusammenzubringen, um ein gemeinsames Bewusstsein für die Schwierigkeiten von Weltraumanwendungen und für die heute verwendeten Sicherheitsstandards zu schaffen", so Schloegel.

Die Zukunft interplanetarer Satelliten in der weltraumgestützten Verteidigung und Sicherheit

Die weltraumgestützte Verteidigung und Sicherheit ist ein Bereich, in dem sich Regierungen und Militärs auf der ganzen Welt zunehmend konzentrieren. Mit den jüngsten Fortschritten in der Satellitentechnologie haben interplanetare Satelliten das Potenzial, die Art und Weise zu revolutionieren, wie wir unseren Planeten vor Bedrohungen schützen.

Interplanetare Satelliten sind Raumfahrzeuge, die die Atmosphäre unseres Planeten umkreisen und in der Lage sind, Daten aus einem riesigen Teil des Sonnensystems zu sammeln. Diese Satelliten können verwendet werden, um weltraumgestützte Aktivitäten zu überwachen, ankommende Objekte zu erkennen und sogar Anomalien in weltraumgestützten Systemen zu erkennen. Interplanetare Satelliten können auch verwendet werden, um weltraumgestützte Waffen zu verfolgen und Frühwarnsysteme gegen feindliche Bedrohungen bereitzustellen.

Der Einsatz von interplanetaren Satelliten im Verteidigungs- und Sicherheitsbereich kann ein viel höheres Maß an Genauigkeit und Reaktionsfähigkeit bieten als das, was derzeit verfügbar ist. Beispielsweise könnten die von diesen Satelliten gesammelten Daten verwendet werden, um Objekte zu erkennen und zu verfolgen, die in unsere Atmosphäre eindringen. Diese Daten könnten dann verwendet werden, um Frühwarnsysteme zu erstellen, die Behörden vor potenziellen Gefahren warnen. Darüber hinaus könnten diese Satelliten verwendet werden, um weltraumgestützte Waffen aufzuspüren und zu verfolgen, sodass Regierungen schnell auf feindselige Aktivitäten reagieren können.

Die Zukunft interplanetarer Satelliten in der weltraumgestützten Verteidigung und Sicherheit ist sehr rosig. Mit fortschreitender Technologie werden die Fähigkeiten dieser Satelliten noch ausgefeilter. Mit den richtigen Investitionen und Strategien können Regierungen und Militärs beginnen, das Potenzial interplanetarer Satelliten zu nutzen, um unseren Planeten vor Bedrohungen zu schützen. Dies könnte von entscheidender Bedeutung sein, um uns dabei zu helfen, bei unseren Bemühungen, unseren Planeten zu verteidigen und zu sichern, immer einen Schritt voraus zu sein.