Vernetzung und Datensicherheit

Nicht vernetzte autonome Fahrzeuge sind in ihren Manövern limitiert, da sie ihre Umgebung nur mithilfe ihrer eigenen Sensoren wahrnehmen können. Eine Vernetzung kann dieses Problem beheben, indem Autos ihre Informationen miteinander teilen. Das bringt viele Vorteile mit sich, welche die Sicherheit der Mitfahrenden betrifft. Neben den Vorteilen entstehen aber auch neue Herausforderungen, die vor allem die Datensicherheit betreffen. Die Forschung beschäftigt sich dementsprechend ausgiebig damit, die Gefahr von Hackerangriffen auf Fahrzeuge zu minimieren.

Warum eignet sich 5G für die Vernetzung von Fahrzeugen?

5G eignet sich besonders gut für die Vernetzung von Fahrzeugen, da es die Vorteile einer hohen Datenrate, einer geringen Latenz und der Möglichkeit sehr viele Geräte zu verbinden mitbringt. Das ermöglicht Anwendungsfälle wie Platooning, ferngesteuertes Fahren, Teilen von Informationen und kooperativer Unfallvermeidung. Mit diesen Möglichkeiten kann nicht nur der Verkehrsfluss verbessert, sondern auch die Sicherheit der Mitfahrenden gesteigert werden. Mehr Informationen zur Sicherheit von autonomen und vernetzten Fahrzeugen finden Sie in diesem Blogartikel. Wenn Sie außerdem mehr über die Technologie 5G wissen möchten, schauen Sie sich den Blog zu dem Thema an.

Welche Kommunikationsformen gibt es für autonome und vernetzte Fahrzeuge?

Es wird zwischen drei verschiedenen Kommunikationsformen unterschieden:
  • V2V (Vehicle to Vehicle): Darunter versteht sich die Vernetzung von Fahrzeugen untereinander. Das heißt, dass die Fahrzeuge die Informationen, die sie mit ihren Sensoren über die Umwelt ermitteln, mit anderen Fahrzeugen im Straßenverkehr teilen. Dadurch wird die Wahrnehmung der autonomen Fahrzeugen verbessert und gleichzeitig auch ihre Effizienz, da sie Manöver besser planen und sicher durchführen können. Dadurch werden außerdem kooperative Manöver ermöglicht, was bedeutet, dass Fahrzeuge gemeinsame Manöver durchführen. Dies kann den Treibstoffverbrauch minimieren, während die Sicherheit weiterhin gewährleistet wird. Um aber insbesondere Unfälle zu vermeiden, muss die Vernetzungstechnologie eine niedrige Latenz aufweisen und sehr verlässlich sein.
  • V2I (Vehicle to Infrastructure): Darunter versteht sich die Kommunikation mit Infrastrukturen wie zum Beispiel einem Ampelsystem. Damit können Fahrzeuge Informationen erhalten, die sie mit ihren Sensoren sonst nicht erfassen könnten und welche die Effizienz im Straßenverkehr steigern.
  • V2X (Vehicle to Everything): Diese Form der Kommunikation ermöglicht die Vernetzung von allen kommunikationsfähigen Geräten, die sich im Straßenverkehr befinden. Darunter können zum Beispiel auch zu Fuß Gehende sein, die beispielsweise über ihr Smartphone Informationen erhalten. So kann frühzeitig vor sicherheitskritischen Situationen gewarnt werden, bevor sie überhaupt entstehen, indem Position, Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung von zu Fuß Gehenden an Fahrzeuge übermittelt werden.

Welche Rolle spielt die Datensicherheit?

Da eine drahtlose Vernetzung von Fahrzeugen die Möglichkeit für Hacker bietet, ein Fahrzeug aus der Ferne zu übernehmen, spielt die Sicherheit der Vernetzung und der Daten eine sehr große Rolle, um Unfälle zu vermeiden. Hierbei handelt es sich vor allem um sensible GPS-Daten, die vom Fahrzeug erfasst werden und welche geschützt werden müssen, damit Fahrende sich sicher fühlen und die Vorteile der Vernetzung genießen können. Um die sensiblen Daten zu schützen, gibt es verschiedene Ansätze. Darunter zum Beispiel die Verwendung von Pseudonymen, anonyme Identitätsmanagement-Systeme, kryptographische Ansätze, etc.
Vorteilhaft ist außerdem, dass bereits für 4G-Systeme Authentifizierungsprotokolle etc. bestehen und diese für 5G weiterentwickelt und verwendet werden können. Außerdem bietet die 5G-V2X Architektur weitere Technologien, welche die Widerstandsfähigkeit gegen Angriffe verbessern.

Quellen

  • Montanaro, U., Dixit, S., Fallah, S., Dianati, M., Stevens, A., Oxtoby, D., & Mouzakitis, A. (2019). Towards connected autonomous driving: Review of use-cases. Vehicle System Dynamics, 57(6), 779–814. https://doi.org/10.1080/00423114.2018.1492142.
  • Lu, R., Zhang, L., Ni, J., & Fang, Y. (2020). 5G Vehicle-to-Everything Services: Gearing Up for Security and Privacy. Proceedings of the IEEE, 108(2), 373–389. https://doi.org/10.1109/JPROC.2019.2948302.