Hexa-X-II endet mit Fortschritten im sicheren 6G-Chipdesign
Ein Interview über die Ergebnisse und Erkenntnisse des Projektes Hexa-X-II
Im EU-Leitprojekt Hexa-X-II hat das Barkhausen Institut wesentliche Beiträge zur Sicherheit zukünftiger 6G-Kommunikationssysteme geleistet.
In diesem Interview erläutert Dr. Sebastian Haas, Forscher am Barkhausen Institut, die Arbeiten des Instituts an vertrauenswürdigen Chip-Architekturen im Rahmen des Projekts. Das Gespräch beleuchtet zentrale Fortschritte bei der Entwicklung sicherer Hardware- und Betriebssystemkonzepte, die für zukünftige 6G-Endgeräte von zentraler Bedeutung sein werden. Darüber hinaus adressierte das Projekt weitere komplementäre Themen, die für eine ganzheitliche Sicherheit und Vertrauenswürdigkeit in 6G-Systemen erforderlich sind – ein Ausdruck des vielschichtigen Ansatzes der beteiligten Forschungspartner.
Was waren die wichtigsten wissenschaftlichen Ziele des Projekts?
Im Projekt Hexa-X-II haben wir Sicherheits- und Datenschutzaspekte auf Chip-Ebene untersucht – also in Hardware, Software und Betriebssystemen von 6G-Mobilfunkgeräten. Die zentrale Herausforderung besteht darin, ein Design zu entwickeln, das vertrauenswürdig ist und gleichzeitig hohe Anforderungen an Leistung und Energieeffizienz erfüllt.
Welche Ergebnisse oder Erkenntnisse sind aus dem Projekt hervorgegangen?
Insgesamt waren drei Forschungsgruppen des Barkhausen Instituts am Projekt beteiligt, jeweils mit unterschiedlichen fachlichen Schwerpunkten.
In der Forschungsgruppe Scalable Computing Hardware haben wir eine vertrauenswürdige Chip-Architektur entwickelt, die Sicherheitsanforderungen von 6G-Geräten auf Hardware-, Software- und Betriebssystemebene adressiert. Auf dieser Basis wurde ein neues Konzept zur Integration von Hardwarebeschleunigern vorgeschlagen, um die Leistungs- und Ressourcenanforderungen von Anwendungen in 6G-Mobilgeräten zu erfüllen.
Die Forschungsgruppe Wireless Connectivity and Sensing entwickelte einen Demonstrator zur kontextabhängigen Generierung geheimer Schlüssel für sichere Gerät-zu-Gerät-Kommunikation. Die empfangenen Funksignale werden durch die physikalischen Eigenschaften der Umgebung beeinflusst, etwa durch Reflexion oder Streuung. Diese Signale lassen sich an beiden Geräten in sichere Bitfolgen umwandeln, die anschließend zur Verschlüsselung genutzt werden können. Im Demonstrator ist zu sehen, wie zwei Geräte Signale austauschen, Umweltkontexte erfassen und daraus geheime Bits generieren, die in Form eines physischen Schlüssels visualisiert werden.
Die Forschungsgruppe Trustworthy Data Processing konzentrierte sich auf Datenschutz- und Sicherheitsaspekte der kommenden Radar-Sensing-Funktionalitäten in 6G-Systemen. Dazu wurde eine umfassende Gefahrenanalyse durchgeführt und darauf aufbauend eine Gegenmaßnahme entwickelt, um Sicherheits- und Datenschutzrisiken im Zusammenhang mit Radar-Sensing zu reduzieren.
Was passiert mit den Forschungsergebnissen?
Die Ergebnisse wurden auf wissenschaftlichen Konferenzen sowie in Projektberichten veröffentlicht. Da die Arbeiten vor allem erste Konzepte für sichere Chip-Architekturen vorgestellt haben, werden wir das Thema in Folgeprojekten weiterverfolgen, um die Vertrauenswürdigkeit von 6G-Geräten weiter zu erhöhen.
Sind die Ergebnisse als Open Source für die Wissenschaftsgemeinschaft verfügbar?
Ja. Unsere allgemeine sichere Chip-Architektur einschließlich des Betriebssystems wurde als Open Source auf GitHub veröffentlicht:
https://github.com/Barkhausen-Institut/M3
https://github.com/Barkhausen-Institut/M3-hardware
Wie profitieren Bürgerinnen und Bürger, Unternehmen oder andere Institutionen von den Projektergebnissen?
Die Weiterentwicklung von 6G-Mobilfunknetzen wird immer mehr Funktionen in intelligenten Systemen und Kommunikationsgeräten ermöglichen, die unseren Alltag und unsere Entscheidungsprozesse beeinflussen. Entsprechend entscheidend ist ihre Zuverlässigkeit. Ausfälle solcher Systeme können nicht nur die Funktionalität beeinträchtigen, sondern auch Risiken für die Sicherheit von Menschen mit sich bringen. Deshalb ist Forschung wichtig, die Schwachstellen adressiert und die Vertrauenswürdigkeit zukünftiger 6G-Geräte stärkt.
Was bedeutet das Projekt für dich und deine Forschung persönlich?
Am Barkhausen Institut forschen wir an der Vertrauenswürdigkeit vernetzter elektronischer Systeme. Da sich Hexa-X-II gezielt auf 6G-Mobilfunknetze konzentriert, hatten wir die besondere Gelegenheit, unsere Forschungskonzepte auf kommende 6G-Geräte und deren spezifische Anforderungen anzuwenden. Der Austausch mit Projektpartnern, die Expertise auf Anwendungsebene einbringen, hilft uns, unser Know-how zu erweitern und unsere Forschungsrichtungen weiterzuentwickeln.