Innovationspreis NRW geht an Christian Zenger

Der Wissenschaftler und Gründer der PHYSEC GmbH hat mit dem Anti-Tamper-Radio-Module eine Art Mini-Radar entwickelt, um digitale Geräte vor physischen Manipulationen zu schützen.

Für seine einzigartige, patentierte Lösung, die physische Manipulationen an digitalen Geräten erkennt, hat Prof. Dr. Christian Zenger den Innovationspreis NRW 2024 erhalten. Mit dem Preis zeichnet das Land NRW herausragende Persönlichkeiten für ihre Verdienste um den Innovationsstandort aus. Die stellvertretende Ministerpräsidentin des Landes NRW, Mona Neubaur, überreichte Christian Zenger den mit 25.000 Euro dotierten Preis in der Kategorie "innovation2market". Diesen erhalten Unternehmerinnen und Unternehmer, deren Innovation nur wenige Jahre nach Markteinführung in eine breite kommerzielle Anwendung überführt werden konnte. Mit Christian Zenger, Leiter der Forschungsgruppe Secure Mobile Networking an der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik, freut sich die Ruhr-Universität Bochum in diesem Jahr bereits über den dritten Wissenschaftler in Folge, der für seine Verdienste ausgezeichnet wurde.

Einzigartig wie ein Fingerabdruck

Den Innovationspreis 2024 hat Christian Zenger, Co-Gründer von PHYSEC, für ein einzigartiges Hardwaremodul erhalten, das in jedes IoT-Gerät eingebaut werden kann, um physische Manipulationen aufzudecken. IoT (kurz für Internet der Dinge) bezeichnet internetfähige Geräte und Maschinen, wie Smart-Home-Geräte oder digitale Zähler, die global miteinander vernetzt sind. Auch bei Kritischen Infrastrukturen (KRITIS), wie in der Strom-, Gas- und Wasserversorgung, kommen IoT-Geräte zum Einsatz. Die Anti-Tamper-Radio-Module (ATR) aktivieren sich automatisch im Inneren des Gerätes und senden ein spezielles Funksignal aus, das sich im digitalen System ausbreitet und an den Anlagen- und Gehäusewänden sowie Computerkomponenten reflektiert wird. Die Reflektionen des Signals, die anschließend an der Empfangsantenne des ATRs ankommen, sind für das digitale System so charakteristisch wie ein Fingerabdruck. Kleinste Veränderungen an den elektromagnetischen Ausbreitungseffekten beeinflussen den digitalen Fingerabdruck messbar und deuten auf physische Manipulationen hin. Das kann beispielsweise das Einführen einer dünnen Nadel in ein Computersystem sein. In einer Cloud werden das Signal mittels Machine-Learning ausgewertet und die Veränderungen in der Betriebsumgebung bestimmt.

Schutz aus dem Inneren des Gerätes heraus

Mit seinem neuartigen Ansatz kehrt Zenger das Sicherheitskonzept von Kritischen Infrastrukturen von außen nach innen. Statt die Umgebung der Anlagen mit Zäunen und Kameras zu schützen, entwickelt PHYSEC ein Produkt, das die Cybersicherheit sowie die physische Sicherheit mittels ATR im Inneren des Gerätes überwacht. Das Joint-Communication-and-Sensing-Konzept, bei dem drahtlose Kommunikation mit radarähnlichen Erkennungsmethoden kombiniert werden, hatte Christian Zenger bereits zuvor in seiner Dissertation erforscht.

Sicherheit von der Produktion bis zum Endkunden

Da Angriffe auf elektronische Geräte entlang der gesamten Lieferkette stattfinden können, setzt die patentierte Lösung von PHYSEC auf einen ganzheitlichen Schutz. Durch das Auslesen des digitalen Fingerabdrucks beim Endkunden, kann dieser mit dem ursprünglichen Abdruck verglichen und Manipulationen offengelegt werden. Dadurch ergibt sich eine einfache, weltweit skalierbare, ganzheitliche sowie kostengünstige Lösung für Unternehmen, um ihre Hardware vor Angriffen zu schützen. Während bisherige Lösungen nur einzelne Komponenten eines digitalen Systems, wie ein Speicherelement, überwachen, gelingt Christian Zenger und seinem Team ein vollumfänglicher, automatisierter Schutz. Auch Branchenstandards und gesetzliche Vorgaben, beispielsweise die Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO), werden berücksichtigt.

Auf dem Weg zum Sicherheitsstandard für das Internet der Dinge

Christian Zenger leitet gemeinsam mit Dr. Heiko Koepke das Deep-Tech-Unternehmen PHYSEC. Als Ausgründung des renommierten Bochumer Horst-Görtz-Instituts für IT-Sicherheit (HGI) hat sich das Unternehmen auf Sicherheitslösungen für IoT-Geräte spezialisiert. Neben Cyberangriffen können auch physische Manipulationen an der Hardware die Datensicherheit von digitalen Systemen gefährden, indem beispielsweise sensible Informationen ausgelesen werden. Das reicht von Kreditkartendaten aus einem Lesegerät, über Gesundheitsdaten von einem Server bis hin zu Atomwaffenabkommen. Die wenigsten Unternehmen denken Cybersicherheit und physische Sicherheit bisher zusammen. Gängige Lösungen sind zudem kostspielig und aufwendig. Mit seinen Sicherheitslösungen ist das PHYSEC-Team rund um Christian Zenger nun auf dem Weg, einen internationalen Sicherheitsstandard für den cyber-physischen Schutz für IoT-Geräte zu etablieren.