AP 1.5 – Sicherheitsmechanismen
Zielsetzung
Der verstärkte Einsatz von dezentralen Energieanlagen führt zu einer verteilten Struktur des Stromnetzes. Um dies zu steuern, zu organisieren und um wirtschaftlich an Märkten agieren zu können, ist der Einsatz von Multi-Agenten-Systemen eine Möglichkeit. Dies wird aktuell im Projekt Smart Nord umgesetzt. Dabei werden die einzelnen Energieanlagen als Erzeuger, aber auch als Verbraucher und Speicher, durch einzelne Agenten repräsentiert, die sich zu Verbünden zusammenschließen, um an einem Energie-Marktplatz handeln zu können. Aufgrund verschiedener Angriffsmotivationen, wie z.B. um einen wirtschaftlichen Vorteil zu erreichen, könnten böswillige Agenten versuchen das System zur ihrem eigenen Nutzen zu missbrauchen. Hier soll der Einsatz eines Vertrauens- oder Reputationssystems ansetzen, indem ein entsprechendes Vertrauenssystem den Wirkungsradius der böswilligen Agenten einschränken und als Sicherheitsmechanismus dienen bzw. die Informationssicherheit erhöhen soll. Innerhalb dieses Arbeitspaketes wird daher ein Vertrauensmodell für die vertrauenswürdige Verbundbildung von Energieagenten modelliert und anschließend prototypisch implementiert. Dazu werden zusätzlich Bedrohungsszenarien identifiziert, um Manipulationen des Systems vorzubeugen.
Methodik
Der Ansatz das Vertrauensmodell zu entwickeln unterteilt sich hauptsächlich in zwei Bestandteile:
- Modellierung des Aufbaus des Vertrauensmodells
- Welche Elemente sollen berücksichtigt werden?
- Spielen zeitliche Aspekte eine Rolle?
- Was muss zusätzlich beachtet werden?
- Modellierung einzelner Phasen des Vertrauensmodell
- Wie werden einzelne Vertrauenswerte berechnet/ermittelt?
- Wie werden die Werte (sicher) gespeichert?
- Wie erfolgt der Austausch der Werte?
- Was muss bei der Benutzung des/der Vertrauenswerte/s berücksichtigt werden?
- Muss ein Wert evtl. widerrufen werden?
Bild 1: Phasen des Vertrauensmodells
Weiterhin wird im Anschluss an die Modellierung eine prototypische Implementierung des Modells im Rahmen der Gesamtsimulation des Projekts zusammen mit weiteren Arbeitspaketen erfolgen.
Ergebnisse
Vertrauenswürdigkeit ist eine Eigenschaft einer Person oder in diesem Fall eines Agenten, die dieser einem anderen Agenten gegenüber repräsentiert. Weiterhin kann Vertrauenswürdigkeit aus mehreren Facetten bestehen. Im Fall von Smart Nord werden die Facetten Glaubwürdigkeit, Zuverlässigkeit und Informationssicherheit untersucht. Die Glaubwürdigkeit repräsentiert das vergangene Verhalten des Agenten in vorherigen Verbundbildungen. Die Zuverlässigkeit bildet aus technischen Werten der Anlage einen Prognosewert zur Erfüllung des bevorstehenden Produkts. Die Facette Informationssicherheit bewertet die umgesetzten Sicherheitsmaßnahmen des Agentensystems. Weiterhin muss für einen Vertrauenswert der Kontext betrachtet werden, um den entsprechenden Wert einordnen zu können, und außerdem der entsprechende Zeitpunkt, um z.B. veraltete Werte aussortieren zu können. Die Modellierung des Vertrauenswertes ist in Abbildung 2 dargestellt.
Bild 2: Modellierung des Vertrauenswertes
Publikationen
- Christine Rosinger, Mathias Uslar, Florian Hockmann: Reputationssysteme für selbstorganisierte Multi-Agenten-Systeme in Energiemanagementsystemen. VDE Kongress 2012 – Smart Grid Applications / Services. Stuttgart, 2012.
- Christine Rosinger, Mathias Uslar, Jürgen Sauer: Threat Scenarios to evaluate Trustworthiness of Multi-agents in the Energy Data Management. EnviroInfo. Hamburg, September 2013. [pdf]
Ansprechpartner
- Dr.-Ing. Mathias Uslar
- mathias.uslar@spamoffis.de
- Dipl.-Inform. Christine Rosinger
- christine.rosinger@spamoffis.de
