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Smart-Home-Netzwerke

Den Gigabit-Haushalt im Griff

31. Januar 2018, 14:33 Uhr | Autor: Jim Bridgwater / Redaktion: Diana Künstler

Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Die Konvergenz von Zugangstechnologien

Die Anzahl der vernetzten Geräte steigt exponentiell an, und das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) sorgt dafür, dass für eine Vielzahl von Anwendungsfällen und Systemen eine abgesicherte Netzwerkkonnektivität zur Voraussetzung wird. Menschen, Maschinen, Prozesse und Informationen verlangen Netzwerkverbindungen mit unterschiedlichen Leistungsprofilen und einer konsistenten, zuverlässigen Konnektivität. Es ist ein rasches Wachstum verschiedener Kommunikationstechnologien zu beobachten, welches mit einer starken Nachfrage nach gut verwalteten und kosteneffektiven Lösungen für die Nutzung solcher Technologien einhergeht. Der kontinuierliche Fortschritt bei den Mobilfunkverfahren von 1G über GSM, WCDMA bis LTE/5G hat auch die Weiterentwicklung der Zugriffsverfahren auf die einzelnen Kanäle vorangetrieben, die sich von analog weg und über FDMA/TDMA (2G), CDMA (3G) und schließlich hin zu OFDM (A) (4G/5G) entwickelt haben. Auch andere Funkstandards (802.11, DAB /DVB, Digital Audio/Video Broadcasting) verwenden OFDM.

Zeit für eine programmierbare Architektur?
Kosten und Verlustleistung setzen Grenzen, und so wurden bisher unterschiedliche Zugangssysteme als festverdrahtete, für die spezifische Aufgabe konzipierte Bausteine implementiert. Angesichts der Konvergenz der Kanalmodulationsverfahren sollte es nun möglich sein, eine universellere, programmierbare Architektur zu entwickeln, die einige wichtige Vorteile mit sich bringen würde:

Zukunftssicherheit: Standards ändern sich und die Implementierungen werden immer besser. Anstatt Systeme neu zu entwickeln, wird nur die Software beim Kunden aktualisiert.
Zielgenaue Investitionen in Forschung und Entwicklung: Eine einheitliche Architektur kann für unterschiedliche Zugriffsverfahren neu angepasst werden, wodurch nicht so viele Engineering-Ressourcen aufgewendet werden müssen.

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Das sichere Zuhause
Als Datenverteilungszentrum für das ganze Haus spielt das Breitband-Gateway eine wichtige Rolle beim Schutz von Geräten vor Cyber-Angriffen. Zuallererst muss das Gateway selbst vor Angriffen geschützt sein – das bedeutet, dass das Gateway von einem vertrauenswürdigen Softwareimage booten und Aktionen wie eine sichere Authentifizierung in der Cloud und sichere Firmware-Aktualisierungen durchführen muss. Darüber hinaus müssen Sicherheitsschlüssel während ihres gesamten Lebenszyklus verwaltet und geschützt werden, inklusive der notwendigen Anti-Rollback- und Schlüsselwiderrufsfunktionen. Die zweite wichtige Aufgabe des Gateways besteht darin, das Haus vor unerwünschten oder bösartigen Zugriffen von und zu anderen Geräten im Netzwerk zu schützen. Es ist hilfreich, einen leistungsfähigen Gateway-Prozessor einzusetzen, der die normalen Paketverarbeitungsfunktionen auf einen Beschleuniger verlagert, sodass die CPU für diese zusätzlichen Sicherheitsfunktionen frei ist:

Deep Packet Inspection: Durch die Untersuchung der Daten in ankommenden und abgehenden Datenpaketen kann eine Anwendung feststellen, ob ein Zugriff aus Sicherheitsgründen blockiert werden sollte.
Gerätezugriffsklassifizierung: Geräte im Heimnetzwerk können so klassifiziert werden, dass nur akzeptable Zugriffe erlaubt sind. Zum Beispiel sollte eine IP-Kamera nur einen sehr eingeschränkten Satz von IP-Adressen erreichen können.
Isolierung von nicht vertrauenswürdigen Anwendungen: Linux-Container können als preisgünstige und einfache Methode verwendet werden, um Anwendungen von Drittanbietern von kritischen Systemfunktionen zu isolieren.

Neue Anwendungen wie VR sorgen dafür, dass auch zuhause bald Gigabit-Zugangsgeschwindigkeiten benötigt werden. Um dieses Versprechen einzulösen, müssen die Betreiber auf vielfältige Zugriffstechnologien und fortschrittliche Anwendungen setzen, um ein Höchstmaß an Sicherheit zu gewährleisten.