Wie beeinflussen GNSS Angriffe die Smart-Grid Stabilität?
Fruböse, Clemens Friedrich
1; Seiquera, John [Beteiligte*r] 2
1 Institut für Informationssicherheit und Verlässlichkeit (KASTEL), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik (ETIT), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
1; Seiquera, John [Beteiligte*r] 21 Institut für Informationssicherheit und Verlässlichkeit (KASTEL), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik (ETIT), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Abstract:
Der internationale Standard IEC 61850 bietet Vorteile wie Echtzeitkommunikation, erweiterte Überwachung und Mehrhersteller-Interoperabilität. Im Gegensatz zu analogen Signalen erfordern digitalisierte Messungen jedoch eine präzise Zeitstempelung, um Messwerte aus mehreren Quellen sowohl innerhalb des Umspannwerks als auch in Bezug auf die externe Referenzzeit abzugleichen. Je nach Anwendung -beispielsweise Phasorwinkelberechnung- liegt die erforderliche Zeitgenauigkeit im Mikrosekundenbereich.
Wir untersuchen die Auswirkungen böswilliger Zeitsynchronisationsangriffe auf ein digitales Umspannwerk mit Schwerpunkt auf Realitätsnähe der Angriffe, Wirkungsanalyse und Gegenmaßnahmen. Unser Ziel ist es, reale Risiken zu bewerten und Annahmen zu Schwachstellen in der Literatur kritisch zu hinterfragen. Vermutlich stützen sich die meisten digitalen Umspannwerke heute auf GNSS-Empfänger, die anfällig für Jamming (Störung) und Spoofing (Täuschung) sind. Folglich kann unter solchen Bedingungen die Leistungsfähigkeit der Kernfunktionen (Netzschutz und -überwachung) beeinträchtigt sein.
Mit einem Hardware-Testbed, das ein digitales Umspannwerk realitätsnah nachbildet, können wir zudem unterschiedliches Verhalten von Geräten verschiedener Hersteller analysieren, um Interoperabilitätsprobleme zu identifizieren.
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Wir untersuchen die Auswirkungen böswilliger Zeitsynchronisationsangriffe auf ein digitales Umspannwerk mit Schwerpunkt auf Realitätsnähe der Angriffe, Wirkungsanalyse und Gegenmaßnahmen. Unser Ziel ist es, reale Risiken zu bewerten und Annahmen zu Schwachstellen in der Literatur kritisch zu hinterfragen. Vermutlich stützen sich die meisten digitalen Umspannwerke heute auf GNSS-Empfänger, die anfällig für Jamming (Störung) und Spoofing (Täuschung) sind. Folglich kann unter solchen Bedingungen die Leistungsfähigkeit der Kernfunktionen (Netzschutz und -überwachung) beeinträchtigt sein.
Mit einem Hardware-Testbed, das ein digitales Umspannwerk realitätsnah nachbildet, können wir zudem unterschiedliches Verhalten von Geräten verschiedener Hersteller analysieren, um Interoperabilitätsprobleme zu identifizieren.
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| Zugehörige Institution(en) am KIT | Institut für Automation und angewandte Informatik (IAI) Institut für Informationssicherheit und Verlässlichkeit (KASTEL) |
| Publikationstyp | Poster |
| Publikationsdatum | 28.04.2026 |
| Sprache | Deutsch |
| Identifikator | KITopen-ID: 1000193295 |
| HGF-Programm | 46.23.02 (POF IV, LK 01) Engineering Security for Energy Systems |
| Veranstaltung | 2026 VDE FNN/ETG TUTORIAL Schutz- und Leittechnik (2026), Leipzig, Deutschland, 28.04.2026 – 29.04.2026 |
| Schlagwörter | Digital Substation Cybersecurity, GNSS Spoofing, IEC 61850, Precision Time Protocol, Sampled Values, Time Synchronization |
| Relationen in KITopen | |
| Globale Ziele für nachhaltige Entwicklung | |
| Referent/Betreuer | Hagenmeyer, Veit |