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Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule AachenAutor:in: Stefan Lenz, David Schachtschneider, Simon Jonas, Liam Tirpitz, Sandra Geisler, Martin HenzePublikationFormat: PDFCoFacS – Simulating a Complete Factory to Study the Security of Interconnected Production
While the digitization of industrial factories provides tremendous improvements for the production of goods, it also renders such systems vulnerable to serious cyber-attacks. To research, test, and validate security measures protecting industrial networks against such cyber-attacks, the security community relies on testbeds to simulate industrial systems, as utilizing live systems endangers costly components or even human life. However, existing testbeds focus on individual parts of typically complex production lines in industrial factories. Consequently, the impact of cyber-attacks on industrial networks as well as the effectiveness of countermeasures cannot be evaluated in an end-to-end manner. To address this issue and facilitate research on novel security mechanisms, we present CoFacS, the first COmplete FACtory Simulation that replicates an entire production line and affords the integration of real-life industrial applications. To showcase that CoFacS accurately captures real-world behavior, we validate it against a physical model factory widely used in security research. We show that CoFacS has a maximum deviation of 0.11% to the physical reference, which enables us to study the impact of physical attacks or network-based cyber-attacks. Moreover, we highlight how CoFacS enables security research through two cases studies surrounding attack detection and the resilience of 5G-based industrial communication against jamming.
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Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule AachenRealitätsnahe Erprobung von Sicherheit für ICS
Ziel von RealistICS ist es Studierenden begleitend zur theoretischen Ausbildung im Bereich industrielle Netzwerksicherheit die Möglichkeit zur praktischen und realitätsnahen Erprobung der erlernten Kenntnisse zu geben. Dadurch soll nicht nur die Motivation gesteigert werden, sondern auch wichtige Fähigkeiten für den Praxiseinsatz vermittelt werden.Dazu soll Studierenden ein Verständnis dafür vermittelt werden, dass industrielle Netzwerke ein komplexes Gesamtsystem sind, dessen Absicherung neben dem theoretischen Wissen aus einer Vorlesung auch signifikante praktische Fähigkeiten benötigt. Zur Erreichung dieses Ziels soll eine Lernumgebung entwickelt werden, in der die Studierenden semesterbegleitend die jeweils theoretisch erlernten Konzepte direkt praktisch anwenden können. Dabei werden die Studierenden zu Beginn des Semesters zunächst das industrielle Netzwerk konfigurieren und programmieren, bevor sie im Laufe des Semesters verschiedene Möglichkeiten zur Absicherung des Netzwerkes in dieser Umgebung praktisch umsetzen.Um einen hohen Realitätsgrad und somit hohe Studierendenmotivation zu erreichen, wird auf umfangreiche Vorarbeiten zur Schaffung von Simulationsumgebungen für industrielle Netzwerke zurückgegriffen. Diese sollen im Rahmen von RealistICS für den Einsatz in der Lehre angepasst sowie entsprechende praktische Aufgaben zum kontinuierlichen Aufbau und Absicherung des industriellen Netzwerkes entworfen werden.
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LEERstand: Relearn, Rethink, Redesign, Reuse
Leerstand entgegenwirken!Der angespannte Wohnungsmarkt und die Klimakrise sind für Studierende der Architektur und Planung fachliche Herausforderungen, und zugleich betreffen sie ihren Lebensalltag.In diesem Zusammenhang rückt Leerstand in den Fokus: Leerstehende Häuser, nicht genutzte Räume und die Perspektive, diese zu reaktivieren, umzunutzen und umzubauen. Mit Studierendeninitiativen wie less:on oder Why So Empty? an der Universität Kassel arbeitet LERR:RRR an neuen Lehrinhalten und -methoden, die dem Paradigmenwechsel von Neu- zu Umbau entsprechen. Gemeinsam mit studentischen Peers und Ambassadors entwickelt unser Fachgebiet einen innovativen Experimentier- und Freiraum für forschendes und entwerferisches Lernen des Umbaus. Ein von studentischer Seite ko-geleitetes Leerstands-Lab erforscht die gesellschaftlichen Folgen von Leerstand theoretisch und empirisch. In Exkursionen besuchen wir erfolgreiche Praxisbeispiele transformierter Leerstände. In Assemblies steht Interaktion mit betroffener Zivilgesellschaft im Mittelpunkt, um Auswirkungen von Leerstand und Raumnot zu verstehen, Alternativen zu diskutieren. Freie Umbaustudios sind ein praxisbezogenes Lehrformat, in dem Studierende didaktisch auf das neue Entwurfsdenken im Redesign selbst gewählter Leerstände vorbereitet werden für die Aufgabe des Umbaus, die in ihrer Berufspraxis einen deutlich größeren Anteil haben wird als bisher. Webformate, Podcasts und Publikationen bereiten das erarbeitete Wissen auf.
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Schritt-für-Schritt-Ansatz
Nach Motivationsbildung und Kontexteinbettung, wird die Vermittlung technisch komplexer Inhalte in kleine, logisch aufeinander aufbauende Schritte gegliedert, um Überforderung bei der Zielgruppe zu vermeiden. Durch diese kleinschrittige Struktur können sich die Nutzenden systematisch in technische und didaktische Konzepte einarbeiten. Diese Maßnahme haben wir in einem Tutorial zur Erstellung von Open Educational Resources (OER) und im Rahmen eines Workshops angewandt, in dem die Teilnehmenden ihre eigene OERs für die Hochschullehre technisch implementieren sollen.
Maßnahme anzeigenIm Zusammenspiel von Forschung und Entwicklung neue Potenziale entdecken - SoTL als Ansatz zur Minderung von Frustration im Lehralltag.
[Kurzbeschreibung folgt (Anm. StIL)]
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