Forschungsarbeiten

Das Konzept 5V soll der Erhöhung der IT Sicherheit dienen. Mit dem Förderprojekt sollte eine Optimierung von Cybersicherheitsprozessen durch einen ebenen-und organisationsübergreifenden Ansatz erfolgen. Die Kooperationsstrukturen des Hessen CyberCompetenceCenters (Hessen3C) und dessen Schnittstellen zu Kommunen sollten im Hinblick auf Hebung von Nutzungspotenzialen für Cybersicherheitsprozesse, mit dem Ziel Prozesse effektiver und effizienter umzusetzen, optimiert werden. Die 5Vs stehen für: die Verankerung von Cybersicherheit auf der jeweils obersten Ebene, die klare Zuordnung von Verantwortlichkeiten, die Vereinheitlichung, die Vereinigung, sprich die Intensivierung von Zusammenarbeit und eine Vorschlags-, Fortentwicklungs- und Fehlerkultur zur kontinuierlichen Verbesserung.

• Projektpartner: Fraunhofer SIT
• Projektende 28.02.2022

Im Forschungsvorhaben sollten automatisierte Verfahren zur Erkennung und Klassifikation von falschen Behauptungen (Fake News) und Hasskommentaren (Hate Speech) im Internet erforscht werden. Dies wurde in enger Zusammenarbeit mit der Meldestelle Hasskommentare des Hessen CyberCompetenceCenter (Hessen3C) entwickelt, deren Aufgabe die Erfassung und Weiterleitung von u.a. Hasskommentaren und extremistische Internetinhalte an die entsprechende Stelle ist. Diese Verfahren, mit einer automatisierten Vor-Klassifikation, sollten die Expertinnen und Experten im Hessen3C bei Ihrer Klassifikation unterstützen.

• Projektpartner: Fraunhofer SIT und Hochschule Darmstadt
• Projektende 30.06.2022

In diesem Forschungsprojekt soll untersucht werden, wie das Grundlagenwissen zum Thema IT-Awareness und Cybersicherheit durch die Verwendung eines KI-Chatbots zielgruppenspezifisch gesteigert werden kann. Zielgruppen sind dabei insbesondere Anwenderinnen und Anwender ohne detaillierte Kenntnisse bzgl. Informationssicherheit, Führungskräfte und IT-Administratoren. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, die Wirksamkeit eines KI-Chatbots bei der Sensibilisierung der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der hessischen Landesverwaltung und des Innenressorts zielgruppenspezifisch zu ermitteln.

• Projektpartner: Hochschule Darmstadt
• Projektende 31.08.2023

Zur Stärkung der Digitalen Souveränität sollte dieses Forschungsvorhaben die wissenschaftliche Erforschung und Erprobung von verbesserten und neuartigen Methoden zum Bau von elektronischen Netzwerkkomponenten für sicherheitskritische Anwendungen sein. Es sollte die prinzipielle Machbarkeit einer digital-souveränen Lösung von der Hardware über die Firmware bis hin zur Software umfassen und möglichst einen praktisch-anwendbaren Prototypen entwickeln, um im Rahmen einer Evaluierung Erkenntnisse für weitere mögliche Implementierungen und Anschlussverwendungen, die die Sicherheitslandschaft Hessens betreffen, zu gewinnen.

• Projektpartner: Hochschule RheinMain
• Projektende 31.03.2023

Das IT-Forschungsumfeld des „Organic Computing“ nutzt Konzepte aus der Biologie, um bspw. Fähigkeiten zur Selbstorganisation, Selbstanpassung, Selbstheilung und Selbstschutz auf technische Informationssysteme zu übertragen. Hierdurch sollen hochrobuste und resiliente Systeme ermöglicht werden. Eine Anwendung dieser Prinzipien zur Verbesserung der Cybersicherheit in „Internet of Things (IoT) Systemen“ für Flugdrohnen soll im Rahmen dieses Förderprojektes erforscht werden. Ziel ist Angriffe auf künstlichen DNA-Systems (KDNA) und künstlichen Hormonsystems (KHS) zu erkennen, abzuwehren und sie proaktiv zu verhindern.

• Projektpartner: Goethe-Universität Frankfurt a.M.
• Projektende 15.01.2024

Der Schwerpunkt in diesem Forschungsprojekt soll auf der Untersuchung analoger Implementationen von sogenannte "physically unclonable functions" (sog. „PUFs“) liegen. Eine solche Funktion soll als elektronischer "Finger-abdruck" genutzt werden können, um beispielsweise die Authentizität von Produkten zu beweisen, oder um Personen eindeutig identifizieren zu können, um ihnen auf dieser Grundlage beispielsweise Zugriff auf kritische Rechnersysteme etc. zu gewähren. Ziel des Forschungsprojektes ist die wissenschaftliche Erforschung und Erprobung analoger nichtklonbarer Schaltungstechniken, mit deren Hilfe von PUFs umgesetzt werden. Es soll eine „nicht duplizierbare Funktion“ (PUF) geschaffen werden, die zur eindeutigen Identifikation von Produkten oder Personen genutzt werden kann. 

• Projektpartner: FOM Frankfurt a.M.
• Projektende 30.09.2023

Innerhalb des Forschungsprojekts sollen dynamische Rahmenbedingungen für ein Federated Learning Framework entworfen und implementiert werden, welche die Sicherheitsbedrohungen, bspw. Daten- und Modellverfälschungen, Evasion-Angriffe und Datenschutzbedrohungen, bspw. Member-Inference- und Daten-rekonstruktionsangriffe, im konkreten Anwendungskontext berücksichtigt. Ziel des Forschungsprojektes soll die wissenschaftliche Entwicklung und Implementierung eines sicheren und effizienten „Federated Learning Framework“ zur KI-unterstützten, gemeinsamen Big Data-Analyse der hessischen Sicherheitsbehörden unter Bezugnahme des Bereichs Rechtsextremismus sein.

• Projektpartner: TU Darmstadt
• Projektende 30.09.2024

In diesem Forschungsvorhaben wird die Möglichkeit zur Erzeugung realistischer synthetischer Bilddaten von Gesichtern von Kindern und weiteren möglichen biometrischen Charakteristika untersucht. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, den Kenntnisstand bzgl. einer automatisierten Verarbeitung von kinderpornographischen Bilddaten zu verbessern. Existierende Systeme zur automatisierten Verarbeitung, bspw. Gesichtserkennungssysteme, sollen dann auf diesen Daten evaluiert werden.

• Projektpartner: Hochschule Darmstadt
• Projektende voraussichtlich 14.09.2024

In diesem Projekt soll erforscht werden, wie sichergestellt werden kann, dass die Daten von Nutzern vor der Übermittlung an ein Übersetzungssystem so verschlüsselt werden, dass dieses System die Daten übersetzen und an den Benutzer zurücksendet, aber die jeweilige zu übersetzende Originalnachricht nicht zu entschlüsseln ist. Ziel des Forschungsvorhabens ist eine Umsetzungsstudie zu einem „privacy by design“-Übersetzungssystem basierend auf Natural Language Processing (NLP).

• Projektpartner: TU Darmstadt
• Projektende 30.11.2024

Projekt soll im Rahmen einer empirischen Studie die Nutzungsmöglichkeiten vom Metaversum für die Gesellschaft im Land Hessen bewerten, Handlungsempfehlungen und Lösungsmöglichkeiten unter der Einbeziehung von Cybersicherheits-Aspekten geben und diese für Bürgerinnen und Bürger, Politik, BOS und Kommunen verständlich und transparent machen. Dazu soll auch das Verständnis für die möglichen Cybersicherheitsrisiken optimiert und Mechanismen entwickelt werden, die es ermöglichen diesen Bedrohungen entgegenzuwirken und gleichzeitig den Einsatz von Metaversum, bspw. zu Schulungs- und Trainingszwecken in den BOS im Land Hessen zu ermöglichen.

• Projektpartner: TU Darmstadt
• Projektende voraussichtlich 28.02.2025

Intelligente Geräte wie Heizung, Rollläden, Garagentore und andere Helfer erweitern und vernetzen im Smart Home mit ihrem Zusammenspiel unser Zuhause. Vielfältige solcher Geräte („Devices“) werden über das Internet als „Internet of Things“ (loT) im Smart Home und in der Gebäudeautomation vernetzt.

Unmengen digitaler Spuren werden von den loT-Smart Home Geräten erzeugt, potenziell können an jedem Tatort „smarte“ Geräte aufgefunden werden. Deren Spuren müssen für polizeiliche Ermittlungen unter Berücksichtigung forensischer Aspekte identifiziert, gesichert, analysiert und ausgewertet werden.

Das Ziel des geplanten Projekts ist die Entwicklung von standardisierten Analysewerkzeugen und -methoden, mit denen die Aufgabe, Daten aus loT-Smart Home Geräten nach bestimmen Kriterien auszulesen und für die Weiterverarbeitung zu sichern, erleichtert werden.

• Projektpartner: Hochschule RheinMain
• Projektende voraussichtlich 31.07.2025

Bürgerinnen und Bürger können der Meldestelle HessenGegenHetze hasserfüllte, möglicherweise strafbare oder extremistische Inhalte melden. Bei der Meldestelle werden die Inhalte dokumentiert und daraufhin geprüft, ob es sich um Hate Speech handelt. Bei Verdacht auf einen gefährdenden, strafbaren oder extremistischen Sachverhalt werden diese an die zuständigen Behörden weitergeleitet. Hierbei sieht sich die Meldestelle unter anderem den Herausforderungen,

• ob eine Äußerung als Hate Speech oder strafrechtlich relevant eingestuft werden kann und
• ob sich hinter dem Profil eine real existierende Person oder ein sogenannter „Bot“ – also ein Computerprogramm, welches automatisiert und selbstständig vordefinierte Aufgaben ausführt – verbirgt,

gegenübergestellt.

Ziel des geplanten Forschungsprojektes ist, mit der Entwicklung entsprechender automatisierter Methoden diesen Herausforderungen zu begegnen.

• Projektpartner: Hochschule Darmstadt und Hochschule Fresenius
• Projektende: voraussichtlich 28.02.2025

Drohnenschwärme werden für vielfältige hoheitliche Aufgaben, bspw. Überwachung von Veranstaltungen oder das Suchen von vermissten Personen, eingesetzt. Allerdings kann mit technischen Mitteln die Funkkommunikation zwischen Drohnen und der jeweiligen Bodenstation schwer gestört werden (sogenanntes „Jamming“). Durch den Ausfall der Kommunikation kehren die Drohnen entweder an ihren Startpunkt zurück oder stürzen ab. Ziel des geplanten Forschungsprojekts ist, neuartige Gegenmaßnahmen (intelligente „Anti‐Jamming-Techniken“) auf Basis von Organic Computing zu erforschen und zu entwickeln. Diese sollen es ermöglichen, dass ein Drohnenschwarm auch im Fall eines Jamming-Angriffs seine Aufgaben weiter erfüllen kann. 

• Projektpartner: Goethe-Universität Frankfurt a.M.
• Projektende: voraussichtlich 31.01.2026

Ziel des Forschungsprojekts ist die Entwicklung einer interaktiven Visualisierung zur Analyse von Daten aus einem Computernetzwerk sein. Diese Visualisierung soll bei Maßnahmen im Bereich der Cybersicherheit insbesondere eines Cyberangriffes einen schnellen Erkenntnisgewinn sowie eine einfache, schnelle und für die Entscheider weitergabefähige Aufbereitung der IT-Daten ermöglichen. Die Visualisierung soll individualisierbar auf die Anforderungen und Kenntnisstände von insbesondere kleineren Einrichtungen, wie Kommunen und die unterschiedlichen Expertisen bei dortigen IT-Beauftragten und Entscheidern sein.

• Projektpartner: Fraunhofer Institut für Graphische Datenverarbeitung (IGD)
• Projektende: voraussichtlich 31.03.2026

IT-Systeme wie z.B. Kommunikationsanlagen, Endgeräte und Server im Bereich der Kritischen Infrastrukturen (z.B. Katastrophenschutz, Feuerwehr, Rettungsdienste, Polizei oder Verwaltung) müssen insbesondere in Krisen- und Notfällen, z.B. ausgelöst durch Angriffe auf die Digitaltechnik, verfügbar bleiben. Ein Ausfall oder eine Beeinträchtigung hätte weitreichende Folgen für die Bevölkerung. Damit diese Systeme auch im Krisenfall sicher weiter funktionieren bzw. deren Funktionen schnell wiederhergestellt werden können, ist das Ziel des Forschungsprojektes die Entwicklung von autonomen und intelligenten Cyber-Resilienz-Agenten, die im zentralen Betrieb wesentliche Cyber-Resilienz-Aufgaben mit Funktionen wie Schutz, Überwachung, Notlauf- bzw. Wiederherstellungsmodi teilautonom bzw. autonom unterstützen und durchführen.

• Projektpartner: Technische Hochschule Mittelhessen
• Projektende voraussichtlich 31.05.2026

Moderne Fahrzeuge entwickeln sich zunehmend zu "Computern auf Rädern", die umfangreiche Daten verarbeiten und intensiv über das Internet kommunizieren. Diese Entwicklungen schaffen neue Angriffsvektoren, die besonders für Einsatzfahrzeuge von Polizei und Rettungsdiensten kritisch sind.

Das Ziel des Forschungsprojekts ist die (a) Erforschung, (b) Erprobung und (c) Evaluierung von Methoden zur Härtung dieser Fahrzeuge gegen Cyberangriffe, um die Integrität und Verfügbarkeit ihrer Funktionen vor, während und nach dem Einsatz zu gewährleisten. Es werden Methoden entwickelt, um potenzielle Angriffspunkte zu identifizieren, die schwerwiegende Folgen haben könnten. Hierbei werden Ansätze der IT-Forensik und des Penetration Testing angepasst und erweitert. Zudem sollen Maßnahmen zur Härtung der Fahrzeuge erarbeitet werden, beispielsweise die Deaktivierung bestimmter Funktionen oder Kommunikationsverbindungen in Software und Hardware. Alle entwickelten Methoden werden praxisnah an Einsatzfahrzeugen der Polizei evaluiert.

• Projektpartner: Hochschule Darmstadt
• Projektende voraussichtlich 30.09.2026