Analyse von HPEM-Störungseffekten in Computer-Netzwerken

Research output: ThesisDoctoral thesis

Authors

  • Matthias Kreitlow
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Details

Original languageGerman
QualificationDoctor of Engineering
Awarding Institution
Supervised by
  • Heyno Garbe, Supervisor
Date of Award28 May 2019
Place of PublicationHannover
Publication statusPublished - 2019

Abstract

Vernetzte Computersysteme können durch vorsätzliche elektromagnetische Beeinflussungen in ihrer Funktion erheblich beeinträchtigt werden. Unterhalb der physikalisch bedingten Ausfallschwellen der Hardwarekomponenten treten dabei schon Störungen der Datenübertragung zwischen den Systemen auf. Zur Untersuchung dieser Effekte versagen jedoch etablierte Methoden zur Analyse von Systemempfindlichkeiten, da ein komplexes Zusammenspiel von Störeinwirkungen auf physikalischer Ebene und Reaktionen der Software auf höheren Schichten stattfindet. Um dieses Phänomen systematisch zu untersuchen, werden ein generisches Testnetzwerk und eine neue Testmethode entwickelt. Diese ermöglichen es, physikalische und Software-bedingte Störungseffekte zu trennen und Datenübertragungen quantitativ zu betrachten.

In verschiedenen Experimenten werden die Auswirkungen von typischen High-Power-Electromagnetics-Störungen auf Netzwerkleitungen und gesamte Computer-Netzwerke systematisch untersucht. Die Messergebnisse werden herangezogen, um die zugrunde liegenden Störungsmechanismen zu ergründen und quantitativ zu beschreiben. Hierbei zeigt sich, dass vor allem hoch repetierende Störungen und bestimmte Software-Effekte einen besonders starken Einfluss haben. Aus den Erkenntnissen ergibt sich ein neuer methodischer Ansatz zur Bewertung der Systemempfindlichkeit von komplexen, vernetzten Systemen. Je nach Einsatzgebiet lassen sich physikalische oder logische Härtungsmaßnahmen ableiten. Die eingesetzte neue Testmethode erlaubt außerdem eine Erkennung von repetitiven Störungen mittels Zeitreihenanalyse. Somit kann das zugrunde liegende Prinzip zur Software-basierten Detektion von vorsätzlichen, kritischen Störungsbeeinflussungen eingesetzt werden.

Cite this

Analyse von HPEM-Störungseffekten in Computer-Netzwerken. / Kreitlow, Matthias.
Hannover, 2019. 230 p.

Research output: ThesisDoctoral thesis

Kreitlow, M 2019, 'Analyse von HPEM-Störungseffekten in Computer-Netzwerken', Doctor of Engineering, Leibniz University Hannover, Hannover.
Kreitlow, M. (2019). Analyse von HPEM-Störungseffekten in Computer-Netzwerken. [Doctoral thesis, Leibniz University Hannover].
Kreitlow, Matthias. / Analyse von HPEM-Störungseffekten in Computer-Netzwerken. Hannover, 2019. 230 p.
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school = "Gottfried Wilhelm Leibniz Universit{\"a}t Hannover",

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TY - BOOK

T1 - Analyse von HPEM-Störungseffekten in Computer-Netzwerken

AU - Kreitlow, Matthias

PY - 2019

Y1 - 2019

N2 - Vernetzte Computersysteme können durch vorsätzliche elektromagnetische Beeinflussungen in ihrer Funktion erheblich beeinträchtigt werden. Unterhalb der physikalisch bedingten Ausfallschwellen der Hardwarekomponenten treten dabei schon Störungen der Datenübertragung zwischen den Systemen auf. Zur Untersuchung dieser Effekte versagen jedoch etablierte Methoden zur Analyse von Systemempfindlichkeiten, da ein komplexes Zusammenspiel von Störeinwirkungen auf physikalischer Ebene und Reaktionen der Software auf höheren Schichten stattfindet. Um dieses Phänomen systematisch zu untersuchen, werden ein generisches Testnetzwerk und eine neue Testmethode entwickelt. Diese ermöglichen es, physikalische und Software-bedingte Störungseffekte zu trennen und Datenübertragungen quantitativ zu betrachten.In verschiedenen Experimenten werden die Auswirkungen von typischen High-Power-Electromagnetics-Störungen auf Netzwerkleitungen und gesamte Computer-Netzwerke systematisch untersucht. Die Messergebnisse werden herangezogen, um die zugrunde liegenden Störungsmechanismen zu ergründen und quantitativ zu beschreiben. Hierbei zeigt sich, dass vor allem hoch repetierende Störungen und bestimmte Software-Effekte einen besonders starken Einfluss haben. Aus den Erkenntnissen ergibt sich ein neuer methodischer Ansatz zur Bewertung der Systemempfindlichkeit von komplexen, vernetzten Systemen. Je nach Einsatzgebiet lassen sich physikalische oder logische Härtungsmaßnahmen ableiten. Die eingesetzte neue Testmethode erlaubt außerdem eine Erkennung von repetitiven Störungen mittels Zeitreihenanalyse. Somit kann das zugrunde liegende Prinzip zur Software-basierten Detektion von vorsätzlichen, kritischen Störungsbeeinflussungen eingesetzt werden.

AB - Vernetzte Computersysteme können durch vorsätzliche elektromagnetische Beeinflussungen in ihrer Funktion erheblich beeinträchtigt werden. Unterhalb der physikalisch bedingten Ausfallschwellen der Hardwarekomponenten treten dabei schon Störungen der Datenübertragung zwischen den Systemen auf. Zur Untersuchung dieser Effekte versagen jedoch etablierte Methoden zur Analyse von Systemempfindlichkeiten, da ein komplexes Zusammenspiel von Störeinwirkungen auf physikalischer Ebene und Reaktionen der Software auf höheren Schichten stattfindet. Um dieses Phänomen systematisch zu untersuchen, werden ein generisches Testnetzwerk und eine neue Testmethode entwickelt. Diese ermöglichen es, physikalische und Software-bedingte Störungseffekte zu trennen und Datenübertragungen quantitativ zu betrachten.In verschiedenen Experimenten werden die Auswirkungen von typischen High-Power-Electromagnetics-Störungen auf Netzwerkleitungen und gesamte Computer-Netzwerke systematisch untersucht. Die Messergebnisse werden herangezogen, um die zugrunde liegenden Störungsmechanismen zu ergründen und quantitativ zu beschreiben. Hierbei zeigt sich, dass vor allem hoch repetierende Störungen und bestimmte Software-Effekte einen besonders starken Einfluss haben. Aus den Erkenntnissen ergibt sich ein neuer methodischer Ansatz zur Bewertung der Systemempfindlichkeit von komplexen, vernetzten Systemen. Je nach Einsatzgebiet lassen sich physikalische oder logische Härtungsmaßnahmen ableiten. Die eingesetzte neue Testmethode erlaubt außerdem eine Erkennung von repetitiven Störungen mittels Zeitreihenanalyse. Somit kann das zugrunde liegende Prinzip zur Software-basierten Detektion von vorsätzlichen, kritischen Störungsbeeinflussungen eingesetzt werden.

M3 - Dissertation

CY - Hannover

ER -