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Marco Grimm
Konzept zum durchgängigen Schutz von Daten in der verteilten additiven Fertigung
Die industriell etablierten Prozessketten zur additiven Fertigung bieten heute keine Möglichkeiten für einen durchgängigen Schutz von Bauteil- und Fertigungsdaten. Aufgrund fehlender Mechanismen für eine Nutzungskontrolle und Geheimhaltung müssen diese weitgehend ungeschützt übertragen und genutzt werden. Hieraus resultieren Risiken hinsichtlich unberechtigter Veränderungen, Diebstahl und Missbrauch der Daten. Dem gegenüber stehen neue Geschäftsmodelle zur verteilten additiven Fertigung im globalen Umfeld, die eine Erhöhung der Flexibilität im Datenaustausch erfordern. Der entstehende Zielkonflikt zwischen Flexibilität und Wissensschutz hemmt die Ausschöpfung der Potentiale.
Diese Dissertation widmet sich der offenen Problematik und stellt ein Konzept für einen durchgängigen Schutz von Bauteil- und Fertigungsdaten in der verteilten additiven Fertigung vor. Das Konzept erweitert die bestehende Prozesskette um Datensegmentierungs-, Pseudonymisierungs- und Verschlüsselungsschritte. Zusätzlich wird eine auf Fertigungsattributen basierte Autorisierung von Anwendern und Systemen eingeführt, welche eine flexible Zuweisung und Prüfung von Berechtigungen in der Prozesskette erlaubt. Durch kryptografische Verfahren wird die vollständige Prozesskette vom Datenurheber bis zur physischen Bauteilherstellung auf additiven Fertigungsanlagen abgesichert, so dass nur berechtigte Akteure Zugriff auf die jeweils von ihnen benötigten Daten erhalten. Das Konzept wird im Rahmen eines Software-Assistenzsystems und einem additiven Produktionssystem prototypisch umgesetzt. Anhand mehrerer praxisrelevanter Anwendungsfälle wird anschließend dessen Tragfähigkeit überprüft und nachgewiesen.
Diese Dissertation widmet sich der offenen Problematik und stellt ein Konzept für einen durchgängigen Schutz von Bauteil- und Fertigungsdaten in der verteilten additiven Fertigung vor. Das Konzept erweitert die bestehende Prozesskette um Datensegmentierungs-, Pseudonymisierungs- und Verschlüsselungsschritte. Zusätzlich wird eine auf Fertigungsattributen basierte Autorisierung von Anwendern und Systemen eingeführt, welche eine flexible Zuweisung und Prüfung von Berechtigungen in der Prozesskette erlaubt. Durch kryptografische Verfahren wird die vollständige Prozesskette vom Datenurheber bis zur physischen Bauteilherstellung auf additiven Fertigungsanlagen abgesichert, so dass nur berechtigte Akteure Zugriff auf die jeweils von ihnen benötigten Daten erhalten. Das Konzept wird im Rahmen eines Software-Assistenzsystems und einem additiven Produktionssystem prototypisch umgesetzt. Anhand mehrerer praxisrelevanter Anwendungsfälle wird anschließend dessen Tragfähigkeit überprüft und nachgewiesen.
Schlagwörter: Additive Fertigung; IT-Sicherheit; Autorisierung; Datenschutz
Forschungsberichte aus dem Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion
Herausgegeben von Prof. Dr.-Ing. Reiner Anderl, Darmstadt
Band 67
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