Sicherheit und KNX: Risiko Smart Home?

Auf diese Aspekte zum Thema Sicherheit werden wir näher eingehen:

• Sind KNX und Sicherheit vereinbar?
• Sicherheitsmaßnahmen zum Schutz des KNX-Systems vor unbefugtem Zugriff
  • KNX-Protokoll verschlüsseln
  • Physische Zugänge zum KNX-Kabel verhindern
  • Internetzugang und Netzwerke verschlüsseln
• Kopplung KNX mit Sicherheitsanlagen
• Unautorisierte Buszugriffe detektieren
• Wie kann ein Smart Home den Einbruchschutz verbessern?
• Weitere Sicherheitsmaßnahmen im Smart Home
  • Schutz vor Brand- und Wasserschäden
  • Im Smart Home alt werden
• KNX und Datenschutz – Die GDPR-Richtlinie

Sind KNX und Sicherheit vereinbar?

Viele haben noch Bedenken sich für ein Smart Home zu entscheiden. Angst vor Lücken in der Sicherheit und das heikle Thema Datenschutz sind oftmals die Gründe. Ganz so falsch liegen sie nicht: Technisch versierte Einbrecher könnten sich theoretisch in KNX-Systeme einschleusen und somit die Alarmanlagen und Türschlösser manipulieren. Vor allem durch neue Medien wie LAN und WLAN, also Geräten mit Internetzugang (IoT – Internet of Things), steigt das Sicherheitsrisiko in einem Smart Home. Aber ist es wirklich so einfach ein KNX-Bussystem zu hacken?

Wichtig ist vor allem die Verschlüsselung des KNX-Protokolls, des Internetzugangs und der Netzwerke. Auch der physische Zugang zu dem grünen KNX-Kabel muss außerhalb der Hacker-Reichweite liegen! Wir haben für euch einige Sicherheitsmaßnahmen zusammengestellt, die einfach umzusetzen sind und euer KNX-System schützen.

Sicherheitsmaßnahmen zum Schutz des KNX-Systems vor unbefugtem Zugriff

1. KNX-Protokoll verschlüsseln

KNX reagierte bereits auf die Sicherheitslücken ihres Systems im April 2015 und entwickelte zwei neue Sicherheitskonzepte, um die Laufzeitkommunikation zu schützen: KNX Data Security und KNX IP Secure. Durch diese Sicherheitsprotokolle werden alle Datenpakete verschlüsselt gesendet und der Datenaustausch kann nicht mitgelesen bzw. manipuliert werden. Diese beiden Mechanismen ermöglichen den Aufbau eines gesicherten Kommunikationskanals.

Somit wird folgendes sichergestellt:

Weitere Informationen zu den KNX Secure Konzepten findet ihr im Positionspapier von KNX

2. Physische Zugänge zum KNX-Kabel verhindern

Smart Home Besitzer sollten generell darauf achten, dass nur befugte Personen wie der Installateur, der Hausmeister oder weitere legitime Nutzer über einen Zugang zu der KNX-Anlage verfügen.

Haben Einbrecher einen unbeschränkten physikalischen Zugang zum grünen KNX-Kabel, können KNX-Telegramme abgegriffen werden. Mit einer speziellen Software könnte dann herausgefunden werden, welche Telegramme für welche Aktivitäten zuständig sind. Es könnten auch Telegramme abgefangen und zu einem anderen Zeitpunkt 1:1 wieder eingespielt werden (z.B. der Bewohner öffnet die Haustür).

Um dies zu verhindern, ist es nötig, technische Geräte außerhalb des Hauses nicht mit dem Bussystem im Inneren des Hauses zu verbinden. Nur so macht ihr es den potentiellen Einbrechern unmöglich in das intelligente Sicherungssystem einzugreifen. Zusätzlich sollten Geräte verriegelt und mit einem Linienkoppler der Verkehr begrenzt werden. Das bedeutet, das die Geräte im Außenbereich keine Telegramme zu anderen Geräten im Inneren des Hauses senden können.

Wichtig für die Montage von Leitungen und Geräten:

3. Internetzugang und Netzwerke verschlüsseln

Diese Maßnahme ist eigentlich selbstverständlich, denn nicht nur Einbrecher wollen euer WLAN hacken: Installiert euch eine gute Firewall! Falls ihr von unterwegs keinen Zugriff auf eure KNX-Funktionen benötigt, dann wird das KNX-System sowieso vom Internet abgekoppelt. Das wäre die sicherste Möglichkeit euch vor unbefugtem Zugriff zu schützen.

Wenn von extern doch ein Zugriff via Internet stattfinden soll, empfiehlt KNX folgendes:

Hohe Netzwerksicherheit
Für die Gebäudeautomation sollte ein getrenntes WLAN oder LAN Netzwerk mit eigenem Router verwendet werden. Nichtsdestotrotz müssen die üblichen Sicherheitsmechanismen für IP-Netzwerke angewandt werden.

Das bedeutet:

Kopplung KNX mit Sicherheitsanlagen

Besonders wenn eine KNX-Anlage mit Anwendungen wie Einbruchmelde-, Brandmelde- oder Türöffnersystemen gekoppelt wird, muss besonderen Wert auf Sicherheitsvorkehrungen gelegt werden. Am besten gelingt dies über…

• VdS approbierte KNX-Geräte oder Schnittstellen
• potentialfreie Kontakte (Binäreingänge, Tasterschnittstellen, …)
• entsprechende Schnittstellen (RS232, …) oder Gateways: In diesem Fall sollte sichergestellt werden, dass die KNX-Kommunikation keine sicherheitsrelevanten Funktionen im Fremdsystem auslösen kann.

Unautorisierte Buszugriffe detektieren

Damit Hausbesitzer eines Smart Homes frühzeitig informiert werden, wenn fremde Personen auf das eigene KNX-System zugreifen wollen, gibt es die Möglichkeit den Bus jederzeit überwachen und ungewöhnlichen Verkehr aufzeichnen zu lassen. KNX Secure Geräte sind in der Lage Security Failure Logs durchzuführen, mit denen Security Angriffe auf das Gerätesystem erkennbar sind. Bei einigen Geräten kann sogar über den PID_Device_Control ausgelesen werden, wenn externe Geräte Telegramme mit der mit der eigenen physikalischen Adresse senden. Der PID_Download_Counter, über den vor allem neuere Versionen verfügen, ermöglicht Werte zyklisch auszulesen und mit einem Vergleichswert ins Verhältnis zu setzen, damit eventuelle Änderungen in der Gerätekonfiguration abgeleitet werden können.

Wie kann ein Smart Home den Einbruchschutz verbessern?

• Anwesenheitssimulation: Das Smart Home zeichnet die Aktivitäten der Bewohner über einen bestimmten Zeitraum hinweg (z.B. eine Woche) auf. Ist die Simulation dann aktiviert, werden diese Vorgänge automatisch abgespielt. Dadurch entsteht der Eindruck, die Personen wären anwesend.
• Zustandsüberwachung: Durch Fensterkontakte, Erschütterungssensoren, Überflutungssensoren und Kameras, können exakte Daten zum Einbruch geliefert werden.
• Frühzeitige Detektion von Gefahren: Via App kann das Smart Home auch aus der Ferne kontrolliert werden. Auf einen Blick kann der Zustand des Fensters oder des Herdes abgerufen werden.
• Abschreckung: Bewegungsmelder, die das Licht im Garten einschalten sind nicht neu. Auch für Einbrecher nicht. Das Einschalten der Innenbeleuchtung jedoch schon. Als würde ein Bewohner auf den unerwünschten Gast im Garten reagieren, geht z.B. das Licht im Schlafzimmer an. Zusätzlich können die Gartenlautsprecher einen Ton abspielen, um die Einbrecher zu vertreiben.
• Effektive Einbruchmeldeanlage: Kombination des Alarms mit Fenster-Türkontakten, Bewegungssensoren, Kamera, Licht, Sirene, etc. (Unidirektional! Wandtaster und Displays sollten Alarmanlage nicht scharf/unscharf stellen können.)

Weitere Sicherheitsmaßnahmen im Smart Home

Schutz vor Brand- und Wasserschäden

Ein Smarter Rauchmelder überträgt den Alarm auf andere Rauchmelder und kann mit Sprachdurchsagen die Hausbewohner informieren, in welchem Raum der Alarm ausgelöst wurde. Zudem wird mit einer Push-Benachrichtigung auf dem Smartphone ein zusätzliches wichtiges Warnsignal geschaffen. Weitere automatisierte Prozesse können an eine Brandmeldung gekoppelt werden, wie das Ausschalten der Lüftungsanlage, um das Feuer nicht durch zusätzlichen Sauerstoff zu nähren sowie das Anschalten der Lichter und Öffnen der Rollläden, bzw. des Hoftors für ein schnelles Verlassen des Hauses.

Leckage Sensoren, die beispielsweise unter der Spüle oder Waschmaschine platziert werden, lösen bei Kontakt mit Wasser einen Alarm aus und senden wie beim Brandalarm eine Push-Benachrichtigung an das Smartphone. Bei Bedarf wird dann sogar über motorisierte Ventile die Wasserzufuhr im Rohr gestoppt.

Im Smart Home alt werden

Ein Smart-Home bietet für allem für ältere Menschen viele Vorzüge. Dafür gibt es sogar spezielle Systeme, die unter dem Begriff Ambient Assisted Living (kurz AAL) zusammengefasst werden. Ein Smart Home kann Senioren dabei helfen, ein selbstbestimmtes Leben zu führen und den Alltag zu entlasten. Da die Bedienung der KNX-Technik immer intuitiver wird, sind auch ältere Menschen in der Lage diese selbst steuern. Mithilfe spezieller Türklingelsysteme (z.B. Ring Doorbell 2) ist es Senioren möglich zu sehen, welche Personen gerade klingeln, um diesen dann ggf. von einem anderen Raum aus die Tür zu öffnen. Diese smarte Türklingel kann gleichzeitig auch als Notfallknopf dienen, wenn sich Verwandte und Freunde die entsprechende App herunterladen. Bei einer erhöhten Sturzgefahr gibt es die Möglichkeit eine Sensormatte (z.B. SensFloor) unter den Fußboden zu verlegen, die den Sturz einer Person registriert und Pflegepersonal oder Angehörige informiert. Auch ist ein Herdwächter als smarter Feuerschutz sinnvoll in ein altersgerechtes Smart Home zu integrieren. Dieser Sensor registriert, wenn ein Temperaturanstieg am Herd ohne Bewegung (wie es beim Kochen üblich ist) entsteht und unterbricht dann nach 15 Sekunden die Stromzufuhr.

KNX und Datenschutz – Die GDPR-Richtlinie

Wer Besitzer eines Smart Homes ist, hat sich sicher schon Gedanken über das Thema Datenschutz gemacht, denn schließlich werden bei der Programmierung der KNX-Anlage zur optimalen Automatisierung viele individuelle Informationen in das System eingespeist. Um Datensicherheit im Smart Home zu erreichen, kommt die GDPR-Richtline zum Tragen. GDPR steht für General Data Protection Regulation und beabsichtigt die Harmonisierung von Datenschutzgesetzen in ganz Europa. Zur Erfüllung der GDPR-Richtlinie wird dem Kunden vom Installateur die ETS-Projektdatei übergeben und gemeinsam eine Datenschutzerklärung unterschrieben. Zentral hierbei ist die Gewährleistung, dass von KNX-Geräten gelieferte Daten nur für den Zweck der Remotesteuerung durch den Nutzer (App), für Wartungszwecke sowie für die Produktentwicklung eingesetzt werden dürfen, aber keinesfalls für die Generierung personalisierter Werbung.

Weitere Informationen zum Thema Datenschutz findet ihr unter https://ec.europa.eu/info/law/law-topic/data-protection_de

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