Nova Patents
EP2390735A2

Secure data transfer method and system

Abstract

Die Erfindung erreicht durch Bereitstellung zusammenwirkender, verteilt in Kommunikationsteilnehmern (21, 22) angeordnete Auswerteeinheiten (212, 222) zur Auswertung sicherheitsgerichteter Daten auf einfache und kostengünstige Weise eine sichere Datenübertragung in einem Kommunikationssystem (1), welches zur Steuerung sicherheitsrelevanter Prozesse eingesetzt wird. Dementsprechend sieht die Erfindung ein Verfahren vor bei dem eine Datennachricht von einem ersten Teilnehmer (21) über ein zur seriellen Datenübertragung ausgebildetes Kommunikationssystem (1) zu einem zweiten Teilnehmer übertragen wird und die Datennachricht durch eine zweite, in dem zweiten Teilnehmer (22) angeordnete Auswerteeinheit (222) überprüft wird. In Abhängigkeit des Ergebnisses der Überprüfung der Datennachricht wird von dem zweiten Teilnehmer (22) zu dem ersten Teilnehmer (21) eine Quittungsnachricht übertragen, welche wiederum von der ersten, in dem ersten Teilnehmer (21) angeordneten Auswerteeinheit (212) überprüft wird. Ferner sieht die Erfindung ein System zur Durchführung des Verfahrens vor.

EP2390735A2, drawing sheet 1
Sheet 1 of 6

Term

Projected expiry 1 November 2027.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Published
  4. Today
  5. Projected expiry

16 claims: 10 independent, 6 dependent

  1. 1
    Verfahren zur sicheren Datenübertragung zwischen wenigstens einem ersten (21, 21', 23, 26) und einem zweiten (22, 22', 24, 27) Teilnehmer eines Kommunikationssystems (1, 1'), das zur seriellen Datenübertragung zwischen den Teilnehmern (21, 22, 21', 22', 23, 24, 26, 27) ausgebildet ist, wobei der erste Teilnehmer eine erste Auswerteeinheit (212, 232, 262) und der zweite Teilnehmer eine zweite Auswerteeinheit (222, 242, 272) umfasst, mit den Schritten - Übertragen einer Datennachricht von dem ersten Teilnehmer (21, 21', 23, 26) zu dem zweiten Teilnehmer (22, 22', 24, 27), - Überprüfen der Datennachricht durch die zweite, in dem zweiten Teilnehmer angeordnete Auswerteeinheit, - Übertragen einer Quittungsnachricht von dem zweiten Teilnehmer zu dem ersten Teilnehmer in Abhängigkeit des Ergebnisses der Überprüfung der Datennachricht, und - Überprüfen der Quittungsnachricht durch die erste, in dem ersten Teilnehmer angeordnete Auswerteeinheit.
  2. 2
    Verfahren nach vorstehendem Anspruch, wobei das Überprüfen einer Datennachricht durch eine Auswerteeinheit, das Überprüfen einer Quittungsnachricht durch eine Auswerteeinheit, das Überwachen des Datenstroms durch eine Überwachungsschaltung und/oder das Überwachen der Funktionsfähigkeit einer Auswerteeinheit durch eine Überwachungsschaltung durch Ausführen einer in dem ausführenden Teilnehmer (22) hinterlegten Funktion (22p1, 22p2) erfolgt, und wobei vor Ausführen der Funktion Teile (22p2) der auszuführenden Funktion und/oder Parameter zum Ausführen der Funktion von einem weiteren Teilnehmer (21) zu dem ausführenden Teilnehmer (22) übertragen werden.
  3. 3
    Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei zwischen den ersten und den zweiten Teilnehmer ein Steuer-oder Sensorelement (70) geschaltet ist, das keine Auswerteeinheit umfasst.
  4. 4
    Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Steuer- oder Sensorelement (70) als mechanisches Element ausgebildet ist.
  5. 5
    Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die serielle Datenübertragung zwischen den Teilnehmern (21, 22, 21', 22', 23, 24, 26, 27) mittels eines Datenübertragungsprotokolls erfolgt, und/oder wobei die serielle Datenübertragung zwischen den Teilnehmern über einen kabelgebunden (30) oder drahtlos (30') ausgebildeten seriellen Bus erfolgt, und/oder wobei der erste und/oder der zweite Teilnehmer als Sensor oder Aktuator eines Automatisierungssystems ausgebildet ist, und/oder wobei die Datennachricht ein Ein- oder Ausgangssignal eines Sensors bzw. Aktors umfasst, und/oder wobei das Überprüfen der Datennachricht und/oder der Quittungsnachricht ein Überprüfen der in der Nachricht enthaltenen Daten auf Plausibilität umfasst, und/oder wobei das Überprüfen der Quittungsnachricht ein Vergleichen von in der Quittungsnachricht enthaltenen Daten mit in der Datennachricht enthaltenen Daten umfasst, und/oder wobei die Quittungsnachricht eine weitere gültige Datennachricht umfasst, und/oder wobei das den ersten und zweiten Teilnehmer umfassende Kommunikationssystem (1, 1') als Master/Slave-System ausgebildet ist, wobei der erste oder zweite Teilnehmer als Master ausgebildet ist, und/oder wobei der erste oder zweite Teilnehmer an ein übergeordnetes Bussystem (40) angeschlossen ist.
  6. 6
    Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei jeder Auswerteeinheit (212, 222, 232, 242) eine Überwachungsschaltung (214, 224, 234, 244) zugeordnet ist, die den Datenstrom zu und/oder von der zugeordneten Auswerteeinheit (212, 222, 232, 242) gemäß einem vorgegebenen Protokoll auf Gültigkeit überwacht und im Fehlerfall die zugeordnete Auswerteeinheit (212, 222, 232, 242) und/oder einen durch die zugeordnete Auswerteeinheit gesteuerten Sensor oder Aktor in einen sicheren Zustand setzt, wobei ein Überwachen des Datenstroms durch die Überwachungsschaltung (214, 224, 234, 244) insbesondere das Erkennen eines vorgegebenen Musters umfasst, und/oder wobei die Überwachungsschaltung (214, 224, 234, 244) insbesondere die Funktionsfähigkeit der zugeordneten Auswerteeinheit (212, 222, 232, 242) überwacht.
  7. 7
    System zur Übertragung sicherheitsgerichteter Daten zur Steuerung eines Automatisierungssystems, insbesondere ausgebildet zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend - ein serielles Kommunikationssystem (1) mit wenigstens einem ersten und einem zweiten daran angeschlossenen Teilnehmer (21, 22, 21', 22', 23, 24, 26, 27), - wenigstens eine erste, in dem ersten Teilnehmer (21, 21', 23, 26) angeordnete Auswerteeinheit (212 , 232, 262), und - wenigstens eine zweite, in dem zweiten Teilnehmer (22, 22', 24, 27) angeordnete Auswerteeinheit (222, 242, 272), wobei die zweite Auswerteeinheit zum Überprüfen einer von dem ersten Teilnehmer empfangenen Datennachricht und zum Generieren einer Quittungsnachricht in Abhängigkeit des Ergebnisses der Überprüfung der Datennachricht ausgebildet ist, die erste Auswerteeinheit zum Überprüfen einer von dem zweiten Teilnehmer empfangenen Quittungsnachricht ausgebildet ist, und der erste und/oder der zweite Teilnehmer dazu ausgebildet sind, im Fehlerfall eine Sicherheitsfunktion auszuführen.
  8. 8
    System nach Anspruch 7, wobei wenigstens ein Teilnehmer dazu ausgebildet ist, das Überprüfen einer Datennachricht durch eine Auswerteeinheit, das Überprüfen einer Quittungsnachricht durch eine Auswerteeinheit, das Überwachen des Datenstroms durch eine Überwachungsschaltung und/oder das Überwachen der Funktionsfähigkeit einer Auswerteeinheit durch eine Überwachungsschaltung durch Ausführen einer in dem Teilnehmer (22) hinterlegten Funktion (22p1, 22p2) durchzuführen, wobei der wenigstens eine Teilnehmer (22) ferner dazu ausgebildet ist, zum Ausführen der Funktion ausführbare Funktionsteile (22p2) und/oder Parameter von einem weiteren Teilnehmer (21) anzufordern.
  9. 9
    System nach einem der vorstehenden Ansprüche 7 bis 8, wobei zwischen den ersten und den zweiten Teilnehmer ein Steuer- oder Sensorelement (70) geschaltet ist, das keine Auswerteeinheit umfasst.
  10. 10
    System nach Anspruch 9, wobei das Steuer- oder Sensorelement (70) als mechanisches Element ausgebildet ist.
  11. 11
    System nach einem der vorstehenden Ansprüche 7 bis 10, wobei der erste (23) und der zweite (24) Teilnehmer in einer gemeinsamen Baugruppe (25) angeordnet sind.
  12. 12
    System nach einem der vorstehenden Ansprüche 7 bis 10, wobei das Datenübertragungsprotokoll des Kommunikationssystems (1) als sicheres Kommunikationsprotokoll ausgebildet ist, und/oder wobei das Kommunikationssystem (1, 1') zur seriellen Datenübertragung zwischen den Teilnehmern einen kabelgebundenen (30) oder drahtlosen (30') seriellen Bus umfasst, und/oder wobei der erste und/oder zweite Teilnehmer als Sensor oder Aktuator des Automatisierungssystems ausgebildet ist, und/oder wobei die erste und/oder zweite Auswerteeinheit zum Überprüfen von in einer Datennachricht oder einer Quittungsnachricht enthaltenen Daten auf Plausibilität ausgebildet ist, und/oder wobei die erste und/oder zweite Auswerteeinheit zum Vergleichen von in einer Datennachricht enthaltenen Daten mit in einer Quittungsnachricht enthaltenen Daten ausgebildet ist, und/oder wobei wenigstens die zweite Auswerteeinheit zum Generieren einer Quittungsnachricht ausgebildet ist, welche eine weitere gültige Datennachricht umfasst.
  13. 13
    System nach einem der vorstehenden Ansprüche 7 bis 12, wobei jeder Auswerteeinheit (212, 222, 232, 242) eine Überwachungsschaltung (214, 224, 234, 244) zugeordnet ist, die dazu ausgebildet ist, den Datenstrom zu und/oder von der zugeordneten Auswerteeinheit (212, 222, 232, 242) gemäß einem vorgegebenen Protokoll auf Gültigkeit zu überwachen und im Fehlerfall die zugeordnete Auswerteeinheit (212, 222, 232, 242) und/oder einen durch die zugeordnete Auswerteeinheit gesteuerten Sensor oder Aktor in einen sicheren Zustand zu setzen, wobei .
  14. 14
    13. System nach Anspruch 13 wobei die Überwachungsschaltung (214, 224, 234, 244) zum Erkennen eines vorgegebenen Musters ausgebildet ist.
  15. 15
    14. System nach Anspruch 13 oder 14, wobei die Überwachungsschaltung (214, 224, 234, 244) dazu ausgebildet ist, die Funktionsfähigkeit der zugeordneten Auswerteeinheit (212, 222, 232, 242) mittels einer Funktion zu überwachen.
  16. 16
    15. System nach einem der vorstehenden Ansprüche 7 bis 14, wobei das den ersten und zweiten Teilnehmer umfassende Kommunikationssystem (1, 1') als Master/Slave-System ausgebildet ist, wobei der erste oder zweite Teilnehmer als Master ausgebildet ist, und/oder wobei der erste oder zweite Teilnehmer an ein weiteres, übergeordnetes Kommunikationssystem (40) angeschlossen ist.
Independent claims16