Cybersicherheit komplexer Systeme

Neue Sicherheitsparadigmen für komplexe digitale Ordnungen.

Fakt ist: Die Sicherheit moderner digitaler Infrastrukturen entscheidet sich nicht mehr an einzelnen Systemkomponenten, sondern im Zusammenspiel hochgradig vernetzter, dynamischer und lernfähiger Systeme. Staatliche Institutionen, Streitkräfte und kritische Infrastrukturen operieren zunehmend in Systemlandschaften, deren Komplexität klassische Sicherheitsansätze überfordert. Angriffe nutzen nicht nur technische Schwachstellen, sondern systemische Abhängigkeiten, emergente Effekte und unvorhergesehene Wechselwirkungen. Cybersicherheit muss daher neu gedacht werden: als Fähigkeit, komplexe Systeme ganzheitlich zu verstehen, vorausschauend zu analysieren und adaptiv zu schützen.

Unsere Themenfelder in diesem Schwerpunkt

Die Cybersicherheit der Bundesverwaltung, der Streitkräfte, des Zivilschutzes und anderer Organisationen mit Sicherheitsaufgaben erfordert neue Denkweisen und Systemansätze. Cybersysteme und Netze dieser Institutionen sollen durch disruptive Forschung in den Bereichen der Cybertranszendenz – als Fähigkeit zur selbstständigen funktionalen Weiterentwicklung – und der Cybersymbiose – als kooperatives Zusammenwirken mit anderen Systemen und Akteuren – so weiterentwickelt werden, dass sie nicht nur vigilant, sondern auch kontextsensitiv und vorausschauend handeln können. Ziel ist es, kooperatives Systemverhalten eigenständig hervorzubringen und Bedrohungen proaktiv zu identifizieren und zu neutralisieren.

Die effektive Bewältigung komplexer (Krisen- und Einsatz-) Situationen erfordert eine eingehende Erfassung der Lage. Die Ermöglichung präziser Lageerfassungen durch die intelligente Kombination und synthetisierende Interpretation von Daten aus unterschiedlichsten Quellen, bspw. Echtzeit-Sensordaten mit OSINT-Daten und Expertenwissen, erfordert jedoch weitere Forschung. Mittels innovativer Ansätze gilt es Systeme zu entwickeln, die datenbasierte Vorhersagen mit professioneller Intuition verbinden, um informierte, situationsangemessene Entscheidungen und verlässliche Prognosen zukünftiger Entwicklungen zu unterstützen.

Kritische Infrastrukturen sind das Rückgrat eines Staates und seiner Gesellschaft. In Deutschland sind neben Bereichen der Grundversorgung wie Strom-, Wasser- und Nahrungsversorgung auch Sektoren wie Medien und Kultur inbegriffen. Ein Ausfall dieser Infrastrukturen reicht von kurzzeitigen Störungen bis zu existentiellen Gefahren für das staatliche System Deutschlands. Aufgrund der stetig wachsenden Anzahl kritischer Infrastrukturen sollen primär holistische Lösungsansätze beforscht werden, um Adaptierbarkeit auf verschiedene Sektoren zu garantieren. Es soll erforscht werden, wie die Komplexität kritischer Infrastrukturen dargestellt werden kann. Des Weiteren sollen Abhängigkeiten innerhalb und zwischen Infrastrukturen abgebildet werden. Ziel ist weiterhin technische Maßnahmen zu entwickeln, die Systeme vor komplexitätsbedingten Angriffen schützen.

Mit der zunehmenden Verbreitung unbemannter, teilautonomer und hochautomatisierter Systeme wachsen auch die Anforderungen an deren Cybersicherheit. Im Fokus stehen dabei eine verlässliche und geschützte Kommunikation in heterogenen Verbünden und Schwärmen, eine robuste Anpassungsfähigkeit an anspruchsvolle Einsatzumgebungen wie Krisen- oder Katastrophengebiete sowie eine konsequente Absicherung gegen Manipulation, Fremdeingriffe und unbefugten Datenabfluss.

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