Publications in 2019

2019

• Philipp Meyer, Franz Korf, Till Steinbach, and Thomas C Schmidt. Simulation of Mixed Critical In-vehicular Networks. In: Recent Advances in Network Simulation. Pages 317—345, 2019, Springer,
  [Abstract], [Online], [ArXiv], [Bibtex]

  Future automotive applications ranging from advanced driver assistance to autonomous driving will largely increase demands on in-vehicular networks. Data flows of high bandwidth or low latency requirements, but in particular many additional communication relations will introduce a new level of complexity to the in-car communication system. It is expected that future communication backbones which interconnect sensors and actuators with Electronic Control Units (ECUs) in cars will be built on Ethernet technologies. However, signaling from different application domains demands for network services of tailored attributes, including real-time transmission protocols as defined in the Time-Sensitive Networking (TSN) Ethernet extensions. These Quality of Service (QoS) constraints will increase network complexity even further. Event-based simulation is a key technology to master the challenges of an in-car network design. This chapter introduces the domain-specific aspects and simulation models for in-vehicular networks and presents an overview of the car-centric network design process. Starting from a domain-specific description language, we cover the corresponding simulation models with their workflows and apply our approach to a related case study for an in-car network of a premium car.

  @InCollection{    mkss-smcin-19,
    author        = {Meyer, Philipp and Korf, Franz and Steinbach, Till and
                    Schmidt, Thomas C},
    title         = {{Simulation of Mixed Critical In-vehicular Networks}},
    booktitle     = {Recent Advances in Network Simulation},
    year          = 2019,
    pages         = {317--345},
    publisher     = {Springer},
    url           = {https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-030-12842-5_10},
    eprinttype    = {arxiv},
    eprint        = {1808.03081},
    abstract      = {Future automotive applications ranging from advanced
                    driver assistance to autonomous driving will largely
                    increase demands on in-vehicular networks. Data flows of
                    high bandwidth or low latency requirements, but in
                    particular many additional communication relations will
                    introduce a new level of complexity to the in-car
                    communication system. It is expected that future
                    communication backbones which interconnect sensors and
                    actuators with Electronic Control Units (ECUs) in cars will
                    be built on Ethernet technologies. However, signaling from
                    different application domains demands for network services
                    of tailored attributes, including real-time transmission
                    protocols as defined in the Time-Sensitive Networking (TSN)
                    Ethernet extensions. These Quality of Service (QoS)
                    constraints will increase network complexity even further.
                    Event-based simulation is a key technology to master the
                    challenges of an in-car network design. This chapter
                    introduces the domain-specific aspects and simulation
                    models for in-vehicular networks and presents an overview
                    of the car-centric network design process. Starting from a
                    domain-specific description language, we cover the
                    corresponding simulation models with their workflows and
                    apply our approach to a related case study for an in-car
                    network of a premium car.},
    groups        = {own, publications, simulation, qos, tsn},
    langid        = {english}
  }

• Mehmet Cakir, Timo Häckel, Sandra Reider, Philipp Meyer, Franz Korf, and Thomas C. Schmidt. A QoS Aware Approach to Service-Oriented Communication in Future Automotive Networks. In: 2019 IEEE Vehicular Networking Conference (VNC). Piscataway, NJ, USA, Dec. 2019, IEEE Press,
  [Abstract], [Online], [Fulltext Document (pdf)], [Slides (pdf)], [DOI], [ArXiv], [Bibtex]

  Service-Oriented Architecture (SOA) is about to enter automotive networks based on the SOME/IP middleware and an Ethernet high-bandwidth communication layer. It promises to meet the growing demands on connectivity and flexibility for software components in modern cars. Largely heterogeneous service requirements and time-sensitive network functions make Quality-of-Service (QoS) agreements a vital building block within future automobiles. Existing middleware solutions, however, do not allow for a dynamic selection of QoS. This paper presents a service-oriented middleware for QoS aware communication in future cars. We contribute a protocol for dynamic QoS negotiation along with a multi-protocol stack, which supports the different communication classes as derived from a thorough requirements analysis. We validate the feasibility of our approach in a case study and evaluate its performance in a simulation model of a realistic in-car network. Our findings indicate that QoS aware communication can indeed meet the requirements, while the impact of the service negotiations and setup times of the network remain acceptable provided the cross-traffic during negotiations stays below 70% of the available bandwidth.

  @InProceedings{   chrmk-qosso-19,
    author        = {Mehmet Cakir AND Timo H{\"a}ckel AND Sandra Reider AND
                    Philipp Meyer AND Franz Korf AND Thomas C. Schmidt},
    title         = {{A QoS Aware Approach to Service-Oriented Communication in
                    Future Automotive Networks}},
    booktitle     = {2019 IEEE Vehicular Networking Conference (VNC)},
    location      = {Los Angeles, California, USA},
    month         = dec,
    year          = 2019,
    publisher     = {IEEE Press},
    address       = {Piscataway, NJ, USA},
    url           = {https://ieeexplore.ieee.org/document/9062794},
    doi           = {10.1109/VNC48660.2019.9062794},
    eprinttype    = {arxiv},
    eprint        = {1911.01805},
    abstract      = {Service-Oriented Architecture (SOA) is about to enter
                    automotive networks based on the SOME/IP middleware and an
                    Ethernet high-bandwidth communication layer. It promises to
                    meet the growing demands on connectivity and flexibility
                    for software components in modern cars. Largely
                    heterogeneous service requirements and time-sensitive
                    network functions make Quality-of-Service (QoS) agreements
                    a vital building block within future automobiles. Existing
                    middleware solutions, however, do not allow for a dynamic
                    selection of QoS. This paper presents a service-oriented
                    middleware for QoS aware communication in future cars. We
                    contribute a protocol for dynamic QoS negotiation along
                    with a multi-protocol stack, which supports the different
                    communication classes as derived from a thorough
                    requirements analysis. We validate the feasibility of our
                    approach in a case study and evaluate its performance in a
                    simulation model of a realistic in-car network. Our
                    findings indicate that QoS aware communication can indeed
                    meet the requirements, while the impact of the service
                    negotiations and setup times of the network remain
                    acceptable provided the cross-traffic during negotiations
                    stays below 70\% of the available bandwidth.},
    groups        = {own, publications, simulation, qos},
    langid        = {english}
  }

• Timo Häckel, Philipp Meyer, Franz Korf, and Thomas C. Schmidt. SDN4CoRE: A Simulation Model for Software-Defined Networking for Communication over Real-Time Ethernet. In: Proceedings of the 6th International OMNeT++ Community Summit 2019. Pages 24—31, Dec. 2019, EasyChair,
  [Abstract], [Online], [DOI], [ArXiv], [Bibtex]

  Ethernet has become the next standard for automotive and industrial automation networks. Standard extensions such as IEEE 802.1Q Time-Sensitive Networking (TSN) have been proven to meet the real-time and robustness requirements of these environments. Augmenting the TSN switching by Software- Defined Networking functions promises additional benefits: A programming option for TSN devices can add much value to the resilience, security, and adaptivity of the environment. Network simulation allows to model highly complex networks before assembly and is an essential process for the design and validation of future networks. Still, a simulation environment that supports programmable real-time networks is missing. This paper fills the gap by sharing our simulation model for Software-Defined Networking for Communication over Real-Time Ethernet (SDN4CoRE) and present initial results in modeling programmable real-time networks. In a case study, we show that SDN4CoRE can simulate complex programmable real-time networks and allows for testing and verifying the programming of real-time devices.

  @InProceedings{   hmks-smsdn-19,
    author        = {Timo H{\"a}ckel and Philipp Meyer and Franz Korf and
                    Thomas C. Schmidt},
    editor        = {Meyo Zongo and Antonio Virdis and Vladimir Vesely and
                    Zeynep Vatandas and Asanga Udugama and Koojana Kuladinithi
                    and Michael Kirsche and Anna F{\"o}rster},
    title         = {{SDN4CoRE: A Simulation Model for Software-Defined
                    Networking for Communication over Real-Time Ethernet}},
    booktitle     = {Proceedings of the 6th International OMNeT++ Community
                    Summit 2019},
    month         = dec,
    year          = 2019,
    pages         = {24--31},
    volume        = {66},
    publisher     = {EasyChair},
    url           = {https://easychair.org/publications/paper/1TnZ},
    issn          = {2398-7340},
    doi           = {10.29007/w71t},
    eprinttype    = {arxiv},
    eprint        = {1908.09649},
    abstract      = {Ethernet has become the next standard for automotive and
                    industrial automation networks. Standard extensions such as
                    IEEE 802.1Q Time-Sensitive Networking (TSN) have been
                    proven to meet the real-time and robustness requirements of
                    these environments. Augmenting the TSN switching by
                    Software- Defined Networking functions promises additional
                    benefits: A programming option for TSN devices can add much
                    value to the resilience, security, and adaptivity of the
                    environment. Network simulation allows to model highly
                    complex networks before assembly and is an essential
                    process for the design and validation of future networks.
                    Still, a simulation environment that supports programmable
                    real-time networks is missing. This paper fills the gap by
                    sharing our simulation model for Software-Defined
                    Networking for Communication over Real-Time Ethernet
                    (SDN4CoRE) and present initial results in modeling
                    programmable real-time networks. In a case study, we show
                    that SDN4CoRE can simulate complex programmable real-time
                    networks and allows for testing and verifying the
                    programming of real-time devices.},
    series        = {EPiC Series in Computing},
    bibsource     = {EasyChair, https://easychair.org},
    groups        = {own, publications, simulation, omnet, tsn, security, sdn},
    langid        = {english}
  }

• Philipp Meyer, Timo Häckel, Franz Korf, and Thomas C. Schmidt. DoS Protection through Credit Based Metering - Simulation-Based Evaluation for Time-Sensitive Networking in Cars. In: Proceedings of the 6th International OMNeT++ Community Summit 2019. Pages 52—59, Dec. 2019, EasyChair,
  [Abstract], [Online], [DOI], [ArXiv], [Bibtex]

  Ethernet is the most promising solution to reduce complexity and enhance the bandwidth in the next generation in-car networks. Dedicated Ethernet protocols enable the real-time aspects in such networks. One promising candidate is the IEEE 802.1Q Time-Sensitive Networking protocol suite. Common Ethernet technologies, however, increases the vulnerability of the car infrastructure as they widen the attack surface for many components. In this paper proposes an IEEE 802.1Qci based algorithm that on the one hand, protects against DoS attacks by metering incoming Ethernet frames. On the other hand, it adapts to the behavior of the Credit Based Shaping algorithm, which was standardized for Audio/Video Bridging, the predecessor of Time-Sensitive Networking. A simulation of this proposed Credit Based Metering algorithm evaluates the concept.

  @InProceedings{   mhks-dpcbm-19,
    author        = {Philipp Meyer and Timo H{\"a}ckel and Franz Korf and
                    Thomas C. Schmidt},
    editor        = {Meyo Zongo and Antonio Virdis and Vladimir Vesely and
                    Zeynep Vatandas and Asanga Udugama and Koojana Kuladinithi
                    and Michael Kirsche and Anna F{\"o}rster},
    title         = {{DoS Protection through Credit Based Metering -
                    Simulation-Based Evaluation for Time-Sensitive Networking
                    in Cars}},
    booktitle     = {Proceedings of the 6th International OMNeT++ Community
                    Summit 2019},
    month         = dec,
    year          = 2019,
    pages         = {52--59},
    volume        = {66},
    publisher     = {EasyChair},
    url           = {https://easychair.org/publications/paper/BtKC},
    issn          = {2398-7340},
    doi           = {10.29007/pxrk},
    eprinttype    = {arxiv},
    eprint        = {1908.09646},
    abstract      = {Ethernet is the most promising solution to reduce
                    complexity and enhance the bandwidth in the next generation
                    in-car networks. Dedicated Ethernet protocols enable the
                    real-time aspects in such networks. One promising candidate
                    is the IEEE 802.1Q Time-Sensitive Networking protocol
                    suite. Common Ethernet technologies, however, increases the
                    vulnerability of the car infrastructure as they widen the
                    attack surface for many components. In this paper proposes
                    an IEEE 802.1Qci based algorithm that on the one hand,
                    protects against DoS attacks by metering incoming Ethernet
                    frames. On the other hand, it adapts to the behavior of the
                    Credit Based Shaping algorithm, which was standardized for
                    Audio/Video Bridging, the predecessor of Time-Sensitive
                    Networking. A simulation of this proposed Credit Based
                    Metering algorithm evaluates the concept.},
    series        = {EPiC Series in Computing},
    bibsource     = {EasyChair, https://easychair.org},
    groups        = {own, publications, simulation, omnet},
    langid        = {english}
  }

• Wilhelm Schumacher. Simulationsbasierter Vergleich von Methoden zur Anomaly Detection im Netzwerk des Fahrzeugs - Grundprojekt. Okt. 2019,
  [Abstract], [Fulltext Document (pdf)], [Bibtex]

  Mit dem immer weiter voranschreitenden Ausbau der Kommunikation im internen Netzwerkes des Autos, wie zum Beispiel der Einführung von Echtzeit-Ethernet mit TSN im zentralen Backbone des Netzes und auf lange Sicht die Entwicklung hin zu einem flachen Ethernet-Netzwerk, steigt auch gleichzeitig der Bedarf an IT Security Konzepten im Auto. Zusätzlich erfolgt im Moment eine Ö ffnung des internen Netzes hinzu vermehrter Kommunikation mit der Au\~A"\i?`½enwelt. Ein Security Konzept, das in diesem Kontext im Moment wachsende Aufmerksamkeit erhält, ist die Entdeckung von Angriffen durch Anomalieerkennung. Unterschiedliche Verfahren zur Anomalieerkennung werden bereits in anderen Domänen wie zum Beispiel bei der Erkennung von Kreditkartenbetrug, im medizinischen Bereich, für Fehlererkennungen im Raumschiff oder klassisch für Intrusion Detection Systeme, die Angriffe auf Netzwerke entdecken sollen, erfolgreich eingesetzt. Das langfristige Ziel ist es Herauszufinden, wie praktikabel der Einsatz von Anomalieerkennung im Fahrzeug ist und welche der bekannten Algorithmen besonders gut für die Erkennung von Anomalien innerhalb der Automotive Security Domäne geeignet sind. Diese Ausarbeitung gibt erstmal einen geordneten Ãœ berblick zu den Methoden der Anomalieerkennung. Anschlie\~A"\i?`½end ist das Ziel dieser Ausarbeitung innerhalb des Simulations- Framework OMNeT++ (Objective Modular Network Testbed in C++) in einem beispielhaften modellierten Fahrzeug-Netzwerk Basisalgorithmen zur Anomalieerkennung aus unterschiedlichen Kategorien miteinander zu vergleichen. Dafür werden nach einer kurzen Lernphase mit normalen Daten verschiedene Angriffsszenarien durchgeführt werden, die anschlie\~A"\i?`½end durch die Algorithmen korrekt erkannt werden müssen.

  @TechReport{      s-svvmz-19,
    author        = {Wilhelm Schumacher},
    title         = {{Simulationsbasierter Vergleich von Methoden zur Anomaly
                    Detection im Netzwerk des Fahrzeugs - Grundprojekt}},
    month         = oct,
    year          = 2019,
    institution   = {CoRE Research Group, Hochschule f{\"u}r Angewandte
                    Wissenschaften Hamburg},
    abstract      = {Mit dem immer weiter voranschreitenden Ausbau der
                    Kommunikation im internen Netzwerkes des Autos, wie zum
                    Beispiel der Einf{\"u}hrung von Echtzeit-Ethernet mit TSN
                    im zentralen Backbone des Netzes und auf lange Sicht die
                    Entwicklung hin zu einem flachen Ethernet-Netzwerk, steigt
                    auch gleichzeitig der Bedarf an IT Security Konzepten im
                    Auto. Zus{\"a}tzlich erfolgt im Moment eine {\"O} ffnung
                    des internen Netzes hinzu vermehrter Kommunikation mit der
                    Au{\~A}{\"\i}?`½enwelt. Ein Security Konzept, das in diesem
                    Kontext im Moment wachsende Aufmerksamkeit erh{\"a}lt, ist
                    die Entdeckung von Angriffen durch Anomalieerkennung.
                    Unterschiedliche Verfahren zur Anomalieerkennung werden
                    bereits in anderen Dom{\"a}nen wie zum Beispiel bei der
                    Erkennung von Kreditkartenbetrug, im medizinischen Bereich,
                    f{\"u}r Fehlererkennungen im Raumschiff oder klassisch
                    f{\"u}r Intrusion Detection Systeme, die Angriffe auf
                    Netzwerke entdecken sollen, erfolgreich eingesetzt. Das
                    langfristige Ziel ist es Herauszufinden, wie praktikabel
                    der Einsatz von Anomalieerkennung im Fahrzeug ist und
                    welche der bekannten Algorithmen besonders gut f{\"u}r die
                    Erkennung von Anomalien innerhalb der Automotive Security
                    Dom{\"a}ne geeignet sind. Diese Ausarbeitung gibt erstmal
                    einen geordneten {\"U} berblick zu den Methoden der
                    Anomalieerkennung. Anschlie{\~A}{\"\i}?`½end ist das Ziel
                    dieser Ausarbeitung innerhalb des Simulations- Framework
                    OMNeT++ (Objective Modular Network Testbed in C++) in einem
                    beispielhaften modellierten Fahrzeug-Netzwerk
                    Basisalgorithmen zur Anomalieerkennung aus
                    unterschiedlichen Kategorien miteinander zu vergleichen.
                    Daf{\"u}r werden nach einer kurzen Lernphase mit normalen
                    Daten verschiedene Angriffsszenarien durchgef{\"u}hrt
                    werden, die anschlie{\~A}{\"\i}?`½end durch die Algorithmen
                    korrekt erkannt werden m{\"u}ssen.},
    groups        = {own, seminar, security},
    langid        = {ngerman}
  }

• Till Steinbach. Ethernet-based Network Architectures for Future Real-time Systems in the Car. In: ATZ worldwide. Pages 72—77, Jul. 2019,
  [Online], [DOI], [Bibtex]

  @Article{         s-enafr-19,
    author        = {Steinbach, Till},
    title         = {Ethernet-based Network Architectures for Future Real-time
                    Systems in the Car},
    journal       = {ATZ worldwide},
    month         = jul,
    year          = 2019,
    pages         = {72--77},
    volume        = {121},
    number        = {7},
    url           = {https://doi.org/10.1007/s38311-019-0071-x},
    issn          = {2192-9076},
    doi           = {10.1007/s38311-019-0071-x},
    day           = {01},
    groups        = {own, publications},
    langid        = {english}
  }

• Till Steinbach. Ethernet-basierte Netzwerkarchitekturen für künftige Echtzeitsysteme im Automobil. In: ATZ - Automobiltechnische Zeitschrift. Pages 86—91, Jul. 2019,
  [Online], [DOI], [Bibtex]

  @Article{         s-enkea-19,
    author        = {Steinbach, Till},
    title         = {Ethernet-basierte Netzwerkarchitekturen f{\"u}r
                    k{\"u}nftige Echtzeitsysteme im Automobil},
    journal       = {ATZ - Automobiltechnische Zeitschrift},
    month         = jul,
    year          = 2019,
    pages         = {86--91},
    volume        = {121},
    number        = {7},
    url           = {https://doi.org/10.1007/s35148-019-0071-6},
    issn          = {2192-8800},
    doi           = {10.1007/s35148-019-0071-6},
    day           = {01},
    groups        = {own, publications},
    langid        = {ngerman}
  }

• Moritz Höwer. Effiziente GPU-basierte Klassifizierung von Fahrspuren auf eingebetteten Echtzeitsystemen. Jun. 2019, Bachelorthesis. Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg.
  [Abstract], [Fulltext Document (pdf)], [Bibtex]

  In dieser Arbeit wird ein Algorithmus zur Erkennung und Klassifizierung von Fahr- spurmarkierungen aus LiDAR-Daten entwickelt. Damit dieser für die Umsetzung eines Autobahnpiloten genutzt werden kann, muss er robust sein und außerdem in Echtzeit auf einer NVIDIA AGX Xavier Platform laufen. Um dies zu erreichen wird der Algorithmus auf einer GPU beschleunigt und optimiert. Die mittlere Laufzeit konnte dabei auf 7 ms reduziert werden, ohne Robustheit einzubüßen. Es wird darauf geachtet, dass der Algorithmus leicht erweiterbar ist und schnell an veränderte Voraussetzungen angepasst werden kann.

  @MastersThesis{   h-egkfe-19,
    author        = {Moritz H{\"o}wer},
    title         = {Effiziente GPU-basierte Klassifizierung von Fahrspuren auf
                    eingebetteten Echtzeitsystemen},
    month         = jun,
    year          = 2019,
    school        = {Hochschule f{\"u}r Angewandte Wissenschaften Hamburg},
    address       = {Hamburg},
    abstract      = {In dieser Arbeit wird ein Algorithmus zur Erkennung und
                    Klassifizierung von Fahr- spurmarkierungen aus LiDAR-Daten
                    entwickelt. Damit dieser f{\"u}r die Umsetzung eines
                    Autobahnpiloten genutzt werden kann, muss er robust sein
                    und au{\ss}erdem in Echtzeit auf einer NVIDIA AGX Xavier
                    Platform laufen. Um dies zu erreichen wird der Algorithmus
                    auf einer GPU beschleunigt und optimiert. Die mittlere
                    Laufzeit konnte dabei auf 7 ms reduziert werden, ohne
                    Robustheit einzub{\"u}{\ss}en. Es wird darauf geachtet,
                    dass der Algorithmus leicht erweiterbar ist und schnell an
                    ver{\"a}nderte Voraussetzungen angepasst werden kann.},
    type          = {bachelorsthesis},
    entrysubtype  = {bachelorsthesis},
    groups        = {own, thesis},
    langid        = {ngerman}
  }

• Anushavan Melkonyan. Prototyp-basierte Analyse eines automobilen Kommunikations-Backbones am Beispiel einer Steer-by-Wire-Anwendung. Jun. 2019, Bachelorthesis. Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg.
  [Abstract], [Fulltext Document (pdf)], [Bibtex]

  Das Ziel dieser Bachelorarbeit ist die prototyp-basierte Analyse eines TSN-Kommunikations- Backbones am Beispiel einer Steer-by-Wire-Anwendung. Anhand der Virtual Local Area Networks (VLAN) soll untersucht werden, wie sich die Kommunikation in einem gemeinsamen Netzwerk sowohl zwischen priorisierten echtzeitbasierten Anwendungen als auch nicht-priorisierten echtzeitbasierten Anwendungen verhält. Es soll dabei analysiert werden, ob der nicht-priorisierte zeitkritische Cross-Traffic Auswirkung auf die Echtzeitfähigkeit des Systems hat. Des Weiteren wird geprüft, ob die priorisierten Nachrichten durch den Cross-Traffic beeinflusst werden. Dazu werden die Latenz sowie der daraus berechnete Jitter untersucht.

  @MastersThesis{   m-paakb-19,
    author        = {Anushavan Melkonyan},
    title         = {Prototyp-basierte Analyse eines automobilen
                    Kommunikations-Backbones am Beispiel einer
                    Steer-by-Wire-Anwendung},
    month         = jun,
    year          = 2019,
    school        = {Hochschule f{\"u}r Angewandte Wissenschaften Hamburg},
    address       = {Hamburg},
    abstract      = {Das Ziel dieser Bachelorarbeit ist die prototyp-basierte
                    Analyse eines TSN-Kommunikations- Backbones am Beispiel
                    einer Steer-by-Wire-Anwendung. Anhand der Virtual Local
                    Area Networks (VLAN) soll untersucht werden, wie sich die
                    Kommunikation in einem gemeinsamen Netzwerk sowohl zwischen
                    priorisierten echtzeitbasierten Anwendungen als auch
                    nicht-priorisierten echtzeitbasierten Anwendungen
                    verh{\"a}lt. Es soll dabei analysiert werden, ob der
                    nicht-priorisierte zeitkritische Cross-Traffic Auswirkung
                    auf die Echtzeitf{\"a}higkeit des Systems hat. Des Weiteren
                    wird gepr{\"u}ft, ob die priorisierten Nachrichten durch
                    den Cross-Traffic beeinflusst werden. Dazu werden die
                    Latenz sowie der daraus berechnete Jitter untersucht.},
    type          = {bachelorsthesis},
    entrysubtype  = {bachelorsthesis},
    groups        = {own, thesis, tsn},
    langid        = {ngerman}
  }

• Sebastian Szancer. Konzept eines V2X Application-Level Gateways - Hauptseminar. Mai. 2019,
  [Abstract], [Fulltext Document (pdf)], [Slides (pptx)], [Bibtex]

  Moderne Fahrzeuge sind heute Teilnehmer in diversen Netzwerken, von VANETs (Vehicular ad-hoc Networks) bis hin zum Internet. Sie kommunizieren mit anderen Fahrzeugen, der Infrastruktur, wie z.B. Ampeln und mit Services in der Cloud. Diese V2X Kommunikation ist von zentraler Bedeutung für die Einführung von innovativen Funktionen wie ``over the air`` ECU Software Updates, optimaler Navigation und Routenplanung oder autonomem koordinierten Fahren. Es ist zwingend notwendig, dass die V2X Kommunikation entsprechend abgesichert wird, da sie sicherheitskritische Funktionen umfasst. Die Absicherung geschieht durch ein V2X Security Gateway im Fahrzeug, welches den Fahrzeug-internen Diensten, die mit der Außenwelt kommunizieren, als Proxy dient und sowohl die kryptografische Sicherheit, als auch die Sicherheit auf dem Internet-, Transport- und Application-Layer gewährleistet. Die zentrale Komponente eines solchen V2X Security Gateways ist das V2X Application-Level Gateway, welches die Proxy-Funktion, die kryptografische Sicherheit und Sicherheit auf dem Application-Layer realisiert. Diese Arbeit stellt das Konzept eines solchen V2X Application-Level Gateways für IP-basierten Traffic vor.

  @TechReport{      s-kvalg-19,
    author        = {Sebastian Szancer},
    title         = {{Konzept eines V2X Application-Level Gateways -
                    Hauptseminar}},
    month         = may,
    year          = 2019,
    institution   = {CoRE Research Group, Hochschule f{\"u}r Angewandte
                    Wissenschaften Hamburg},
    abstract      = {Moderne Fahrzeuge sind heute Teilnehmer in diversen
                    Netzwerken, von VANETs (Vehicular ad-hoc Networks) bis hin
                    zum Internet. Sie kommunizieren mit anderen Fahrzeugen, der
                    Infrastruktur, wie z.B. Ampeln und mit Services in der
                    Cloud. Diese V2X Kommunikation ist von zentraler Bedeutung
                    f{\"u}r die Einf{\"u}hrung von innovativen Funktionen wie
                    ``over the air`` ECU Software Updates, optimaler Navigation
                    und Routenplanung oder autonomem koordinierten Fahren. Es
                    ist zwingend notwendig, dass die V2X Kommunikation
                    entsprechend abgesichert wird, da sie sicherheitskritische
                    Funktionen umfasst. Die Absicherung geschieht durch ein V2X
                    Security Gateway im Fahrzeug, welches den Fahrzeug-internen
                    Diensten, die mit der Au{\ss}enwelt kommunizieren, als
                    Proxy dient und sowohl die kryptografische Sicherheit, als
                    auch die Sicherheit auf dem Internet-, Transport- und
                    Application-Layer gew{\"a}hrleistet. Die zentrale
                    Komponente eines solchen V2X Security Gateways ist das V2X
                    Application-Level Gateway, welches die Proxy-Funktion, die
                    kryptografische Sicherheit und Sicherheit auf dem
                    Application-Layer realisiert. Diese Arbeit stellt das
                    Konzept eines solchen V2X Application-Level Gateways
                    f{\"u}r IP-basierten Traffic vor.},
    groups        = {own, seminar, security},
    langid        = {ngerman}
  }

• Timo Häckel, Philipp Meyer, Franz Korf, and Thomas C. Schmidt. Software-Defined Networks Supporting Time-Sensitive In-Vehicular Communication. In: 2019 IEEE 89th Vehicular Technology Conference (VTC2019-Spring). Pages 1—5, Piscataway, NJ, USA, Apr. 2019, IEEE Press,
  [Abstract], [Fulltext Document (pdf)], [Slides (pdf)], [DOI], [ArXiv], [Bibtex]

  Future in-vehicular networks will be based on Ethernet. The IEEE Time-Sensitive Networking (TSN) is a promising candidate to satisfy real-time requirements in future car communication. Software-Defined Networking (SDN) extends the Ethernet control plane with a programming option that can add much value to the resilience, security, and adaptivity of the automotive environment. In this work, we derive a first concept for combining Software-Defined Networking with Time-Sensitive Networking along with an initial evaluation. Our measurements are performed via a simulation that investigates whether an SDN architecture is suitable for time-critical applications in the car. Our findings indicate that the advanced control overhead of SDN can be added without a delay penalty for the TSN traffic when protocols are mapped properly.

  @InProceedings{   hmks-snsti-19,
    author        = {Timo H{\"a}ckel and Philipp Meyer and Franz Korf and
                    Thomas C. Schmidt},
    title         = {{Software-Defined Networks Supporting Time-Sensitive
                    In-Vehicular Communication}},
    booktitle     = {2019 IEEE 89th Vehicular Technology Conference
                    (VTC2019-Spring)},
    location      = {Kuala Lumpur, Malaysia},
    month         = apr,
    year          = 2019,
    pages         = {1--5},
    publisher     = {IEEE Press},
    address       = {Piscataway, NJ, USA},
    issn          = {1090-3038},
    doi           = {10.1109/VTCSpring.2019.8746473},
    eprinttype    = {arxiv},
    eprint        = {1903.08039},
    keywords      = {IEEE standards;local area networks;protocols;software
                    defined networking;telecommunication traffic;vehicular ad
                    hoc networks;future in-vehicular networks;real-time
                    requirements;future car communication;Ethernet control
                    plane;time-critical applications;software-defined
                    networks;software-defined networking;time-sensitive
                    in-vehicular communication;IEEE time-sensitive
                    networking;programming option;SDN architecture;TSN
                    traffic;Control systems;Real-time
                    systems;Standards;Ethernet;Security;Automotive
                    engineering;Robustness},
    abstract      = {Future in-vehicular networks will be based on Ethernet.
                    The IEEE Time-Sensitive Networking (TSN) is a promising
                    candidate to satisfy real-time requirements in future car
                    communication. Software-Defined Networking (SDN) extends
                    the Ethernet control plane with a programming option that
                    can add much value to the resilience, security, and
                    adaptivity of the automotive environment. In this work, we
                    derive a first concept for combining Software-Defined
                    Networking with Time-Sensitive Networking along with an
                    initial evaluation. Our measurements are performed via a
                    simulation that investigates whether an SDN architecture is
                    suitable for time-critical applications in the car. Our
                    findings indicate that the advanced control overhead of SDN
                    can be added without a delay penalty for the TSN traffic
                    when protocols are mapped properly.},
    groups        = {own, publications, simulation, tsn, security, sdn},
    langid        = {english}
  }

• Jonas Schäufler. Ausgewählte sicherheitsrelevante Use-Cases einer zonen-basierten autmotive Netzwerk Architektur - Grundprojekt. Mär. 2019,
  [Fulltext Document (pdf)], [Bibtex]

  @TechReport{      s-uczna-19,
    author        = {Jonas Sch{\"a}ufler},
    title         = {{Ausgew{\"a}hlte sicherheitsrelevante Use-Cases einer
                    zonen-basierten autmotive Netzwerk Architektur -
                    Grundprojekt}},
    month         = mar,
    year          = 2019,
    institution   = {CoRE Research Group, Hochschule f{\"u}r Angewandte
                    Wissenschaften Hamburg},
    groups        = {own, seminar, security},
    langid        = {ngerman}
  }