https://www.mdu.se/

The design of bus systems is complex. In a combination with industrial requirements, additional challenges have to be faced. A practical approach shows a possible solution for a complete replacement of a RS485 based bus system, currently used in an industrial product. Besides requirements for reliability and security, restrictions given by a company are taken into account. Based on related  work, a communication protocol is defined for the system,  which is optimized for an underlying CAN bus. Moreover, an analysis of  the hardware leads to a replacement of some of the system's components as well as their firmware. In addition, a bus security scheme is introduced based on actual cryptographic standards. Implementations for 8-bit microcontrollers are therefore developed in order to allow the generation of random numbers, public-key cryptography and symmetric cryptography.  As a result, a first prototypic system can be presented which fits the given requirements.

Der Entwurf von Bussystemen ist komplex. In Kombination mit industriellen Anforderungen müssen weitere Herausforderungen berücksichtigt werden. Ein praktischer Ansatz zeigt eine mögliche Lösung für den kompletten Austausch eines RS485 basierten Bussystems, welches aktuell in einem industriellen Produkt eingesetzt wird. Neben Anforderungen an Zuverlässigkeit und Sicherheit, müssen hierbei weitere Vorgaben eines Unternehmens eingehalten werden. Basierend auf vorherigen arbeiten wird ein, für einen zugrundeliegenden CAN Bus optimiertes,  Kommunikationsprotokoll definiert. Desweiteren führt eine Analyse der Hardware zum Austausch mehrerer Systemkomponenten wie auch deren Firmware. Zusätzlich wird ein Sicherheitschema, basierend auf aktuellen kryptografischen Standards eingeführt. Hierfür wurden Implementierungen für 8-bit Mikrocontroller entwickelt um die Generierung von Zufallszahlen,  public-key Kryptografie und symmetrische Kryptografie zu ermöglichen. Als Resultat kann ein erster Prototyp des neuen Systems vorgestellt werden, der den gestellten Anforderungen entspricht.