5G Internet Zugang Infrastruktur network or mobile speed as broadband concept with icons 3D Rendering Illustration
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Sicherheitsrisiko 5G?

Zum Stand der Dinge der 5. Mobilfunkgeneration

Ende Dezember 2018 wies Hamburgs Verfassungsschutzchef Torsten Voß darauf hin, dass die Verschlüsselungsmöglichkeiten beim 5G-Standard ein "enormes Problem" für die Sicherheitsbehörden seien. Während derzeit nur einige Messenger-Apps durch die sogenannte Ende-zu-Ende-Verschlüsselung abhörsicher sind, soll das bei Gesprächen im 5G-Netz künftig grundsätzlich der Fall sein. Der Verfassungsschützer fordert eine Hintertür für den Staat. Doch was ist überhaupt 5G und wie ist der aktuelle Stand der Dinge?

Die fünfte Generation

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Die dritte Mobilfunkgeneration (3G) gilt als Beginn des mobilen Internets.

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Nach den analogen A-, B- und C-Netzen der ersten Mobilfunkgeneration, wurde ab 1990 die zweite, digitale Generation (2G) mit dem GSM-Standard eingeläutet, auf dem die D- und E-Netze basieren; später wurde der Standard etwa durch CSD, HSCSD, GPRS und EDGE erweitert. Die dritte Mobilfunkgeneration (3G) gilt als Beginn des mobilen Internets und wird üblicherweise mit dem UMTS-Standard gleichgesetzt, der seit 2004 in Deutschland verfügbar ist und fortlaufend erweitert wird, etwa durch HSDPA und HSUPA. Nachfolger des UMTS-Standards ist seit 2010 der LTE-Standard, der als „3.9G“ bezeichnet wird; technisch handelt es sich noch immer um einen Mobilfunkstandard der dritten Generation. Mit der Erweiterung „LTE-Advanced“, auch LTE-A oder LTE+, wurde 2014 die vierte Mobilfunkgeneration (4G) auf den Markt gebracht. Deren künftiger Nachfolger, der 5G-Standard als fünfte Generation, ist abgeschlossen und freigegeben, das heißt der Weg ist bereitet. Der erst teilweise verfügbare Standard „LTE-Advanced Pro“ ist als Zwischenschritt zu sehen und wird als „4.5G“ bezeichnet.

Was kann 5G?

Das Ziel sind Datenraten von 100 Gigabit pro Sekunde und eine Latenzzeit (Reaktionszeit) von unter einer Millisekunde – alles in allem eine Vervielfachung aktueller Übertragungsgeschwindigkeiten, die etwa Interaktionen nahezu in Echtzeit und einen mobilen Umgang mit unvorstellbar großen Datenmengen ermöglicht. Nicht umsonst wird 5G als „das Netz der Netze“ bezeichnet.

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Nicht umsonst wird 5G als „das Netz der Netze“ bezeichnet.

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Dies eröffnet neue Möglichkeiten, von der Verkehrssteuerung bis zur Augmented Reality (AR)-Brille, von telemedizinischer Behandlung bis zum ferngesteuerten Einsatz von Robotern etwa bei der Bombenentschärfung oder bei Reparaturarbeiten in havarierten Chemiefabriken oder Atomkraftwerken. Möglich werden Virtual Reality (VR) und vernetzte Maschinen (M2M), völlig neue Konzepte der Industrie-Digitalisierung und -Automatisierung („Industrie 4.0“) oder die Weiterentwicklung des Internet of Things (IoT). Die Technologie wird zur Grundlage für Sensortechniken für Maschinen oder Produktionsanlagen, Smart Cities oder für das autonome Fahren vernetzter Fahrzeuge.

Damit Verbindungen nicht abreißen, werden die Funkzellen noch wesentlich engmaschiger als bisher ausgebaut – und parallel dazu wird die Grundlage für eine „Gerät-zu-Gerät“-Kommunikation geschaffen.

Sicherheitsaspekte

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Das macht es schwieriger, die Kommunikation zu überwachen.

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Im 5G-Standard wird es möglich, dass zwei Geräte direkt miteinander kommunizieren. Dies wird als Device-to-Device (D2D)-Kommunikation bezeichnet. So kann etwa ein Datenaustausch zwischen mobilen Endgeräten erfolgen, ohne den Umweg über einen Funkmast nehmen zu müssen. Das macht es schwieriger, die Kommunikation zu überwachen.

Weiterhin übertragen Endgeräte in 5G-Netzwerken ihre International Mobile Subscriber Identitiy (IMSI)-Adresse nur noch verschlüsselt an das Netzwerk. Sogenannte IMSI-Catcher, mit denen die auf der Mobilfunkkarte gespeicherte IMSI-Nummer ausgelesen werden kann, um den Standort eines Mobiltelefons innerhalb einer Funkzelle einzugrenzen, können dadurch den Anschlussinhabers nicht mehr durchgehend identifizieren. Vielmehr kann nur der Netzbetreiber die verschlüsselte IMSI einem Anschlussinhaber zuordnen.

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Dies birgt die Gefahren unbemerkter Hintertüren und heimlicher Datenabschöpfung, sprich: von Cyberspionage.

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Der 5G-Standard wird es ermöglichen, unterschiedlichen Anwendungen mit einem unterschiedlichen Sicherheitsniveau zu versehen, etwa in Abhängigkeit von den Sicherheitsanforderungen und der zur Verfügung stehenden Rechenleistung. Diese „Service-Orientierung“ auf Basis flexibler Sicherheitslösungen ersetzt den bisherigen „One-Size-Fits-All“-Ansatz – und erlaubt es eben auch, das Sicherheitsniveau für Anwendungen mit  geringer Rechenkapazität abzusenken.

Als weitere potentielle Schwachstelle könnte sich der aus den komplexen Anforderungen von 5G-Netzwerken resultierende erhöhte Bedarf an Software-Aktualisierungen erweisen. Die schiere Menge – Experten gehen von wöchentlichen Updates aus – dürfte dazu führen, dass es zeitlich nicht mehr möglich sein wird, die Software-Versionen, auch von Drittanbietern, vollumfänglich zu überprüfen und zu überwachen. Dies birgt die Gefahren unbemerkter Hintertüren und heimlicher Datenabschöpfung, sprich: von Cyberspionage.

Huawei-Problematik

Schon seit 2012 kann der chinesische Telekomausrüster Huawei in den USA nur noch begrenzt Geschäfte machen. Im Januar 2019 hat das US-Justizministerium sogar Anklage gegen das Unternehmen sowie mehrere Tochtergesellschaften erhoben, etwa wegen der Vorwürfe, Sanktionen gegen den Iran zu unterlaufen oder sich Betriebsgeheimnisse von T-Mobile illegal angeeignet zu haben.

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Viele Länder stehen Huawei-Technologie kritisch gegenüber.

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Auch wenn Beobachter dahinter politische Motive vermuten: Viele Länder stehen Huawei-Technologie kritisch gegenüber und befürchten, dass China den Westen über Produkte des Unternehmens ausspionieren könnte. Mehrere Länder haben Huawei deshalb von der Auftragsvergabe für die Errichtung der 5G-Infrastruktur ausgeschlossen.

Das Problem dabei: Huawei ist der größte Hersteller von Telekom-Hardware weltweit – und es stellt sich die Frage, ob man beim Aufbau von 5G ohne weiteres auf dessen Technologie verzichten kann. Zudem sind Huawei-Komponenten bereits flächendeckend und in großer Menge im UMTS- und LTE-Netz verbaut; da 5G auf dessen Infrastruktur aufbaut, wäre es konsequenter Weise erforderlich, die Huawei-Bauteile zu ersetzen. Unbestätigten Aussagen von Seiten der Deutschen Telekom zufolge könnte sich der Aufbau des 5G-Netzes durch einen Ausschluss von Huawei insofern um mindestens zwei Jahre verzögern.

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Statt Huawei von der Auftragsvergabe auszuschließen, sollen die Sicherheits- anforderungen für alle beteiligten Unternehmen verschärft werden.

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In Deutschland wird die Sache deshalb differenziert gesehen; statt Huawei von der Auftragsvergabe auszuschließen, sollen die Sicherheitsanforderungen für alle beteiligten Unternehmen verschärft werden. Denn tatsächlich ist Huawei nicht allein auf dem Markt, sondern es gibt noch weitere Netzausrüster, die als Generalisten das gesamte Spektrum der 5G-Netzwerktechnologien abdecken.

Dazu zählen nicht nur Samsung aus Südkorea und in Teilbereichen Cisco Systems aus den USA, sondern zwei Unternehmen sitzen sogar in Europa und sind als ehemalige Handyhersteller gute Bekannte im Mobilfunkgeschäft: Nokia aus Finnland und Ericsson aus Schweden. Bevor Apple sein iPhone auf dem Markt brachte, war Nokia hier gar der unangefochtene Marktführer; durch die Fusion mit dem französischen Konkurrenten Alcatel, der zuvor schon mit dem US-amerikanischen Anbieter Lucent Technologies verschmolzen wurde, wurde Nokia zur Großmacht im Mobilfunkbau.

Stand der Dinge

5G steht in den Startlöchern. Längst wurden das erste Modem und das erste Smartphone für den 5G-Standard vorgestellt. Hierzulande werden erste Pilotnetze errichtet, Vodafone hat im November 2018 auf einem Testgelände in der Nähe von Aachen den ersten Sendemast in Betrieb genommen. Bis 2020 soll die 5. Mobilfunkgeneration marktreif sein und kommerzielle Dienste hervorbringen, wobei mancher Experte dies für ziemlich optimistisch hält. Realistischer ist wohl, von einem Zeitfenster zwischen 2020 und 2025 für die Markteinführung auszugehen. Und bis reine 5G-Netzwerke ohne Fallback auf GSM oder LTE existieren, werden noch einige weitere Jahre ins Land gehen.

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5G steht in den Startlöchern.

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Im Frühjahr 2019 versteigert die Bundesnetzagentur zunächst einmal in Mainz die Mobilfunkfrequenzen, die für den 5G-Standard erforderlich sind. Mit der Vergabe verbindet sie Versorgungsauflagen, wonach etwa bis Ende 2022 Autobahnen und bedeutendere Bundesstraßen mit einer Datengeschwindigkeit von 100 Megabit pro Sekunde versorgt sein sollen; für alle übrigen Bundesstraßen gilt dies bis Ende 2024. Zudem soll jeder Netzbetreiber, der bei der Auktion einen Zuschlag erhält, 1.000 5G-Basisstationen errichten. Für lokale Anwendungen, etwa im Bereich Industrie 4.0, werden Frequenzbereiche von der Auktion ausgenommen, deren Nutzung vom jeweiligen Grundstückseigentümer beantragt werden kann.

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