På grund av den ökande digitaliseringen inom järnvägen ökar även antalet digitala anslutningar. Detta gör att fientliga aktörer kan påverka den operativa driften och personsäkerheten på distans av järnvägen via oskyddade anslutningar. Syftet med arbetet är därför att identifiera hårdvarulösningar för att öka cybersäkerheten av kommunikation mellan datorställverk och banobjekt via utdelar i datorställverken. Undersökningen fokuserar på att hitta den mest lämpliga processorenheten (CPU) eller Trusted Platform Module (TPM) för Alstoms utdel (OC950), med hänsyn till specifika cybersäkerhetskriterier enligt standarden IEC—63442. Genom att använda en Pugh-matris jämfördes fem CPU-lösningar och fyra TPM-lösningar. Resultatet visade att de två bästa alternativen var CPU-lösningar, där ”AM64x” från Texas Instruments utmärkte sig som det bästa valet tack vare dess goda cybersäkerhetsfunktioner, processorkapacitet och energieffektivitet. Denna funktionalitet tillät lösningen att ge ett tillfredställande cyberskydd samt gav driftfördelar och framtidsäkran. Sammanfattningsvis konstateras att processorenheter är att föredra för att förbättra prestanda och framtidssäkra hårdvaran på OCS950. TPM-lösningar kan vara ett lämpligt alternativ för att hantera cybersäkerhetsfunktioner men riskerar att bli en flaskhals för kommunikation. Därför är CPU-lösning att föredra, då det kan öka prestandan på utdelen samtidigt som det tillåter implantering av ett tillfredställande cyberskydd. Arbetet bidrar till att förbättra cybersäkerheten mellan utdel och en central ställverksdator och föreslår samtidigt en metod för att jämföra olika hårdvarulösningar genom Pugh-matriser. / Due to the increasing digitalization within the railway sector, the number of digital connections is also rising. This allows hostile actors to remotely impact the operational functioning and personal safety of the railway through unprotected connections. Therefore, the purpose of this work is to identify hardware solutions to enhance the cybersecurity of communication between interlocking computers and trackside objects via object controllers in the interlocking systems. The study focuses on finding the most suitable processor unit (CPU) or Trusted Platform Module (TPM) for Alstom's object controller (OC950), with considering for specific cybersecurity criteria according to the IEC-63442 standard. Using a Pugh matrix, five CPU solutions and four TPM solutions were considered. The results showed that the two best options were CPU solutions, with the "AM64x" from Texas Instruments standing out as the best choice due to its strong cybersecurity features, processing capacity, and energy efficiency. This functionality allowed the solution to provide satisfactory cyber protection as well as operational advantages and futureproofing. In summary, it is noted that processor units are preferred to improve performance and future-proof the hardware on OCS950. TPM solutions may be a suitable alternative for managing cybersecurity functions but risk becoming a communication bottleneck. Therefore, a CPU solution is preferred, as it can enhance the performance of the object controller while allowing the implementation of satisfactory cyber protection. The work contributes to improving cybersecurity between object controllers and central interlocking computers and simultaneously proposes a method for comparing different hardware solutions using Pugh matrices. / Digitalisaation lisääntyessä rautateillä myös digitaalisten yhteyksien määrä kasvaa. Tämä mahdollistaa vihamielisten toimijoiden vaikuttamisen rautateiden operatiiviseen toimintaan ja henkilöturvallisuuteen etäyhteyksien kautta suojaamattomien yhteyksien avulla. Työn tarkoituksena on siksi tunnistaa laitteistoratkaisuja kyberturvallisuuden parantamiseksi viestinnässä tietokonekeskusten ja ratakohteiden välillä jakelijoiden kautta tietokonekeskuksissa. Tutkimus keskittyy sopivimman prosessoriyksikön (CPU) tai Trusted Platform Module (TPM) löytämiseen Alstomin jakelijalle (OC950), ottaen huomioon tietyt kyberturvallisuuskriteerit standardin IEC—63442 mukaisesti. Pugh-matriisin avulla verrattiin viittä CPU-ratkaisua ja neljää TPM-ratkaisua. Tulokset osoittivat, että kaksi parasta vaihtoehtoa olivat CPU-ratkaisuja, joista Texas Instrumentsin “AM64x” erottui parhaana vaihtoehtona sen hyvien kyberturvallisuusominaisuuksien, prosessorikapasiteetin ja energiatehokkuuden ansiosta. Tämä toiminnallisuus mahdollisti ratkaisun tarjoavan tyydyttävän kybersuojan sekä toi operatiivisia etuja ja tulevaisuuden varmuutta. Yhteenvetona todetaan, että prosessoriyksiköt ovat suositeltavia suorituskyvyn parantamiseksi ja laitteiston tulevaisuuden varmistamiseksi OCS950:ssa. TPM-ratkaisut voivat olla sopiva vaihtoehto kyberturvallisuustoimintojen hallintaan, mutta ne voivat muodostaa pullonkaulan viestinnässä. Siksi CPU-ratkaisu on suositeltava, koska se voi parantaa suorituskykyä jakelussa samalla kun se mahdollistaa tyydyttävän kybersuojan toteuttamisen. Työ edistää kyberturvallisuuden parantamista jakelun ja keskus tietokonekeskuksen välillä ja ehdottaa samalla menetelmää eri laitteistoratkaisujen vertailemiseen Pugh-matriisien avulla.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-347220 |
| Date | January 2024 |
| Creators | Hakkarainen, Mikko, Holmström, Linus |
| Publisher | KTH, Hälsoinformatik och logistik, KTH, Elektronik och inbyggda system |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-CBH-GRU ; 2024:074 |
Page generated in 0.0133 seconds