Erfassung und Behandlung von Positionsfehlern in standortbasierter Autorisierung

Durch die immer groseren technischen Moglichkeiten mobiler Endgerate sind die Voraussetzungen erfullt, um diese zum mobilen Arbeiten oder zur Steuerung von industriellen Fertigungsprozessen einzusetzen. Aus Grunden der Informations- und Betriebssicherheit, sowie zur Umsetzung funktionaler Anforderungen, ist es aber vielfach erforderlich, die Verfugbarkeit von entsprechenden Zugriffsrechten auf Nutzer innerhalb autorisierter Zonen zu begrenzen. So kann z.B. das Auslesen kritischer Daten auf individuelle Buros oder die mobile Steuerung von Maschinen auf passende Orte innerhalb einer Fabrikhalle beschrankt werden. Dazu muss die Position des Nutzers ermittelt werden. Im realen Einsatz konnen Positionsschatzungen jedoch mit Fehlern in der Grose von autorisierten Zonen auftreten. Derzeit existieren noch keine Losungen, welche diese Fehler in Autorisierungsentscheidungen berucksichtigen, um einhergehenden Schaden aus Falschentscheidungen zu minimieren. Ferner existieren derzeit keine Verfahren, um die Guteeigenschaften solcher Ortsbeschrankungen vor deren Ausbringung zu analysieren und zu entscheiden, ob ein gegebenes Positionierungssystem aufgrund der Grose seiner Positionsfehler geeignet ist. In der vorliegenden Arbeit werden deshalb Losungen zur Erfassung und Behandlung solcher Positionsfehler im Umfeld der standortbasierten Autorisierung vorgestellt. Hierzu wird zunachst ein Schatzverfahren fur Positionsfehler in musterbasierten Positionierungsverfahren eingefuhrt, das aus den Charakteristika der durchgefuhrten Messungen eine Verteilung fur den Standort des Nutzers ableitet. Um hieraus effizient die Aufenthaltswahrscheinlichkeit innerhalb einer autorisierten Zone zu bestimmen, wird ein Algorithmus vorgestellt, der basierend auf Vorberechnungen eine erhebliche Verbesserung der Laufzeit gegenuber der direkten Berechnung erlaubt. Erstmals wird eine umfassende Gegenuberstellung von existierenden standortbasierten Autorisierungsstrategien auf Basis der Entscheidungstheorie vorgestellt. Mit der risikobasierten Autorisierungsstrategie wird eine neue, aus entscheidungstheoretischer Sicht optimale Methodik eingefuhrt. Es werden Ansatze zur Erweiterung klassischer Zugriffskontrollmodelle durch Ortsbeschrankungen vorgestellt, welche bei ihrer Durchsetzung die Moglichkeit von Positionsfehlern und die Konsequenzen von Falschentscheidungen berucksichtigen. Zur Spezifikation autorisierter Zonen werden Eigenschaftsmodelle eingefuhrt, die, im Gegensatz zu herkommlichen Polygonen, fur jeden Ort die Wahrscheinlichkeit modellieren, dort eine geforderte Eigenschaft zu beobachten. Es werden ferner Methoden vorgestellt, um den Einfluss von Messausreisern auf Autorisierungsentscheidungen zu reduzieren. Ferner werden Analyseverfahren eingefuhrt, die fur ein gegebenes Szenario eine qualitative und quantitative Bewertung der Eignung von Positionierungssystemen erlauben. Die quantitative Bewertung basiert auf dem entwickelten Konzept der Autorisierungsmodelle. Diese geben fur jeden Standort die Wahrscheinlichkeit an, dort eine Positionsschatzung zu erhalten, die zur Autorisierung fuhrt. Die qualitative Bewertung bietet erstmals ein binares Kriterium, um fur ein gegebenes Szenario eine konkrete Aussage bzgl. der Eignung eines Positionierungssystems treffen zu konnen. Die Einsetzbarkeit dieses Analyseverfahrens wird an einer Fallstudie verdeutlicht und zeigt die Notwendigkeit einer solchen Analyse bereits vor der Ausbringung von standortbasierter Autorisierung. Es wird gezeigt, dass fur typische Positionierungssysteme durch die entwickelten risikobasierten Verfahren eine erhebliche Reduktion von Schaden aus Falschentscheidungen moglich ist und die Einsetzbarkeit der standortbasierten Autorisierung somit verbessert werden kann.