IPv6-Labor

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====== ...bereits bearbeitete Aufgabenstellungen ======


===== DHCPv6 Client für einen  6LoWPAN Border-Router =====
 

Für die internetfähige Steuerung von SmartObjects wird derzeit eine Microcontroller-Plattform entwickelt, welche die Vernetzung über das IPv6 Protokoll ermöglicht. Dabei kommt mit [[http://tools.ietf.org/html/rfc6550|RPL]] ein Routing Protocol for Low-Power and Lossy Networks zum Einsatz.

In der Arbeit soll ein einfacher DHCPv6-Client entwickelt/portiert werden, der es erlaubt dem 6LoWPAN Border-Router per DHCP Prefix-Delegation [[http://tools.ietf.org/html/rfc3633|RFC 3633]] einen IPv6-Präfix zuzuweisen.

**Voraussetzung:** 
  * Gute Kenntnisse der Programmiersprache C
  * Kenntnisse IPv6, Netzwerkmanagement mit DHCP
  * Bereitschaft zur Einarbeitung in die Netzwerkprogrammierung

**Links:** 
  * [[http://www.cisco.com/en/US/tech/tk872/technologies_configuration_example09186a0080b8a116.shtml|Cisco Beispiel]]
  * [[http://en.wikipedia.org/wiki/Prefix_delegation|Präfix Delegation]]
  * [[http://en.wikipedia.org/wiki/Udhcpc|Udhcp]]

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===== Aufbau eines verteilten Kommunikationsszenarios im Internet der Dinge (IoT) =====

Im Internet der Dinge (IoT) bieten eine Vielzahl von Sensoren Daten an, die wiederum von sehr
unterschiedlichen Diensten, Applikationen und anderen Geräten genutzt werden können:\\
**Beispiel:** Rauchmelder schaltet Warnton und Beleuchtung ein, es wird eine SMS und Email
als Benachrichtigung an den Hauseigentümer verschickt.

Geräte die Daten bereitstellen kann man als //Publisher// bezeichnen. Geräte und Dienste
die Daten empfangen sind so genannte //Subsciber//. Über //Nachrichtenbroker// 
können unterschiedliche Publisher mit einer Vielzahl von Subscribern sicher kommunizieren,
und dynamische Kommunikationsszenarien aufgebaut werden. Dafür kann zum Beispiel das MQTT
Protokoll zum Einsatz kommen, welches verteiltes //Message Queuing// möglich macht.

Dabei sind folgende Punkte genauer zu untersuchen:

  * Analyse des MQTT Protokolls
  * Implementierung eines MQTT Publishers auf einem Microcontroller (Contiki)
  * Implementierung eines MQTT Subscribers mit der Mosquitto-Library (Programmiersprache C)
  * Analyse der Sicherheit des MQTT Protokolls (TLS, Client-Authentifizierung)


  * [[public_v6:iot|IoT - The Internet of Things]]
  * [[public_v6:mqtt|MQTT - Message Queue Telemetry Transport]]
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===== Recherche zu offenen Systemen zur Heimautomatisierung =====

Durchführung einer vergleichenden Betrachtung:
 
   * Recherche zu möglichen Systemen
   * Vergleich und Bewertung von vorhandenen Features
   * Analyse der Programmierung der Systeme an einem selbstgewählten Beispiel
   * Einbindung von eigenen Sensoren (Contiki, MQTT, etc.)
   * Umsetzung eines Prototypen auf Raspberry, o.ä.

**Links:**
   * https://www.openhab.org 
   * http://fhem.de/fhem.html 
   * ...

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===== Erstellung eines Parsers für das Netzwerkmanagementprotokoll SNMP =====

Mit Hilfe von **binpac** und **libpcap** soll ein Protokollparser erstellt werden, der es möglich macht
einzelne SNMP Nachrichten in ihre Felder zu zerlegen und für nachfolgende Analysen aufzubereiten.\\
Im Rahmen eines Testaufbaus soll die Performance des Parsers evaluiert werden.

**Links:**
  * Libpcap-Filter: http://www.tcpdump.org/pcap.html
  * Binpac-Paper: http://www.icir.org/vern/papers/binpac.IMC06.pdf
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===== Entwicklung eines graphischen SNMP-Tools =====


Das Simple Network Management Protokoll (SNMP) wird in vielen Netzen zum Überwachen und Verwaltung einzelner Netzkomponenten (Router, Switches, Server) genutzt. Für die Auswertung von Netztests wird ein graphisches Abfrage-Werkzeug benötigt, mit dem sich beliebige Parameterwerte per SNMP abfragen und in einem Zeitinterval graphisch darstellen lassen.

    * Erstellung eines plattformunabhängigen Tools für die Abfrage von SNMP-Daten (Prozessorlast, Speicherverbrauch, Interface-Durchsatz) von Routern, Switches & Firewalls 
    * flexible Einstellung des Polling-Intervalls
    * flexible Ausgabe der graphischen Darstellung (Bildschirmfenster, PDF-Datei,...)
    * Umsetzung in Python (GTK: www.gtk.org, mathplotlib: matplotlib.sourceforge.net)

Voraussetzung: Gute Programmierkenntnisse erforderlich, Kenntnisse im Bereich Netzwerkmanagment und Linux-Kenntnisse erwünscht.
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===== Scripting auf Cisco Routern =====
Cisco Router verfügen seit einigen Jahren über die Möglichkeit
eigene Programme in der Script-Sprache //TCL// auszuführen:
http://de.wikipedia.org/wiki/Tcl

Im Rahmen der Arbeit sollen die Scripting-Fähigkeiten eines 
Cisco Routers untersucht werden.
Dabei soll insbesondere ein Statusmonitor implementiert werden,
der aktuelle Informationen über den Router sammelt und per Email verschickt.

**Links:**
  * http://cciepursuit.wordpress.com/2007/04/21/simple-tcl-script-ping-test/ \\ 
  * http://www.netcraftsmen.net/resources/archived-articles/374-tcling-your-cisco-router.html \\
  * http://www.cisco.com/en/US/docs/ios-xml/ios/ios_tcl/configuration/12-4t/nm-script-tcl.html \\

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===== Low-Cost Snort Sensor =====


ARM-basierte Netzwerk- und Serverboards, wie z.B. das Beagleboard,  werden immer leistungsfähiger und erlauben es preiswerte Netzkomponenten auf Linux-basis zu implementieren, die einen geringen Energiebedarf aufweisen.

Im Rahmen der Arbeit soll ein IPv6 Intrusion Detection System (IDS) getestet  erstellt werden.

    * Installation auf 32-bit Microcontroller-Board (ARM)
    * Härten der Linux-Installation gegen Angriffe
    * Erstellung von Auswertungungen über erkannte Angriffe im Netz

**Voraussetzung:** 
Linux-Kenntnisse, Bereitschaft zur Einarbeitung in Snort 

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===== Application Level Gateway für SNMP-Nachrichten =====
Im Rahmen der Arbeit soll ein Filter für SNMP Nachrichten,
ein so genanntes **Application Level Gateway** entwickelt werden.

Dieser Filter soll dazu benutzt werden können SNMP Nachrichten nach
ihren Inhalten (Absender, Ziel, Nutzer, Verschlüsselung, Protokollversion, etc.)
filtern zu können. Darüber hinaus ist eine Filterung nach Häufigkeit der
Nachrichten zu implementieren um Denial-of-Service Angriffe abwehren zu können.

**Links:**
  * Libpcap-Filter: http://www.tcpdump.org/pcap.html
  * Linux-iptables: Modul http://linuxfocus.berlios.de/English/February2005/article367.shtml
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===== Stand-alone 6LoWPAN Border-Router =====
 

Für die internetfähige Steuerung von SmartObjects wird derzeit eine Microcontroller-Plattform entwickelt, welche die Vernetzung über das IPv6 Protokoll ermöglicht. Dabei kommt mit [[http://tools.ietf.org/html/rfc6550|RPL]] ein //Routing Protocol for Low-Power and Lossy Networks// zum Einsatz.
In der Arbeit soll untersucht werden in welche Möglichkeiten der Realisierung eines Borderrouters existieren. Es wird eine Umsetzung von Ethernet auf eine funkbasierte Lösung auf Basis des 6LoWPAN Protokolls angestrebt.

    * Auswahl eines geeigneten Mikrocontroller-Plattform für die Realisierung eines 6LoWPAN Borderrouters unter dem Betriebsystem Contiki.
    * Analyse einer Linux-basierten Implementierung http://www.signal11.us/oss/elce2012/

**Voraussetzung:** 
  * Gute Kenntnisse der Programmiersprache C
  * Kenntnisse IPv6, Ethernet, Routing (RPL)
  * Bereitschaft zur Einarbeitung in die Netzwerkprogrammierung

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===== Installation einer alternativen Firmware auf einem Fritzbox Home-Router =====
 

In der Arbeit soll auf einer Fritzbox eine alternative Firmware installiert und
auf ihre Funktionsfähigkeit getestet werden.

Insbesondere soll untersucht werden, ob sich mit der Firmware IPv6 auf älteren
Fritzbox-Routern unterstützt wird und ob sich mit Hilfe des Privacy-Proxies //Privoxy//
der Schutz interner Rechner verbessern lässt.

Die Ergebnisse der Arbeit sind zusätzlich umfassend im Wiki des IPv6-Labors zu dokumentieren.

**Voraussetzung:** 
  * Gute Kenntnisse des Linux Betriebssystems
  * Netzwerkkenntnisse (IPv4/IPv6)


**Links:** 
  * [[http://freetz.org|Freetz]]
  * [[http://freetz.org/wiki/packages/privoxy|Privoxy]]
  * [[http://www.asconix.com/howtos/miscellaneous/freetz-fritzbox-howto|Freetz Howto]]

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===== Einrichten eines Servers zur Software-Versionsverwaltung =====

Untersuchung zur Einrichtung und zum Betrieb eine Servers zur Software-Versionsverwaltung
im IPv6 Labor der Beuth-Hochschule. 

Dabei sind folgende Punkte zu untersuchen:

  * Eignung verschiedener Verfahren (GIT/SVN)
  * Einfache Administration des Servers
  * Möglichkeit der Nutzung in Lehrveranstaltungen
  * Graphische Clients für verschiedene Betriebssysteme
  * Erstellung eines Betriebskonzepts (incl. Backup)

Links:
  * [[http://gofedora.com/how-to-install-configure-gitweb/]]
  * [[http://gofedora.com/insanely-awesome-web-interface-git-repos/]]
  * Gitweb unter Ubuntu:http://ubuntuforums.org/showthread.php?t=2244960
  * https://kallithea-scm.org
  * SVN...

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===== Analyse und Bewertung von IPv6-Intrusion Detection Systemen =====

Im Rahmen der Arbeit soll ein Vergleich zwischen IPv6-fähigen Intrusion Detection Systemen durchgeführt werden (kommerzielle/Open Source).

    * Dazu soll eine Systematik der Bewertung solcher Systeme erstellt werden.
    * Anhand von verfügbaren IDS-Installationen (Snort 2.8.5 / Cisco ASA5500) sollen Features, Erkennungsleistungen und Bedienbarkeit der Systeme geprüft werden.
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