Aufgaben: Datenschutz, IT-Sicherheit und gesellschaftliche Auswirkungen

Ein Fitnessarmband erfasst die Herzfrequenz, die Schrittzahl und über GPS den Standort seiner Trägerin. Die Daten werden über eine App an einen Cloud-Server des Herstellers übertragen. Die App fordert bei der Installation die Einwilligung in die Speicherung dieser Daten an.

1. a) Nennen Sie drei Datenarten aus dem Material, die personenbezogene Daten sein können, und begründen Sie, warum sie es sind.

1. b) Erläutern Sie das Prinzip der Datensparsamkeit an einem Beispiel aus diesem Material.

1. c) Beschreiben Sie, was eine Einwilligung nach der Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO) beinhalten sollte.

In einem Wohnhaus in Köln wurden mehrere internetfähige Überwachungskameras gehackt. Alle Geräte waren mit dem vom Hersteller voreingestellten Passwort „admin“ in Betrieb genommen worden. Die Software der Kameras wurde seit dem Kauf nie aktualisiert.

1. a) Beschreiben Sie das Sicherheitsrisiko, das von Standardpasswörtern ausgeht.

1. b) Nennen Sie drei Maßnahmen, mit denen Nutzerinnen und Nutzer solche Angriffe erschweren können.

1. c) Erläutern Sie die Bedeutung regelmäßiger Software-Updates für die Sicherheit vernetzter Geräte.

Ein Verkehrsunternehmen in Dortmund will in Bussen die Fahrgäste mit Sensoren an den Türen zählen. Beteiligt sind das Verkehrsunternehmen, die Fahrgäste und die Datenschutzbeauftragte des Landes. Die Zählung soll helfen, die Taktung der Busse zu verbessern.

1. a) Nennen Sie für jede der drei beteiligten Gruppen ein mögliches Interesse.

1. b) Erläutern Sie einen Nutzen der Fahrgastzählung für die Fahrgäste.

1. c) Begründen Sie, warum eine Zählung ohne Personenbezug aus Datenschutzsicht unproblematischer ist als eine Erfassung einzelner Personen.

Ein Smart Meter in einem Haushalt in Münster liefert für einen Tag folgende Verbrauchsdaten:

Zeitraum	Verbrauch in kWh
00:00–06:00 Uhr	0,3
06:00–08:00 Uhr	1,2
08:00–17:00 Uhr	0,4
17:00–23:00 Uhr	3,1
23:00–24:00 Uhr	0,2

1. a) Berechnen Sie den Gesamtverbrauch des Tages und den Anteil des Zeitraums 17:00–23:00 Uhr in Prozent.

1. b) Interpretieren Sie die Tabelle: Welche Rückschlüsse auf die Lebensgewohnheiten der Bewohner lassen sich ziehen?

1. c) Beurteilen Sie anhand des Prinzips der Datensparsamkeit, ob das Stadtwerk den Verbrauch alle 15 Minuten statt einmal täglich erfassen sollte. Berücksichtigen Sie dabei den Zweck der Datenerhebung.

Ein Gymnasium in Bochum will im Rahmen eines Smart-Building-Projekts in jedem Klassenraum einen Sensor einbauen. Zur Auswahl stehen:

• Variante A: ein CO₂-Sensor zur Steuerung der Lüftung,

• Variante B: eine Kamera mit Personenerkennung zur Steuerung von Licht und Heizung nach Anwesenheit.

1. a) Nennen Sie den Zweck, den beide Varianten verfolgen, und beschreiben Sie für jede Variante, welche Daten erhoben werden.

1. b) Untersuchen Sie beide Varianten hinsichtlich ihrer datenschutzrechtlichen Problematik.

1. c) Beurteilen Sie die Varianten aus der Sicht von Schülerinnen und Schülern, Lehrkräften und Schulträger und geben Sie eine begründete Empfehlung.

Ein Hersteller von Smart-Home-Steckdosen stellt zwei Jahre nach Markteinführung die Bereitstellung von Sicherheitsupdates ein. Kurz darauf wird eine Sicherheitslücke bekannt, über die Angreifer die Steckdosen fernsteuern können. Tausende Geräte werden daraufhin zu einem Botnetz zusammengeschlossen, das gezielt Webserver überlastet.

1. a) Erläutern Sie, was ein Botnetz ist und welche Gefahr von vernetzten Haushaltsgeräten dafür ausgeht.

1. b) Vergleichen Sie die Verantwortung von Hersteller und Nutzerinnen und Nutzern in diesem Fall.

1. c) Beurteilen Sie eine gesetzliche Pflicht, Sicherheitsupdates für vernetzte Geräte mindestens fünf Jahre lang bereitzustellen.

Bei einem Karnevalsumzug in Düsseldorf soll die Zahl der Besucherinnen und Besucher mithilfe von Sensoren ermittelt werden. Die Sensoren erfassen die MAC-Adressen der Smartphones in Funkreichweite. Eine MAC-Adresse hat 48 Bit. Der Veranstalter diskutiert drei Varianten:

Variante	Speicherung
A	MAC-Adressen werden im Klartext 30 Tage gespeichert.
B	Es wird nur die Anzahl erkannter Geräte pro Minute gespeichert.
C	Jede MAC-Adresse wird durch einen aus ihr berechneten Pseudonym-Code ersetzt, der mit einem festen, bekannten Verfahren erzeugt wird.

1. a) Analysieren Sie, ob in den Varianten A und B personenbezogene Daten verarbeitet werden, und begründen Sie Ihre Antwort.

1. b) Berechnen Sie die Anzahl möglicher MAC-Adressen und die Zeit in Tagen, die das Durchprobieren aller Adressen dauert, wenn $10^9$ Adressen pro Sekunde geprüft werden. Beurteilen Sie damit den Schutz durch Variante C.

1. c) Bewerten Sie die drei Varianten unter Berücksichtigung der Interessen von Veranstalter, Besuchern und Stadt und entwickeln Sie eine begründete Empfehlung.

Der Hersteller einer Überwachungskamera für das Smart Home bietet zwei Betriebsarten an:

• Transportverschlüsselung: Die Videodaten werden auf dem Weg von der Kamera zum Cloud-Server mit TLS verschlüsselt, auf dem Server aber unverschlüsselt gespeichert und dort automatisch ausgewertet, zum Beispiel zur Personenerkennung.

• Ende-zu-Ende-Verschlüsselung: Nur das Smartphone der Nutzerin besitzt den Schlüssel. Der Server speichert nur verschlüsselte Daten und kann sie nicht auswerten.

1. a) Erläutern Sie den Unterschied zwischen beiden Betriebsarten und beschreiben Sie, wer jeweils die Daten im Klartext einsehen kann.

1. b) Analysieren Sie für beide Betriebsarten, welche Angriffspunkte (Übertragungsweg, Server, Smartphone) bestehen.

1. c) Beurteilen Sie die Entscheidung des Herstellers, die Funktion Personenerkennung anzubieten, unter rechtlichen, ethischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten.

Der Landwirt Henrik Brüning im Münsterland setzt ein vernetztes Bewässerungssystem ein. Bodenfeuchtesensoren auf den Feldern senden ihre Messwerte per Funk an ein Gateway. Das Gateway leitet die Daten an einen Cloud-Server eines Anbieters weiter. Dort entscheidet eine Software, wann die Pumpen (Aktoren) eingeschaltet werden. Der Landwirt bedient das System mit einer App. Die Pumpen reagieren auf Befehle des Servers ohne weitere Authentifizierung.

1. a) Analysieren Sie das System als Informatiksystem: Nennen Sie die Hardware-, Software- und Netzwerkkomponenten und beschreiben Sie die Client-Server-Struktur.

1. b) Erläutern Sie zwei Sicherheitsrisiken dieses Systems und schlagen Sie jeweils eine geeignete Gegenmaßnahme vor.

1. c) Bewerten Sie, ob die Steuerentscheidung besser in der Cloud oder lokal am Gateway getroffen werden sollte. Berücksichtigen Sie dabei Verfügbarkeit bei Netzausfall, Datenschutz, Kosten und Abhängigkeit vom Anbieter.