Developing a distributed electronic health-record store for India

The DIGHT project is addressing the problem of building a scalable and highly available information store for the Electronic Health Records (EHRs) of the over one billion citizens of India

How secure is ERTMS?

This paper reports on the results of a security analysis of the European Railway Traffic Management System (ERTMS) specifications. ERTMS is designed to be fail-safe and the general philosophy of ‘if in doubt, stop the train’ makes it difficult to engineer a train accident. However, it is possible to exploit the fail-safe behaviour of ERTMS and create a situation that causes a train to halt. Thus, denial of service attacks are possible, and could be launched at a time and place of the attacker’s choosing, perhaps designed to cause maximum disruption or passenger discomfort. Causing an accident is more difficult but not impossible

Ensuring Cyber-Security in Smart Railway Surveillance with SHIELD

Modern railways feature increasingly complex embedded computing systems for surveillance, that are moving towards fully wireless smart-sensors. Those systems are aimed at monitoring system status from a physical-security viewpoint, in order to detect intrusions and other environmental anomalies. However, the same systems used for physical-security surveillance are vulnerable to cyber-security threats, since they feature distributed hardware and software architectures often interconnected by ‘open networks’, like wireless channels and the Internet. In this paper, we show how the integrated approach to Security, Privacy and Dependability (SPD) in embedded systems provided by the SHIELD framework (developed within the EU funded pSHIELD and nSHIELD research projects) can be applied to railway surveillance systems in order to measure and improve their SPD level. SHIELD implements a layered architecture (node, network, middleware and overlay) and orchestrates SPD mechanisms based on ontology models, appropriate metrics and composability. The results of prototypical application to a real-world demonstrator show the effectiveness of SHIELD and justify its practical applicability in industrial settings

MP-CFM: MPTCP-Based communication functional module for next generation ERTMS

184 p. El contenido de los capítulos 4,5,6,7,8 y 9 está sujeto a confidencialidadEl Sistema Europeo de Gestión del Tráfico Ferroviario (ERTMS, por sus siglasen inglés), fue originalmente diseñado para los ferrocarriles europeos. Sinembargo, a lo largo de las dos últimas décadas, este sistema se ha convertidoen el estándar de-facto para los servicios de Alta Velocidad en la mayoría depaíses desarrollados.El sistema ERTMS se compone de tres subsistemas principales: 1) el Sistemade Control Ferroviario Europeo (ETCS, por sus siglas en inglés), que actúacomo aplicación de señalización; 2) el sistema Euroradio, que a su vez estádividido en dos subsistemas, el Módulo de Seguridad Funcional (SFM, porsus siglas en inglés), y el Módulo de Comunicación Funcional (CFM, porsus siglas en inglés); y 3) el sistema de comunicaciones subyacente, GSM-R,que transporta la información intercambiada entre el sistema embarcado enel tren (OBU, por sus siglas en inglés) y el Centro de Bloqueo por Radio(RBC, por sus siglas en inglés). El sistema de señalización ETCS soporta tresniveles dependiendo del nivel de prestaciones soportadas. En el nivel 3 seintroduce la posibilidad de trabajar con bloques móviles en lugar de bloquesfijos definidos en la vía. Esto implica que la distancia de avance entre dos trenesconsecutivos puede ser reducida a una distancia mínima en la que se garanticela seguridad del servicio, aumentando por tanto la capacidad del corredorferroviario. Esta distancia de seguridad viene determinada por la combinaciónde la distancia de frenado del tren y el retraso de las comunicaciones deseñalización. Por lo tanto, se puede afirmar que existe una relación directaentre los retrasos y la confiabilidad de las transmisiones de las aplicaciones deseñalización y la capacidad operacional de un corredor ferroviario. Así pues,el estudio y mejora de los sistemas de comunicaciones utilizados en ERTMSjuegan un papel clave en la evolución del sistema ERTMS. Asimismo, unaoperatividad segura en ERTMS, desde el punto de vista de las comunicacionesimplicadas en la misma, viene determinada por la confiabilidad de lascomunicaciones, la disponibilidad de sus canales de comunicación, el retrasode las comunicaciones y la seguridad de sus mensajes.Unido este hecho, la industria ferroviaria ha venido trabajando en ladigitalización y la transición al protocolo IP de la mayor parte de los sistemasde señalización. Alineado con esta tendencia, el consorcio industrial UNISIGha publicado recientemente un nuevo modelo de comunicaciones para ERTMSque incluye la posibilidad, no solo de operar con el sistema tradicional,basado en tecnología de conmutación de circuitos, sino también con un nuevosistema basado en IP. Esta tesis está alineada con el contexto de migraciónactual y pretende contribuir a mejorar la disponibilidad, confiabilidad yseguridad de las comunicaciones, tomando como eje fundamental los tiemposde transmisión de los mensajes, con el horizonte puesto en la definición deuna próxima generación de ERTMS, definida en esta tesis como NGERTMS.En este contexto, se han detectado tres retos principales para reforzar laresiliencia de la arquitectura de comunicaciones del NGERTMS: 1) mejorarla supervivencia de las comunicaciones ante disrupciones; 2) superar laslimitaciones actuales de ERTMS para enviar mensajes de alta prioridad sobretecnología de conmutación de paquetes, dotando a estos mensajes de un mayorgrado de resiliencia y menor latencia respecto a los mensajes ordinarios; y3) el aumento de la seguridad de las comunicaciones y el incremento de ladisponibilidad sin que esto conlleve un incremento en la latencia.Considerando los desafíos previamente descritos, en esta tesis se proponeuna arquitectura de comunicaciones basada en el protocolo MPTCP, llamadaMP-CFM, que permite superar dichos desafíos, a la par que mantener laretrocompatibilidad con el sistema de comunicaciones basado en conmutaciónde paquetes recientemente propuesto por UNISIG. Hasta el momento, esta esla primera vez que se propone una arquitectura de comunicaciones completacapaz de abordar los desafíos mencionados anteriormente. Esta arquitecturaimplementa cuatro tipos de clase de servicio, los cuales son utilizados porlos paquetes ordinarios y de alta prioridad para dos escenarios distintos; unescenario en el que ambos extremos, el sistema embarcado o OBU y el RBC,disponen de múltiples interfaces de red; y otro escenario transicional en el cualel RBC sí tiene múltiples interfaces de red pero el OBU solo dispone de unaúnica interfaz. La arquitectura de comunicaciones propuesta para el entornoferroviario ha sido validada mediante un entorno de simulación desarrolladopara tal efecto. Es más, dichas simulaciones demuestran que la arquitecturapropuesta, ante disrupciones de canal, supera con creces en términos derobustez el sistema diseñado por UNISIG. Como conclusión, se puede afirmarque en esta tesis se demuestra que una arquitectura de comunicaciones basadade MPTCP cumple con los exigentes requisitos establecidos para el NGERTMSy por tanto dicha propuesta supone un avance en la evolución del sistema deseñalización ferroviario europeo

component testing

Este relatório/dissertação foi desenvolvido no âmbito do Curso de Mestrado em Engenharia Eletrotécnica, e para a Unidade Curricular de Estágio, e representa o trabalho desenvolvido na empresa Critical Software, no âmbito do projeto interno Railway Embedded Software Validation na área de Component Testing. No projeto em que está envolvido este estágio, visa-se testar componentes do sistema de controlo do comboio (Luzes, Travagem, ...), ou seja, testar se uma das partes dos componentes está a funcionar dentro dos parâmetros exigidos e/ou estabelecidos. Para isso foi necessário passar por um processo de aprendizagem com várias etapas, entre as quais se podem destacar: - como funcionam os comboios; - como são aplicadas as normas; - como são descritos os requisitos necessários para que os comboios funcionem dentro dos parâmetros de segurança. Com isso em perspetiva, foram realizadas atividades de verificação formal, com objetivo fazer a especificação e desenvolvimento dos diversos níveis de teste o sistema. Alguns dos sistemas estudados foram de tração, sistema de travagem, controlos do motorista e de diagnóstico

Space Weather and Rail: Findings and Outlook

Space weather caused by solar activity can disrupt and damage critical infrastructures in space and on the ground. Space-weather impacts to the power grid, aviation, communication, and navigation systems have already been documented. Since society relies increasingly on the services these critical infrastructures provide, awareness of the space weather threat needs to be increased and the associated risks assessed. While most research on impacts of space weather focuses on the power grid, the Global Navigation Satellite System (GNSS), and aviation, railway networks are also a potential area for concern. Anomalies in signalling systems have been observed during geomagnetic storms, and rail transport depends on power, communications, and progressively on GNSS for timing and positioning. In order to raise awareness of this topic, and to further explore the vulnerability of rail systems to space weather, the European Commission’s Joint Research Centre, the Swedish Civil Contingencies Agency, the UK Department for Transport, and the US National Oceanic and Atmospheric Administration jointly organised the “Space weather and rail” workshop in London on 16-17 September 2015. The workshop was attended by representatives from the railway sector, insurance, European and North American government agencies, academia, and the European Commission. This report presents the main findings and conclusions of this workshop.JRC.G.5-Security technology assessmen