Het relatief onbekende LoRa-WAN netwerk is handig om apparaten met elkaar te laten communiceren, zonder WiFi of 5G. Maar deze nieuwe verbindingen en bijbehorende ‘internet of things’ kennen ook informatiebeveiligingsrisico’s. Daarnaast zijn er maatschappelijke vraagstukken, die het overdenken waard zijn. 

Waarom LoRa-WAN?  

Het is mogelijk dat in de toekomst bijna alles verbonden wordt aan internet. Niet alleen prullenbakken maar ook hele stukken land, straatlantaarns en gebouwen. Op die manier kan alles makkelijk gemonitord worden: zijn de prullenbakken al vol, heeft het land genoeg water en komt iemand met de juiste privileges het gebouw binnen? LoRa-WAN is handig voor de toepassing van het internet of things (IoT): dingen verbinden met het internet. Wil je meer lezen over IoT? Bekijk dan deze productie van onze mede student Niels Keijsers. 

Een bedrijf dat al gebruik maakt van LoRa-WAN is DHL. Via telecomaanbieder KPN maakt de pakketbezorgdienst gebruik van een LoRa-WAN-netwerk voor de met het internet verbonden e-bikes van DHL. Deze e-bikes maken zelfstandig contact met de basis van het LoRa-WAN-netwerk. Dit is mogelijk omdat LoRa-WAN een groot bereik heeft en heel zuinig is met stroom. 

Objecten en apparaten verbinden aan internet geeft bedrijven nieuwe mogelijkheden. Zo kan pakketdienst DHL monitoren of de pakketjes droog blijven in de container achter de e-bike. Een vuilnisophaaldienst kan met een verbonden ondergrondse afvalcontainer zien wanneer deze geleegd moet worden. En een boer kan diens gewassen monitoren met behulp van LoRa-WAn En zo zijn er tal van toepassingen. Dit is onder andere mogelijk met een LoRa-WAN-netwerk. 

Hoe werkt LoRa? 

Maar eerst: hoe werkt LoRa-WAN eigenlijk? Bekijk hieronder de video of lees de samenvatting onder de video. 

Bron 

LoRa-WAN, oftewel Long Range Wide Area Network, is een technologie die kleine pakketjes data kan ontvangen en versturen tussen verschillende objecten en systemen. De volledige naam onthult al dat het stroomverbruik laag is en het bereik groot. De technologie werkt op radiofrequentie. LoRa-WAN-apparaten die over grote gebieden zijn verspreid, kunnen draadloos met internet verbinden door middel van radiogolven. 

Ondanks het grote bereik van LoRa-WAN, kan het netwerk nog niet alle plaatsen op de wereld bereiken. Hiervoor zijn al oplossingen in ontwikkeling om dit probleem aan te pakken. De meest voor de hand liggende oplossing hiervoor is communicatie met satellieten. Dan zou de communicatie over de aarde nog steeds via LoRa-WAN gaan, maar vervolgens de LoRa-WAN-punten optimaliseren met een satellietverbinding. Zo kunnen nog grotere afstanden worden overbrugd en uiteindelijk weer via een omweg het LoRa-WAN-netwerk aan elkaar te verbinden. 

Risico’s 

Hoewel er al bedrijven zijn die LoRa gebruiken, zoals DHL, is de beveiliging ervan nog niet volledig onderzocht of ontwikkeld. Daarom zijn LoRa-WAN- apparaten al geruime tijd een doel van hackers. 

Organisaties die LoRa-WAN gebruiken, zijn meestal grootschalige faciliteiten, nutsbedrijven of overheden. De apparaten die deze technologie gebruiken, hebben een laag stroomverbruik en worden verspreid over grotere gebieden. Ideaal om LoRa-WAN te gebruiken, maar de meeste organisaties zijn niet geneigd om de apparaten en het netwerk volledig te beveiligen. Omdat de verschillende contactpunten van LoRa-WAN zo wijdverspreid liggen, zijn de kleine bedrijven minder geneigd om deze contactpunten fysiek te beveiligen. Dit kan leiden tot vastgelopen organisaties, gelekte gegevens of vervalste informatie. 

In een onderzoek van Sébastien Dudek (werkzaam bij informatiebeveiligingsbedrijf Trend Micro) worden de meest voorkomende hacks op LoRa-WAN op een rij gezet. Daaronder valt bijvoorbeeld een ‘DoS-aanval’ (Denial of Service-aanval), waarbij de aanvaller een systeem doelbewust overbelast. Daarnaast noemt Dudek ook ‘bit-flipping’ als risico. De data tussen het ene apparaat en de netwerkservice zijn versleuteld, maar tussen de netwerkservice en de applicatieserver niet. Dat komt omdat de taak van LoRa-WAN er dan op zit. Dat biedt kansen voor criminelen. 

Ondanks dat LoRa-WAN een aantal risico’s kent, betekent dat niet dat er niets aan gedaan kan worden. In het onderzoek van Sébastien Dudek worden ook de maatregelen genoemd die ingevoerd kunnen worden voor de mogelijke aanvallen op LoRa. 

Bron

Niet slechter beveiligd dan anderen 

Toch is LoRa-WAN niet per se slechter beveiligd dan bijvoorbeeld WiFi, weet bijvoorbeeld Marco van der Lee, docent bij Fontys ICT en LoRa-WAN hobbyist. “De data die LoRa-WAN doorstuurt is maar een klein pakketje informatie en dus oninteressant voor hackers. In theorie zouden onderschepte data-pakketjes gebruikt kunnen worden om informatie te achterhalen, maar als een hacker weet dat de prullenbakjes vol zijn is dat meestal niet erg”. Het risico hangt dus af van de context, toepassing en hoeveel de data waard is. 

“Fysiek ‘hacken’, of beter gezegd, manipuleren van de data kan ook een risico vormen”, vertelt Van der Lee. Dat heeft ook te maken met de wijdverspreide apparaten op bijvoorbeeld een stuk land. Zo kan een sensor die bijhoudt of de grond droog is, expres natgemaakt worden. De vraag is echter wie dat zou doen en waarom. Wederom hangt het af van de context en toepassing van LoRa-WAN. 

De beveiliging van de aan LoRa-WAN gekoppelde apparaten moet ook in acht worden genomen worden. Een slecht beveiligd apparaat kan alsnog gehackt worden of gemanipuleerd. Omdat er een heleboel apparaten en objecten verbonden kunnen worden, geldt de regel: het netwerk is zo sterk als de zwakste schakel. 

Maatschappij 

Naast hack-gevoelige risico’s zijn er ook nog maatschappelijke vraagstukken. Een samenleving die gefundeerd is in de digitale wereld, maakt zichzelf kwetsbaar. Door LoRa-WAN te gebruiken en allerlei objecten daarop aan te sluiten krijgt de samenleving nieuwe risico’s. Wat als het netwerk plots uitvalt? Hoe erg is dat? 

In het geval van de prullenbakken die een seintje geven als ze vol zijn: misschien niet zo erg. Is het erg als de sensor die het waterpeil monitort gehackt wordt? Of de sensoren die de biodiversiteit op het stuk land monitort? Afhankelijk van de toepassing van LoRa-WAN zijn de risico’s in te schatten en de beveiliging daarop aan te laten sluiten. 

Landbouwtoepassingen 

Een toepassing van LoRa-WAN die de Rabobank onderzoekt is die van landbouw. De tijd dat men met de hand koeien molk en met een schoffel het land omploegde is voorbij. Daar bestaan nu technologische hoogstandjes voor. De volgende stap zou monitoring door middel van LoRa-WAN kunnen zijn als het aan ‘de boerenbank’ ligt. LoRa Alliance schrijft in een paper over LoRa-WAN en landbouw dat boeren nu nog afgaan op gemiddelden van seizoenen als ze bijvoorbeeld hun land bewateren. Monitoring met behulp van LoRa-WAN zou water kunnen besparen door beter te voorspellen hoeveel water er nodig is. 

Normale 4- en 5G verbindingen zijn niet dekkend in landen als Australië en Nigeria en zouden monitoring met internet niet mogelijk maken. LoRa-WAN is juist geschikt voor lange afstanden en maakt dit wel mogelijk, bijvoorbeeld in combinatie met satelieten. Op die manier kunnen bijvoorbeeld wilde dieren, distributienetwerken, cacaobonen, het weer en koeien gemonitord worden en wordt het werk efficiënter. 

LoRa-WAN en klimaatproblemen 

LoRa-WAN is ook geschikt om ingezet te worden om landbouw te verduurzamen. Omdat het in principe van alles kan monitoren, zou het ook stikstof, gifstoffen en CO2 kunnen monitoren. Rabobank onderzoekt deze duurzame toepassingen van LoRa-WAN. Rabobank schrijft op haar website: “We vinden het belangrijk dat voeding met respect voor mens, dier, natuur én voor de boer economisch rendabel wordt geproduceerd.” 

In het jaarverslag van 2020 schrijft de bank ook over landbouw en verduurzaming. “Om genoeg eten te hebben voor de wereldpopulatie en dat te bereiken op een duurzame manier, focust Rabobank zich op het verbeteren van de voedsel- en landbouwwaardeketen. Dit omvat een focus op het vergroten van de beschikbaarheid van voedsel, het verbeteren van de toegang tot voedsel en het promoten van gezond voedsel en de stabiliteit hiervan.” LoRa-WAN kan hierbij helpen door transporten van voedsel te volgen en te monitoren. Op die manier kunnen problemen in de waardeketen snel worden opgespoord en opgelost. 

Kritiek 

De bank houdt zich bezig met milieu en landbouw, maar krijgt het ook kritiek. De activistische milieugroep Extintion Rebellion draagt op hun website de Rabobank op: ‘stop met het financieren van de klimaatcrisis!’. Zij vinden dat de Rabobank, maar ook andere grote bedrijven, een landbouwsysteem in standhouden dat slecht voor het milieu is. Hoe kijken zij aan tegen innovatieve technieken als LoRa-WAN die juist kunnen helpen bij het verduurzamen van de landbouw? 

Roos Saat(24) van de milieugroep ziet in LoRa eventueel wel een rol om landbouw te verduurzamen. “Maar het zou ook alleen symptoombestrijding kunnen zijn. Het hele landbouwsysteem moet op de schop.” Saat is betrokken bij het boerenleven, haar ouders hebben een biologische boerderij. Hun boerderij werd ook gefinancierd door de Rabobank. Een ander punt van kritiek dat Saat heeft is dat meer technologie in de landbouw niet per se wenselijk is. “Kennis over landbouw gaat verloren omdat boeren voornamelijk achter de computer zitten. Daarnaast maak je je als boer afhankelijk van de technologie.” 

Conclusie 

LoRa-WAN biedt vele toepassingen en mogelijkheden. Op dit moment worden veel objecten en apparaten al gekoppeld aan het internet en dat gaat steeds meer worden. Met dit nieuwe netwerk wordt dit makkelijker, goedkoper en zuiniger. Toch moeten informatiebeveiligingsrisico’s niet lichtzinnig worden opgevat, omdat de maatschappij gedragen gaat worden door deze nieuwe infrastructuur en zichzelf zo kwetsbaar maakt. 

LoRa-WAN moet verder worden onderzocht op de mogelijkheden, maar heeft zeker potentie om bijvoorbeeld de landbouw te ondersteunen, efficiënter te maken en te verduurzamen. 

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *