Zentrale Stelle für Informationstechnik im Sicherheitsbereich

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„Big Data in der polizeilichen Arbeit - Umgang und Analyse bei ZITiS“

Durch den technischen Fortschritt und die zunehmende Vernetzung der Gesellschaft werden tagtäglich riesige Datenmengen erzeugt. Somit müssen im polizeilichen Kontext diese Daten ausgewertet werden, um einen Fall umfassend zu bearbeiten und abschließen zu können. So vielfältig wie die Datenquellen und -arten, so umfangreich ist auch deren Auswertung. Diese multistrukturierten Daten sind zu komplex und zu umfangreich, um sie mit herkömmlichen Methoden auswerten zu können.

Daher ist es im Rahmen der polizeilichen Arbeit notwendig, diese Daten zu erfassen, auszuwerten und ggf. forensisch aufzuarbeiten. Denn nur so kann die Bearbeitung eines Falles umfassend erfolgen. Im oft zeitkritischen Präventivbereich (z. B. bei der Ankündigung einer Straftat) ist es notwendig, dass die Auswertung der Daten möglichst schnell erfolgt.

Beispiele sind Daten auf digitalen Endgeräten oder das Finden von vermissten Personen in Videoaufzeichnungen. Aber auch in anderen Fällen der Ermittlungsarbeit befindet man sich heute schnell im Kontext von Big Data, so z. B. beim Verfolgen von Finanztransaktionen oder Interaktionen in sozialen Netzwerken.

Um solche Anwendungsfälle effizient zu bearbeiten, müssen die bestehenden und bewährten Ermittlungsverfahren mit neuen Technologien ergänzt werden. Neben der Bereitstellung von Werkzeugen zur Unterstützung im Umgang mit der aktuell anfallenden Datenmenge, ist es auch notwendig, die bestehenden polizeilichen Verfahren zukunftssicher zu gestalten: Durch kontinuierliche, grundlagennahe Forschung, durch laufendes Angleichen der fachlichen Methoden und durch stetiges Anpassen der technischen Infrastruktur auf den aktuellen Stand der Technik. Sonst besteht das Risiko, dass die Datenmengen wieder manuell ausgewertet werden müssen - eine Sisyphusarbeit.

Um dieser und weiteren Herausforderungen in Ermittlungen und Strafverfolgung zu begegnen, hat das Bundesministerium des Innern, für Bau und Heimat 2017 die Zentrale Stelle für Informationstechnik im Sicherheitsbereich (ZITiS) geschaffen. ZITiS ist Teil der Cyber-Sicherheitsstrategie für Deutschland und ist Dienstleister für das Bundeskriminalamt (BKA), die Bundespolizei (BPol) und das Bundesamt für Verfassungsschutz (BfV). In deren Auftrag erforscht und entwickelt die Behörde neue technische Lösungen und Methoden mit Cyberbezug, die die innere Sicherheit verbessern, und bietet zudem Beratung zu technischen Fragen sowie Strategien im Sicherheitsbereich an.

Ausgehend von einer Bedarfserhebung beim BKA, der BPol und dem BfV wurden vier Geschäftsfelder geschaffen, in denen Fachleute aus den Bereichen Digitale Forensik, Telekommunikationsüberwachung, Kryptoanalyse und Big Data interdisziplinär an technischen Lösungen arbeiten.

Big Data steht nicht allein für große Datenmengen, sondern beinhaltet vielmehr auch sämtliche Verfahren und Methoden, die im Umgang mit diesen maßgeblich sind. Die Befassung beginnt bereits rückblickend auf die Datenentstehung, führt über die Speicherung der Daten und deren Handhabbarmachung schließlich zur automatisierten Auswertung, auch unter Nutzung von Methoden der künstlichen Intelligenz (KI). Hervorzuheben ist, dass die Ergebnisse der KI mit Wahrscheinlichkeiten behaftete Aussagen und Empfehlungen sind, die durch den Menschen im Kontext der Anwendungsfälle nutzbar sein können.

Je nach Aufgabenstellung sind verschiedene Technologieansätze für den Einsatz in Sicherheitsbehörden mehr oder weniger sinnvoll. Daher werden im Geschäftsfeld Big Data verschiedene Ansätze, auch pragmatische, zur Problemlösung grundsätzlich technologie- und herstellerneutral erforscht, entwickelt, analysiert und evaluiert. Der für das jeweilige Problem am besten geeignete Lösungsansatz in Form von entwickelten Verfahren und Methoden zum Gewinnen, Strukturieren, Sortieren und Visualisieren von Big Data wird anschließend zur Anwendung gebracht.

Zu Beginn einer Aufgabe mit Big Data Bezug steht die Gewinnung der Daten, die in einer Vielzahl unterschiedlicher Datentypen und -formate und variabler Größe vorliegen können. Dazu gehört auch immer die Analyse der Entstehung selbiger, da dort oft der Schlüssel zur Bewertung der Qualität der Daten zu finden ist.

Um diese Datenmengen zu strukturieren und daraus neue Kontexte oder neues Wissen abzuleiten, werden unter anderem Methoden der KI verwendet. Auch aus diesem Grund wird die ZITiS einen Hochleistungsrechnerverbund betreiben, um über die notwendigen Rechenkapazitäten zu verfügen. Im Weiteren können nun Verschneidungen bisher nicht verbundener Daten erfolgen, um die Daten - über die Kontexte der originären Datenquellen hinweg - in (neue) sinnvolle Zusammenhänge zu bringen.

Das Endprodukt - sofern nicht zur maschinellen Weiterverarbeitung gedacht - ist grundsätzlich eine Visualisierung und Zusammenfassung der Empfehlungen aus der KI zur weiteren Verwertung durch den Menschen.

Die ZITiS trägt auch im Bereich Big Data dazu bei, dass die technischen Fähigkeiten der Sicherheitsbehörden in Deutschland kontinuierlich weiterentwickelt werden. Das ist notwendig, damit sie ihren gesetzlichen Auftrag der Gefahrenabwehr und Strafverfolgung erfüllen können.

Der Polizist der Zukunft wird somit im Wettlauf mit den Cyberkriminellen Schritt halten können.

Autoren:

Alex Böhm studierte Informatik (M. Sc.) mit einem Schwerpunkt in den Bereich der Informations- und Kommunikationssysteme und arbeitet im Geschäftsfeld Big Data bei der ZITiS.

Jochen Dahlke war Geschäftsfeldleiter Big Data bei der ZITiS.

Dr. Eleanor Hobley ist promovierte Ingenieurin und Referentin Forschungsstrategie und Forschungsökosysteme bei der ZITiS .