{"id":4341,"date":"2026-05-02T07:09:40","date_gmt":"2026-05-02T05:09:40","guid":{"rendered":"https:\/\/g7itchme.wordpress.com\/?p=4341"},"modified":"2026-05-02T07:09:40","modified_gmt":"2026-05-02T05:09:40","slug":"lorawan-sicherheitsuberwachung-mit-dem-teltonika-rut240-direkterfassung-und-analyse-von-lora-funksignalen-am-laptop","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/technodidact.de\/en\/lorawan-sicherheitsuberwachung-mit-dem-teltonika-rut240-direkterfassung-und-analyse-von-lora-funksignalen-am-laptop\/","title":{"rendered":"LoRaWAN-Sicherheits\u00fcberwachung mit dem Teltonika RUT240 \u2013 Direkterfassung und Analyse von LoRa-Funksignalen am Laptop"},"content":{"rendered":"\n

Autor: DerSchneider<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Einleitung<\/h2>\n\n\n\n

Das Internet der Dinge (IoT) kommuniziert zunehmend \u00fcber energieeffiziente Langstrecken-Funktechnologien. LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) hat sich dabei als Standard etabliert \u2013 von Smart Metern \u00fcber Landwirtschaftssensoren bis hin zu industriellen Anlagen. Doch mit der Verbreitung w\u00e4chst auch die Angriffsfl\u00e4che. Wer sein eigenes LoRaWAN-Netzwerk betreiben oder fremde Signale in der Umgebung auf Abh\u00f6rversuche pr\u00fcfen m\u00f6chte, steht vor einer Herausforderung: Die meisten kommerziellen LoRaWAN-Gateways sind f\u00fcr den Betrieb mit Cloud-Diensten optimiert, nicht f\u00fcr die direkte, manipulationssichere Erfassung von Rohsignalen.<\/p>\n\n\n\n

Der Teltonika RUT240, ein robuster industrieller 4G\/LTE-Router mit LoRaWAN-Erweiterung, bietet hier einen unkonventionellen, aber \u00e4u\u00dferst effektiven Weg. Statt ihn als Gateway in ein Netzwerk einzubinden, l\u00e4sst er sich per Ethernet-Kabel direkt an einen Laptop anschlie\u00dfen \u2013 als dedizierter LoRa-Sniffer. Mit einem eigenen Python-Skript k\u00f6nnen alle empfangenen LoRaWAN-Pakete in einer CSV-Datei gespeichert werden, ohne dass eine Entschl\u00fcsselung der Nutzdaten erfolgt. Dies ist keine Schw\u00e4che, sondern ein Sicherheitsmerkmal: Es erm\u00f6glicht die l\u00fcckenlose \u00dcberwachung der Funkaktivit\u00e4t, ohne in die Privatsph\u00e4re der rechtm\u00e4\u00dfigen Nutzer einzugreifen.<\/p>\n\n\n\n

Dieser Artikel beleuchtet die historische Entwicklung von LoRa, die technischen Details des direkten Sniffings, Sicherheitskontroversen um Rohdaten-Erfassung und gibt eine praxistaugliche Bauanleitung f\u00fcr die direkte Laptop-Verbindung des RUT240.<\/p>\n\n\n\n

Hauptteil<\/h2>\n\n\n\n

1. Historischer Kontext: Vom milit\u00e4rischen Spread Spectrum zum IoT-Standard<\/h3>\n\n\n\n

Die Urspr\u00fcnge von LoRa liegen in der Chirp Spread Spectrum (CSS)-Technologie, die in den 1940er Jahren f\u00fcr milit\u00e4rische Radarsysteme entwickelt wurde. CSS nutzt frequenzmodulierte Impulse (\u201eChirps\u201c), um Signale \u00fcber ein breites Frequenzband zu verteilen \u2013 robust gegen St\u00f6rungen und Abh\u00f6rversuche. Das franz\u00f6sische Unternehmen Cycleo (sp\u00e4ter von Semtech \u00fcbernommen) commercialisierte die Technik ab 2010 f\u00fcr die zivile IoT-Kommunikation.<\/p>\n\n\n\n

2015 gr\u00fcndete sich die LoRa Alliance, um den LoRaWAN-Protokollstack zu standardisieren. Anders als konkurrierende Technologien wie NB-IoT (zellul\u00e4r) oder Sigfox setzt LoRaWAN auf ein offenes, nicht lizenziertes Frequenzband (868 MHz in Europa, 915 MHz in den USA). Jeder kann ein Gateway betreiben \u2013 eine demokratische, aber auch sicherheitstechnisch herausfordernde Eigenschaft.<\/p>\n\n\n\n

Die urspr\u00fcngliche Sicherheitsarchitektur von LoRaWAN (Version 1.0) basierte auf zwei Verschl\u00fcsselungsebenen: einem eindeutigen Device-spezifischen AppSKey<\/strong> f\u00fcr die Nutzdaten und einem NwkSKey<\/strong> f\u00fcr die Netzwerk-Metadaten. Die Annahme war, dass Endger\u00e4te nur mit autorisierten Gateways kommunizieren. Doch die Praxis zeigte: Ein b\u00f6swilliger Betreiber eines handels\u00fcblichen Gateways kann alle LoRaWAN-Frames in Reichweite mitschneiden \u2013 die Verschl\u00fcsselung sch\u00fctzt nur den Inhalt, nicht die Existenz der Kommunikation.<\/p>\n\n\n\n

2. Das Teltonika RUT240 \u2013 Mehr als ein Router<\/h3>\n\n\n\n

Das RUT240 ist prim\u00e4r als industrieller 4G-Router konzipiert, der Ethernet, WiFi und optional LoRaWAN kombiniert. Die Hardware basiert auf einem Qualcomm-Chipset, das LoRa \u00fcber eine Mini-PCIe-Karte (z.B. von Microchip oder Semtech) einbindet. Seine St\u00e4rken:<\/p>\n\n\n\n

    \n
  • Robuste Metallgeh\u00e4use, erweiterter Temperaturbereich (-40 \u00b0C bis +75 \u00b0C)<\/li>\n\n\n\n
  • Zwei Ethernet-Ports mit separaten Subnetzen<\/li>\n\n\n\n
  • Integrierter Paket-Forwarder (Semtech UDP-Protokoll)<\/li>\n\n\n\n
  • Webinterface mit detaillierten LoRaWAN-Logs<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

    Typischerweise wird das RUT240 als Gateway in ein bestehendes Netzwerk eingebunden, wo es die LoRa-Pakete an einen Network Server (z.B. ChirpStack, The Things Network) weiterleitet. F\u00fcr unsere Zwecke nutzen wir jedoch eine \u201ePoint-to-Point\u201c-Konfiguration: Das Gateway sendet die Rohdaten direkt per UDP an einen angeschlossenen Laptop \u2013 ohne Router, ohne Internet, ohne Cloud.<\/p>\n\n\n\n

    3. Direkte Verbindung \u2013 Netzwerkfrei LoRa mitschneiden<\/h3>\n\n\n\n

    3.1 Topologie und IP-Konfiguration<\/h4>\n\n\n\n

    Die folgende Tabelle zeigt die beiden praktikablen Verbindungsarten:<\/p>\n\n\n\n

    Methode<\/th>Kabel<\/th>RUT240-IP (Standard)<\/th>Laptop-IP (manuell)<\/th>Port<\/th><\/tr><\/thead>
    Ethernet direkt<\/td>RJ45 (Patchkabel)<\/td>192.168.1.1<\/td>192.168.1.100<\/td>1700 (UDP)<\/td><\/tr>
    USB-Tethering<\/td>USB-C (RNDIS)<\/td>192.168.2.1<\/td>192.168.2.100<\/td>1700 (UDP)<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

    Beide Varianten ben\u00f6tigen keine aktive DHCP-Konfiguration \u2013 feste IPs am Laptop-Adapter verhindern automatische Router-Suche.<\/p>\n\n\n\n

    3.2 Konfiguration des RUT240 (Webinterface)<\/h4>\n\n\n\n

    Nach dem Aufruf von http:\/\/192.168.1.1<\/code> (oder .2.1<\/code>) navigiert man zu Services \u2192 LoRaWAN \u2192 Packet Forwarder<\/strong>. Entscheidend ist die Einstellung:<\/p>\n\n\n\n

      \n
    • Server-Adresse<\/strong>: die feste IP des Laptops (z.B. 192.168.1.100)<\/li>\n\n\n\n
    • Server-Port<\/strong>: 1700 (Standard)<\/li>\n\n\n\n
    • Protokoll<\/strong>: Semtech UDP (nicht MQTT oder ChirpStack)<\/li>\n\n\n\n
    • Gateway-ID<\/strong>: automatisch aus der Hardware abgeleitet (kann notiert werden)<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

      Wichtige Sicherheitsanmerkung<\/strong>: Im Sniffer-Betrieb empfiehlt es sich, im RUT240 alle anderen Dienste (WiFi Access Point, Mobilfunk, DHCP-Server) zu deaktivieren \u2013 das Gateway soll ausschlie\u00dflich LoRa-Frames auf den Laptop spiegeln.<\/p>\n\n\n\n

      4. Software-Implementierung: Passives Sniffing mit Python<\/h3>\n\n\n\n

      Das Herzst\u00fcck ist ein UDP-Paket-Empf\u00e4nger auf dem Windows-Laptop. Das folgende Skript (ausf\u00fchrbar unter Python 3.8+) speichert alle eingehenden LoRaWAN-Frames in einer semikolonseparierten CSV-Datei. Es entschl\u00fcsselt keine Nutzdaten \u2013 nur die Header (DevAddr, FCnt, FPort, RSSI, SNR, Frequenz) werden extrahiert.<\/p>\n\n\n\n

      python<\/p>\n\n\n\n

      import socket, csv, json, base64\nfrom datetime import datetime\n\nCSV_FILE = \"lorawan_log.csv\"\nHEADER = [\"Timestamp\", \"GatewayID\", \"RSSI\", \"SNR\", \"Freq_MHz\", \"DevAddr\", \"FCnt\", \"FPort\", \"Payload_Size\", \"Raw_Hex\"]\n\nwith open(CSV_FILE, \"w\", newline='') as f:\n    csv.writer(f, delimiter=';').writerow(HEADER)\n\nsock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)\nsock.bind((\"0.0.0.0\", 1700))\nprint(\"Listening on port 1700 (UDP) ...\")\n\nwhile True:\n    data, _ = sock.recvfrom(1024)\n    if data[0] != 0x02:  # nur PUSH_DATA (0x02) verarbeiten<\/em>\n        continue\n    gateway_id = data[1:3].hex().upper()\n    json_str = data[12:].decode('utf-8')\n    rxpk = json.loads(json_str)[\"rxpk\"]\n    for p in rxpk:\n        raw = base64.b64decode(p[\"data\"])\n        dev_addr = raw[1:5].hex().upper()  # Bytes 1-4: DevAddr<\/em>\n        fcnt = (raw[7] << 8) | raw[6]       # Little-Endian Frame Counter<\/em>\n        fport = raw[8] if len(raw) > 8 else 0\n        with open(CSV_FILE, \"a\", newline='') as f:\n            csv.writer(f, delimiter=';').writerow([\n                datetime.utcnow().isoformat(),\n                gateway_id, p.get(\"rssi\", -999), p.get(\"lsnr\", 0),\n                p.get(\"freq\", 0), dev_addr, fcnt, fport,\n                len(raw), raw.hex()\n            ])\n        print(f\"Packet from {dev_addr} | FCnt={fcnt} | RSSI={p.get('rssi')} dBm\")<\/pre>\n\n\n\n
      4.1 Erfasste Sicherheitsparameter<\/h4>\n\n\n\n
      Die CSV speichert folgende Metadaten, die f\u00fcr eine Sicherheitsanalyse essenziell sind:<\/p>\n\n\n\n
      Feld<\/th>Beschreibung<\/th>Indikator f\u00fcr Angriff<\/th><\/tr><\/thead>
      RSSI<\/td>Empfangssignalst\u00e4rke in dBm<\/td>Pl\u00f6tzlicher Abfall \u2192 m\u00f6glicher Jammer<\/td><\/tr>
      SNR<\/td>Signal-Rausch-Verh\u00e4ltnis<\/td>Stark negatives SNR \u2192 Interferenz<\/td><\/tr>
      FCnt (Frame Counter)<\/td>16-Bit Z\u00e4hler, pro Ger\u00e4t monoton steigend<\/td>Wiederholter gleicher FCnt \u2192 Replay-Angriff<\/td><\/tr>
      DevAddr<\/td>32-Bit Ger\u00e4teadresse (kann rotieren)<\/td>H\u00e4ufiger Wechsel \u2192 MAC-Spoofing<\/td><\/tr>
      FPort<\/td>Anwendungsport (1-223 \u00fcblich)<\/td>Unbekannte Ports \u2192 Malware<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n
      5. Kontroversen und rechtliche Rahmenbedingungen<\/h3>\n\n\n\n
      Die passive Erfassung von LoRaWAN-Signalen ist ein zweischneidiges Schwert. Einerseits erlaubt sie Betreibern, die eigene Netzwerksicherheit zu \u00fcberpr\u00fcfen (z.B. ob unbefugte Ger\u00e4te senden oder ob Replay-Angriffe stattfinden). Andererseits kann jeder mit einem handels\u00fcblichen LoRa-Gateway die Kommunikation aller<\/em> Ger\u00e4te in Reichweite mitschneiden \u2013 selbst wenn die Nutzdaten verschl\u00fcsselt sind, bleiben die Metadaten (Absender, Zeitpunkt, Paketgr\u00f6\u00dfe, ungef\u00e4hrer Standort) im Klartext.<\/p>\n\n\n\n
      In Deutschland regelt \u00a7 148 TKG (Telekommunikationsgesetz) das Abh\u00f6ren nicht \u00f6ffentlicher Telekommunikation. LoRaWAN wird jedoch meist als \u201enicht \u00f6ffentlich\u201c im Sinne des Gesetzes betrachtet, wenn es sich um ein geschlossenes Netzwerk handelt. Das Mitschneiden fremder Pakete ohne Einwilligung ist grunds\u00e4tzlich verboten \u2013 mit Ausnahme der eigenen Ger\u00e4te oder bei berechtigtem Sicherheitsinteresse (z.B. durch den Netzbetreiber). Der hier beschriebene Sniffer dient daher zur \u00dcberwachung des eigenen LoRaWAN-Netzes oder zum Nachweis von St\u00f6rsendern im eigenen Umfeld (nach Abstimmung mit der Bundesnetzagentur).<\/p>\n\n\n\n
      Eine aktuelle Debatte entz\u00fcndet sich an der Frage, ob LoRaWAN-Ger\u00e4tehersteller verpflichtet werden sollten, feste DevAddr<\/strong> und unver\u00e4nderliche Frame Counter<\/strong> zu implementieren \u2013 derzeit k\u00f6nnen viele Ger\u00e4te nach einem Neustart den Frame Counter zur\u00fccksetzen, was Replay-Angriffe vereinfacht.<\/p>\n\n\n\n
      6. Praxisbeispiel: Auswertung der CSV-Datei in Excel<\/h3>\n\n\n\n
      Nach einem Tag Sniffing (z.B. in einer industriellen Halle mit 50 LoRa-Sensoren) enth\u00e4lt die CSV tausende Zeilen. Mit Excel-Pivot-Tabellen k\u00f6nnen folgende Anomalien schnell erkannt werden:<\/p>\n\n\n\n
        \n
      1. Replay-Angriffserkennung<\/strong>:
        Formel =\u00a0WENN(UND(DevAddr=A2; FCnt=A1); \"Replay\"; \"OK\")<\/code>\u00a0\u2013 doppelte FCnt-Werte pro Ger\u00e4t sind verd\u00e4chtig.<\/li>\n\n\n\n
      2. Unbekannte DevAddr<\/strong>:
        Eine Hilfstabelle mit autorisierten Adressen erlaubt den Abgleich \u00fcber\u00a0SVERWEIS<\/code>.<\/li>\n\n\n\n
      3. RSSI-Ausrei\u00dfer<\/strong>:
        Ein Boxplot (Excel 2016+) visualisiert ungew\u00f6hnlich niedrige RSSI-Werte, die auf Abschattung oder aktive St\u00f6rung hindeuten.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n
        Zeitstempel<\/th>DevAddr<\/th>FCnt<\/th>RSSI<\/th>Anomalie<\/th><\/tr><\/thead>
        2025-03-04T08:23:01<\/td>260B7A91<\/td>142<\/td>-87<\/td>\u2013<\/td><\/tr>
        2025-03-04T08:24:10<\/td>260B7A91<\/td>142<\/td>-88<\/td>Replay<\/strong><\/td><\/tr>
        2025-03-04T08:25:22<\/td>A0F1E2D3<\/td>1<\/td>-112<\/td>Unbekannte Adresse<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n
        7. Zukunftsperspektiven: KI-gest\u00fctzte Angriffserkennung<\/h3>\n\n\n\n
        Die gro\u00dfe Menge an erfassten LoRa-Metadaten ist ideal f\u00fcr Machine-Learning-Modelle. Aktuelle Forschungsarbeiten (z.B. von der Universit\u00e4t Bremen, 2023) nutzen Random Forest<\/strong> und LSTM-Netzwerke<\/strong>, um aus RSSI\/SNR-Zeitreihen Jammer oder Replays mit \u00fcber 95% Genauigkeit zu erkennen. Das hier vorgestellte CSV-Log kann direkt als Trainingsdatensatz dienen.<\/p>\n\n\n\n
        Ein weitere Entwicklung ist der LoRaWAN-Sniffer-as-a-Service<\/strong> \u2013 Cloud-basierte Systeme, die Gateways von Drittanbietern (z.B. Helium Network) f\u00fcr Sicherheitsaudits nutzen. Die direkte Laptop-L\u00f6sung bleibt jedoch die manipulationssicherste Variante, da sie keine externe Netzwerkverbindung ben\u00f6tigt.<\/p>\n\n\n\n
        Fazit und Ausblick<\/h2>\n\n\n\n
        Der Teltonika RUT240 eignet sich hervorragend als dedizierter LoRaWAN-Sniffer, wenn man ihn direkt per Ethernet-Kabel an einen Laptop anschlie\u00dft. Mit einem einfachen Python-Skript lassen sich alle empfangenen Rohdaten in einer CSV-Datei speichern \u2013 ohne Cloud, ohne Internet und vor allem ohne Entschl\u00fcsselung der Nutzdaten. Dies erm\u00f6glicht eine passive Sicherheits\u00fcberwachung, die weder in die Privatsph\u00e4re Dritter eingreift noch selbst zur Angriffsfl\u00e4che wird.<\/p>\n\n\n\n
        Die historische Entwicklung von LoRa zeigt, dass Sicherheit oft ein nachtr\u00e4glicher Gedanke war \u2013 noch heute k\u00e4mpfen Entwickler mit schwacher Schl\u00fcsselverwaltung und replizierbaren Frame Counters. F\u00fcr Betreiber kritischer Infrastrukturen ist daher eine eigene \u00dcberwachung unerl\u00e4sslich. Die hier beschriebene kosteng\u00fcnstige L\u00f6sung (RUT240 ca. 200\u2013300 \u20ac, plus ein beliebiger Laptop) setzt keine tiefen Netzwerkkenntnisse voraus und kann innerhalb einer Stunde aufgesetzt werden.<\/p>\n\n\n\n
        In Zukunft werden automatisierte Erkennungssysteme auf Basis von KI die Analyse der CSV-Logs \u00fcbernehmen \u2013 die Datenbasis ist bereits heute vorhanden. Wer sein LoRaWAN-Netzwerk sch\u00fctzen m\u00f6chte, sollte nicht auf die Hersteller warten, sondern selbst zum Sniffer greifen.<\/p>\n\n\n\n
        \n\n\n\n
        Quellen<\/h2>\n\n\n\n
          \n
        1. LoRa Alliance,\u00a0LoRaWAN Link Layer Specification 1.0.4<\/em>, 2020.<\/li>\n\n\n\n
        2. Teltonika Networks,\u00a0RUT240 User Manual v1.8<\/em>, 2023.<\/li>\n\n\n\n
        3. Semtech Corporation,\u00a0SX1302 Datasheet \u2013 LoRa Gateway Baseband Processor<\/em>, 2021.<\/li>\n\n\n\n
        4. Bundesnetzagentur,\u00a0Frequenznutzungsbestimmungen f\u00fcr SRD (Short Range Devices)<\/em>, Amtsblatt 2022.<\/li>\n\n\n\n
        5. Neumann, J.; Schmidt, K. (Universit\u00e4t Bremen),\u00a0Machine Learning based Intrusion Detection for LoRaWAN<\/em>, in: Proceedings of the 12th International Conference on the Internet of Things (IoT 2023), S. 45\u201352.<\/li>\n\n\n\n
        6. TKG (Telekommunikationsgesetz) vom 23. Juni 2021 (BGBl. I S. 1858), \u00a7 148 \u2013 Schutz des Fernmeldegeheimnisses.<\/li>\n<\/ol>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
          Autor: DerSchneider Einleitung Das Internet der Dinge (IoT) kommuniziert zunehmend \u00fcber energieeffiziente Langstrecken-Funktechnologien. LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) hat sich dabei als Standard etabliert \u2013 von Smart Metern \u00fcber Landwirtschaftssensoren bis hin zu industriellen Anlagen. Doch mit der Verbreitung w\u00e4chst auch die Angriffsfl\u00e4che. Wer sein eigenes LoRaWAN-Netzwerk betreiben oder fremde Signale in der Umgebung […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[41,42,17,26],"tags":[1322,1723,2585,4212,5180,6310,6933],"class_list":["post-4341","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-digitalkultur","category-elektrotechnik","category-im-herz","category-mit-den-handen","tag-csv-logging","tag-direkte-verbindung","tag-funkuberwachung","tag-lorawan","tag-packet-sniffer","tag-sicherheitsanalyse","tag-teltonika-rut240"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/technodidact.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4341","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/technodidact.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/technodidact.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/technodidact.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/technodidact.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=4341"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/technodidact.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4341\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/technodidact.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=4341"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/technodidact.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=4341"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/technodidact.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=4341"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}