Konzept der Schlüsselgenerierung zwischen zwei Fahrzeugen
FH St. Pölten
Ein Projekt der Fachhochschule St. Pölten entwickelt derzeit ein neues Verfahren zur Verschlüsselung von Daten für den Bereich des autonomen Fahrens und das Internet der Dinge (IoT). Die Technik soll auch mit in Zukunft verfügbaren neuen Computer-Technologien noch sichere Kommunikation ermöglichen, so das Ziel der österreichischen Wissenschaftler.
Bisher werden für das Verschlüsseln mathematische Verfahren eingesetzt. Doch digitale kabellose Kommunikation mit sensiblen Daten wie beim Internet der Dinge oder dem autonomen Fahren erfordere neue Verfahren, die auch bei zukünftigen Technologien, wie zum Beispiel Quantencomputern, noch sicher seien, so die Forscher. Dafür entwickelt das von der FH St. Pölten durchgeführte Projekt "KIF – Kryptografie mit Integration von Funkmessdaten" nun einen neuen Ansatz. Statt mathematischer Verfahren zum Genieren der Schlüssel werden Funkdaten genutzt.
"Verkehrsinfrastruktur wird für mindestens 20 Jahre ausgelegt. In spätestens 15 Jahren werden Quantencomputer mit ausreichenden Geschwindigkeiten für die praktische Anwendung erwartet. Derzeitige Verfahren zur Objekt-/Daten-Authentifizierung und Datenintegritätsprüfung sind dann aus Sicherheitsgründen nicht mehr verwendbar. Daher suchen wir bereits jetzt nach einer quantencomputersicheren Methode auf Basis physikalischer Methoden, die auch dann noch sicher ist", sagt Ernst Piller, Leiter des Projekts sowie des Instituts für IT-Sicherheitsforschung der FH St. Pölten.
Funkdaten zum Verschlüsseln von Kommunikation
Basis der neuen Methode ist das Erzeugen und Verteilen von kryptografischen Schlüsseln auf Basis der Messung von Funkkanaleigenschaften einer hochfrequenten Funkübertragung: Bei beiden Objekten (jeweils Sender und Empfänger), zum Beispiel Fahrzeugen, werden Funksignale sowie reflektierende Echos des Signals und deren Verzögerung gemessen.
"Dieses Muster aus Hauptsignal und verzögerten Echos ist zufällig und nur an den beiden Empfängerseiten gleich. Daraus lassen sich Zufallsdaten erzeugen, die zum Generieren des Schlüssels verwendet werden und die von potentiellen Angreiferinnen und Angreifern nicht abgehört werden können", erklärt Piller.
Piller zufolge gibt es bereits ähnliche Ansätze, das Projekt der FH St. Pölten berücksichtige aber einige spezifische Faktoren, die für das autonome Fahren gelten und die sichere Kommunikation erschweren: mögliche hohe Fahrzeuggeschwindigkeit, schnell wechselnde Fahrzeuge, hohe Anzahl an Fahrzeugen, meist sehr kurze Kommunikationszeiten und Störungen aus dem Umfeld. Ziel sei ein kostengünstiges Produkt für den praktischen Einsatz.