Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Informatiker der Saar-Uni verhindern Auto-Fernsteuerung durch Hacker

nächste Meldung

Um aus der Ferne die Bremsen eines fremden Fahrzeuges bei einer Geschwindigkeit von über 100 Stundenkilometern unschädlich zu machen, genügten dem US-amerikanischen Sicherheitsforscher Stephen Checkoway die im Auto installierte Software zum Abspielen von Musik und ein damit verbundenes Smartphone.

Stefan Nürnberger

DFKI

Professor Christian Rossow

CISPA

„Wäre die Software nicht an das interne Netzwerk, den sogenannten CAN-Bus, der Mittelklasselimousine angeschlossen gewesen, hätte sich Checkoway noch mehr anstrengen müssen“, erklärt Stefan Nürnberger, der das Smart Systems Lab am Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) leitet. Inzwischen ist die Sicherheitslücke so populär, dass sie sogar am vergangenen Sonntag in der Folge „Echolot“ der Fernseh-Kriminalreihe „Tatort“ eine brisante Rolle spielte.

Der CAN-Bus wurde 1983 von der Autoindustrie entwickelt, um nicht mehr meterlange Kabelbäume im Auto verlegen zu müssen. Denn der Vorteil einer Busstruktur liegt darin, dass man nur eine Übertragungsleitung verwendet, an die alle Geräte angeschlossen sind und über die alle Geräte miteinander kommunizieren. Daher verbindet der CAN-Bus sowohl Sensoren wie beispielsweise für die Geschwindigkeitskontrolle als auch Aktuatoren wie beispielsweise Servomotoren. Auch Steuergeräte wie ein Einparkassistent senden über ihn Kommandos.

„Aus Perspektive der IT-Sicherheit birgt das jedoch auch einen entscheidenden Nachteil: Sobald ein an den Bus angeschlossenes Gerät von einem Angreifer kontrolliert wird, kann dieses sich gegenüber weiteren Komponenten als andere Komponente ausgeben und Nachrichten fälschen“, erklärt Nürnberger.

Zusammen mit Christian Rossow, Professor für IT-Sicherheit an der Universität des Saarlandes, arbeitet Nürnberger daher daran, dass Komponenten wie ein Notbremsassistent am CAN-Bus weder die Echtheit des Senders noch den Wahrheitsgehalt der gesendeten Informationen anzweifeln müssen. Ihrer zu diesem Zweck entwickelten Software„vatiCAN“ gelingt dies, indem nur der echte Sender die notwendigen Authentifizierungscodes an Nachrichten anhängen kann.

Dadurch ist folgender Sicherheitscheck möglich: Der Notbremsassistent schickt wie bisher seinen Befehl an die Bremse. Danach berechnet er mithilfe eines geheimen Schlüssels den Authentifizierungscode, der nur für ein einziges Datenpaket gültig ist und ebenfalls an die Bremse geschickt wird. Diese hat inzwischen selber den Authentifizierungscode berechnet und das Ergebnis vergleicht sie nun mit dem über den CAN-Bus erhaltenen. Sind sie identisch, kann die Bremse sicher sein, dass die Nachricht nicht manipuliert wurde. Sie führt den Befehl aus. „Dass die Nachricht nur vom Notbremsassistenten stammen kann, weiß die Bremse indirekt, da der Assistent den passenden Code sonst nicht ausrechnen hätte können“, sagt Nürnberger.

Weitere Attacken, wie beispielsweise das Mitschneiden von Nachrichten und mehrfache Verschicken, unterbinden die Forscher, indem sie der Nachricht noch einen Zeitstempel hinzufügen. Ist er nicht aktuell, stimmt etwas nicht mit der Nachricht. „Durch die zusätzlichen Berechnungen benötigt das Übertragen der Nachricht nur zwei Millisekunden mehr“, berichtet Nürnberger, der vatiCAN an einem VW Passat getestet hat. Dies sei auch für Steuervorgänge akzeptabel, bei denen es auf die unmittelbare Reaktion ankomme: „Verzögern sich Datenpakete um zwei Millisekunden, verlängert das bei einer Geschwindigkeit von 130 Kilometer pro Stunde den Bremsweg um gerade mal sieben Zentimeter“, so Nürnberger. Ihr Verfahren haben die Forscher bereits auf einer internationalen Konferenz in Santa Barbara in Kalifornien vorgestellt. Ihre Software kann im Internet kostenlos heruntergeladen und verwendet werden.

Weitere Informationen: VatiCAN - Vetted, Authenticated CAN Bus (pdf)
Stefan Nürnberger, Christian Rossow.
Conference on Cryptographic Hardware and Embedded Systems (CHES), 2016

Fragen beantwortet:
Stefan Nürnberger
Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI)/
Kompetenzzentrum für IT-Sicherheit (CISPA) der Universität des Saarlandes
Telefon: 0681 85775-4823
E-Mail: stefan.nuernberger@cispa.saarland

Redaktion:
Gordon Bolduan
Kompetenzzentrum Informatik Saarland
Telefon: 0681 302-70741
E-Mail: bolduan@mmci.uni-saarland.de

Hinweis für Hörfunk-Journalisten:
Sie können Telefoninterviews in Studioqualität mit Wissenschaftlern der Universität des Saarlandes führen, über Rundfunk-Codec (IP-Verbindung mit Direktanwahl oder über ARD-Sternpunkt 106813020001). Interviewwünsche bitte an die Pressestelle (0681/302-3610).

Friederike Meyer zu Tittingdorf | Universität des Saarlandes
Weitere Informationen:
http://www.uni-saarland.de

nächste Meldung

Im Focus: Why we need erasable MRI scans

New technology could allow an MRI contrast agent to 'blink off,' helping doctors diagnose disease

Magnetic resonance imaging, or MRI, is a widely used medical tool for taking pictures of the insides of our body. One way to make MRI scans easier to read is...

Im Focus: Fraunhofer ISE und teamtechnik bringen leitfähiges Kleben für Siliciumsolarzellen zu Industriereife

Das Kleben der Zellverbinder von Hocheffizienz-Solarzellen im industriellen Maßstab ist laut dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und dem Anlagenhersteller teamtechnik marktreif. Als Ergebnis des gemeinsamen Forschungsprojekts »KleVer« ist die Klebetechnologie inzwischen so weit ausgereift, dass sie als alternative Verschaltungstechnologie zum weit verbreiteten Weichlöten angewendet werden kann. Durch die im Vergleich zum Löten wesentlich niedrigeren Prozesstemperaturen können vor allem temperatursensitive Hocheffizienzzellen schonend und materialsparend verschaltet werden.

Dabei ist der Durchsatz in der industriellen Produktion nur geringfügig niedriger als beim Verlöten der Zellen. Die Zuverlässigkeit der Klebeverbindung wurde...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: Innovatives 3D-Druckverfahren für die Raumfahrt

Auf der Hannover Messe 2018 präsentiert die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), wie Astronauten in Zukunft Werkzeug oder Ersatzteile per 3D-Druck in der Schwerelosigkeit selbst herstellen können. So können Gewicht und damit auch Transportkosten für Weltraummissionen deutlich reduziert werden. Besucherinnen und Besucher können das innovative additive Fertigungsverfahren auf der Messe live erleben.

Pulverbasierte additive Fertigung unter Schwerelosigkeit heißt das Projekt, bei dem ein Bauteil durch Aufbringen von Pulverschichten und selektivem...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: innovative 3D printing method for space flight

At the Hannover Messe 2018, the Bundesanstalt für Materialforschung und-prüfung (BAM) will show how, in the future, astronauts could produce their own tools or spare parts in zero gravity using 3D printing. This will reduce, weight and transport costs for space missions. Visitors can experience the innovative additive manufacturing process live at the fair.

Powder-based additive manufacturing in zero gravity is the name of the project in which a component is produced by applying metallic powder layers and then...

Im Focus: IWS-Ingenieure formen moderne Alu-Bauteile für zukünftige Flugzeuge

Mit Unterdruck zum Leichtbau-Flugzeug

Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden haben in Kooperation mit Industriepartnern ein innovatives Verfahren...