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Sichere Ladesäule für Elektroautos: Neuer Sensor detektiert Manipulationen der Ladestrommessung

09.03.2015

Zukunftsvisionen für die Elektromobilität sehen ein dichtes Netz an Ladesäulen vor. Unmöglich wäre es aber, sie alle zu überwachen und vor Manipulationen zu schützen. Im Projekt „SecMobil“ haben Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Prof. Dr. Tim Güneysu gemeinsam mit ihren Partnern einen neuen Sicherheitssensor für Ladesäulen entwickelt, der drei Funktionen vereint: In nur einem Chip werden die Ladeströme gemessen, Manipulationen der Ladesäule detektiert und alle Daten verschlüsselt, bevor sie für die Abrechnung zum Betreiber geschickt werden.

Sichere Ladesäule auf dem Campus der Ruhr-Universität


Die RUB-Ladesäule erkennt Manipulationen und gewährleistet den Datenschutz der Nutzer.

© RUBIN, Foto: Gorczany

Sechs Lehrstühle und Arbeitsgruppen der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik der RUB bauten mit den Projektpartnern eine komplette Ladesäule mit neuem Sicherheitskonzept, gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie. Die Ladestrommessung erfolgt in der Regel über die Magnetfelder, die auftreten, wenn der Strom durch die Ladesäule ins Auto fließt.

Betrüger könnten daher die Messung manipulieren, indem sie beispielsweise einen Dauermagneten an der richtigen Stelle in der Ladesäule platzieren; der Zähler würde zu langsam laufen. Der RUB-Sensor erkennt das jedoch sofort. Er misst den Stromfluss an mehreren Stellen des Ladekabels.

Alle Messpunkte stehen dabei in einer fest definierten Beziehung zueinander, die einem Angreifer nicht bekannt ist. Sollte jemand dennoch versuchen, die Ladestrommessung zu manipulieren, entstehen Abweichungen innerhalb des Bezugssystems, und der Sensor gibt eine Warnung an den Ladesäulenbetreiber aus.

Abrechnungsinformationen sicher zum Betreiber übermitteln

Nach dem Ladevorgang müssen Informationen über Stromverbrauch, Ladezeitpunkt, Ladeort und nutzerbezogene Daten für die Abrechnung sicher zum Betreiber der Ladesäule übermittelt werden. Das läuft oft über das Mobilfunknetz und das Internet. Wenn sich ein Angreifer über diese Datenschnittstelle in die Ladesäule hackt, könnte er selbst korrekt gemessene Daten nachträglich auf digitalem Wege verändern. Doch auch das weiß die Bochumer Technik zu verhindern.

Bereits im Ladestromsensor werden alle Informationen untrennbar zu einem kryptografisch gesicherten Paket zusammengeschnürt. Dafür nutzen die Ingenieure effiziente Verschlüsselungstechniken zur sicheren Datenübertragung und digitale Signaturen zum Integritätsschutz der Daten. Selbst wenn also der digitale Einbruch in die Säule gelingen sollte, kann ein Angreifer Datenpakete mit Abrechnungsinformationen nicht unbemerkt verändern.

Ausführlicher Beitrag in „RUBIN“, dem Wissenschaftsmagazin der RUB

Ein ausführlicher Beitrag inklusive Bildmaterial findet sich im Onlinemagazin RUBIN, dem Wissenschaftsmagazin der RUB: http://rubin.rub.de/de/dieser-saeule-kannst-du-trauen. Text und Bilder aus dem Downloadbereich dürfen unter Angabe des Copyrights für redaktionelle Zwecke frei verwendet werden. Sie möchten über neu erscheinende RUBIN-Beiträge auf dem Laufenden bleiben? Dann abonnieren Sie unseren Newsfeed unter http://rubin.rub.de/feed/rubin-de.rss.

Sonderausgabe der Fakultät ET/IT

Der Beitrag über das Projekt „SecMobil“ ist Teil der RUBIN-Sonderausgabe der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik. Alle weiteren Beiträge finden sich online unter:
http://rubin.rub.de/de/elektrotechnik-informationstechnik-2015-sonderheft.

Weitere Informationen

Prof. Dr.-Ing. Tim Güneysu, Arbeitsgruppe Sichere Hardware, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik der Ruhr-Universität, 44780 Bochum, Tel. 0234/32-24626, E-Mail: gueneysu@crypto.rub.de

Angeklickt

Mehr Forschung aus dem Projekt „SecMobil“
http://rubin.rub.de/de/ich-weiss-wo-du-letzten-sommer-geladen-hast

Dr. Julia Weiler | idw - Informationsdienst Wissenschaft

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