DE102013015478A1

DE102013015478A1 - Externe sichere Einheit

Info

Publication number: DE102013015478A1
Application number: DE102013015478.2A
Authority: DE
Inventors: Dirk Wacker
Original assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Current assignee: GIESECKE+DEVRIENT MOBILE SECURITY GERMANY GMBH, DE
Priority date: 2013-09-10
Filing date: 2013-09-10
Publication date: 2015-03-12

Abstract

Die Erfindung offenbart ein Verfahren zum Erkennen, ob sich mindestens ein mobiles Kommunikationsgerät 4 innerhalb eines zu definierenden Radius um ein Lesegerät eines Kraftfahrzeugs 6 befindet, wobei das Kommunikationsgerät 4 und das Lesegerät jeweils mindestens eine kontaktlose Schnittstelle zur Kommunikation verwenden, wobei zwischen der kontaktlosen Schnittstelle des Lesegeräts und der kontaktlosen Schnittstelle des Kommunikationsgeräts 4 eine Kommunikationsverbindung 12 besteht, um Daten zwischen dem Lesegerät und dem Kommunikationsgerät 4 auszutauschen, wobei das Kraftfahrzeug und das Kommunikationsgerät 4 jeweils mindestens eine Einrichtung zum Empfang und zur Verarbeitung mindestens eines Positionssignals 8, 10 verwenden, um die eigene Position ermitteln zu können, wobei im Kraftfahrzeug die Einrichtung zum Empfang und zur Verarbeitung mindestens eines Positionssignals 8, 10 mit dem Lesegerät verbunden ist, welches sich dadurch auszeichnet, dass mittels der Kommunikationsverbindung 12 zwischen dem Lesegerät und dem Kommunikationsgerät 4 die ermittelten Positionen des Kraftfahrzeugs 6 und des Kommunikationsgeräts 4 ausgetauscht werden, wobei mindestens eine Funktion des Kraftfahrzeugs 6 ausgeführt wird, wenn bei einem Vergleich der ausgetauschten Positionen des Kraftfahrzeugs 6 und des Kommunikationsgeräts 4 festgestellt wird, dass die Position des Kraftfahrzeugs 6 und die Position des Kommunikationsgeräts 4 innerhalb des zu definierenden Radius liegen.

Description

Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Verhinderung von Relay-Angriffen auf mobile Kommunikationsgeräte, z. B. ein Smart Phone, welche insbesondere im Kraftfahrzeugbereich eingesetzt werden, um eine Funktion eines Kraftfahrzeugs zu beeinflussen.
Funktionen eines mobilen Kommunikationsgeräts, wie z. B. eines Smart Phone, werden zunehmend in Funktionen eines Kraftfahrzeuges integriert. Beispielsweise wird ein Smart Phone, welches eine NFC-Schnittstelle aufweist, als ein Kraftfahrzeugschlüssel verwendet.
Bei NFC- bzw. ISO/IEC 14443-Kommunikationsstandards erkennen die Kommunikationspartner, z. B. Smart Phone und Kraftfahrzeug, nicht, ob sich beide Kommunikationspartner tatsächlich innerhalb einer Kommunikationsreichweite eines Lesegeräts von z. B. 10 Zentimetern aufhalten. Folglich kann nicht erkannt werden, ob durch einen sogenannten Relay-Angriff eine ungewollte Kommunikation des Smart Phone mit dem Kraftfahrzeug stattfindet.
Eine mögliche Abwehrmaßnahme durch eine Betätigung eines Tasters des Smart Phones, um z. B. eine Tür des Kraftfahrzeugs zu entriegeln, wird allerdings als zu unkomfortabel für einen Kraftfahrzeugnutzer angesehen.
Ausgehend von den Nachteilen des Stands der Technik besteht die Aufgabe für die vorliegende Erfindung eine Lösung zu finden, welche die Nachteile des Stands der Technik überwindet.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch den unabhängigen Anspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Zur Lösung der Aufgabe offenbart die Erfindung ein Verfahren zum Erkennen, ob sich mindestens ein mobiles Kommunikationsgerät innerhalb eines zu definierenden Radius um ein Lesegerät eines Kraftfahrzeugs befindet,
wobei das Kommunikationsgerät und das Lesegerät jeweils mindestens eine kontaktlose Schnittstelle zur Kommunikation verwenden,
wobei zwischen der kontaktlosen Schnittstelle des Lesegeräts und der kontaktlosen Schnittstelle des Kommunikationsgeräts eine Kommunikationsverbindung besteht, um Daten zwischen dem Lesegerät und dem Kommunikationsgerät auszutauschen,
wobei das Kraftfahrzeug und das Kommunikationsgerät jeweils mindestens eine Einrichtung zum Empfang und zur Verarbeitung mindestens eines Positionssignals verwenden, um die eigene Position ermitteln zu können,
wobei im Kraftfahrzeug die Einrichtung zum Empfang und zur Verarbeitung mindestens eines Positionssignals mit dem Lesegerät verbunden ist,
welches sich dadurch auszeichnet, dass
mittels der Kommunikationsverbindung zwischen dem Lesegerät und dem Kommunikationsgerät die ermittelten Positionen des Kraftfahrzeugs und des Kommunikationsgeräts ausgetauscht werden,
wobei mindestens eine Funktion des Kraftfahrzeugs ausgeführt wird, wenn bei einem Vergleich der ausgetauschten Positionen des Kraftfahrzeugs und des Kommunikationsgeräts festgestellt wird, dass die Position des Kraftfahrzeugs und die Position des Kommunikationsgeräts innerhalb des zu definierenden Radius liegen.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist, dass der zu definierende Radius von einem Hersteller des Kraftfahrzeugs oder einem Benutzer des Kraftfahrzeugs vorgegeben wird.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist, dass der zu definierende Radius einer Reichweite des Lesegeräts des Kraftfahrzeugs entspricht.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist, dass der zu definierende Radius höchstens einem Abstand von dem Lesegerät des Kraftfahrzeugs zum entferntesten Punkt auf der Außenseite des Kraftfahrzeugs entspricht.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist, dass der zu definierende Radius im Kraftfahrzeug und/oder im Kommunikationsgerät abgespeichert wird.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist, dass das Kommunikationsgerät sich gegenüber dem Lesegerät des Kraftfahrzeugs authentisieren muss, bevor zwischen dem Kommunikationsgerät und dem Lesegerät des Kraftfahrzeugs Positionsdaten ausgetauscht werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist, dass das Lesegerät des Kraftfahrzeugs so eingestellt wird, dass es nur mit mindestens einem bestimmten Kommunikationsgerät eine Kommunikationsverbindung aufbaut.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist, dass es sich bei der Kommunikationsverbindung um eine NFC-Verbindung handelt. Ferner sind auch alle anderen geeigneten Kommunikationsprotokolle, wie z. B. Bluetooth, oder Kommunikationskanäle, wie z. B. SMS möglich. Darüber hinaus kann es sich bei der Kommunikationsverbindung um eine Internetverbindung z. B. per Mobilfunk oder WiFi handeln.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist, dass die Positionsdaten des Kraftfahrzeugs und des Kommunikationsgeräts mindestens einmal ausgetauscht werden, solange sich das Kommunikationsgerät innerhalb des zu definierenden Radius befindet.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist, dass die Positionsdaten kontinuierlich ausgetauscht werden, solange sich das Kommunikationsgerät innerhalb des zu definierenden Radius befindet.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist, dass das Kommunikationsgerät die zuletzt vom Kraftfahrzeug erhaltenen Positionsdaten speichert.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist, dass das Kommunikationsgerät selbständig versucht eine Kommunikationsverbindung mit dem Lesegerät des Kraftfahrzeugs aufzubauen, sobald das Kommunikationsgerät erkennt, dass es sich innerhalb des zu definierenden Radius um die zuletzt vom Kraftfahrzeug erhaltenen Positionsdaten, welche vom Kommunikationsgerät abgespeichert wurden, befindet.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist, dass ein Benutzer des Kommunikationsgeräts einen Aufbau der Kommunikationsverbindung zwischen dem Kommunikationsgerät und dem Lesegerät des Kraftfahrzeugs initiiert. Dies kann z. B. geschehen, wenn ein Benutzer einen Türgriff des Kraftfahrzeugs berührt oder manuell über sein Smart Phone den Aufbau der Kommunikationsverbindung initiiert.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist, dass wenn vom Kraftfahrzeug und/oder vom Kommunikationsgerät erkannt wird, dass sich das Kommunikationsgerät innerhalb des zu definierenden Radius befindet, das Kraftfahrzeug dann als Funktion z. B. einen Motor startet oder mindestens eine Kraftfahrzeugtür entriegelt oder eine Diebstahlwarnanlage deaktiviert. Ferner können auch bestimmte Systeme des Kraftfahrzeugs ein- oder ausgeschaltet werden, z. B. eine Kraftstoffpumpe. Neben den vorher genannten Funktionen kann z. B. eine Sitzposition oder ein Spiegel automatisch eingestellt werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist, dass die Kommunikationsverbindung zwischen Kommunikationsgerät und Lesegerät des Kraftfahrzeugs verschlüsselt ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist, dass ein sicheres Element im Kommunikationsgerät die über die Kommunikationsverbindung empfangenen Daten entschlüsselt und/oder die über die Kommunikationsverbindung zu sendenden Daten verschlüsselt. Beispielsweise kann als sicheres Element eine SIM-Karte dienen.
Optional kann im Kommunikationsgerät eine sichere Umgebung, z. B. eine Trusted Execution Environment, verwendet werden, um zu verhindern, dass eine Schadsoftware auf das sichere Element zugreift.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist, dass ein sicheres Element im Kraftfahrzeug die über die Kommunikationsverbindung empfangenen Daten entschlüsselt und/oder die über die Kommunikationsverbindung zu sendenden Daten verschlüsselt. Das sichere Element, z. B. eine SIM-Karte, kann sich z. B. in einer sogenannten Telematikbox des Kraftfahrzeugs befinden. Ferner kann die Ver- und Entschlüsselung alternativ z. B. durch eine Steuereinheit, ein GPS-Modul oder eine andere geeignete Komponente des Kraftfahrzeugs erfolgen.
Im Kraftfahrzeug können optional ein GPS-Modul und ein sicheres Element, z. B. eine SIM-Karte in einer manipulationssicheren Einheit verbaut sein.
Ein sicheres Element im Kraftfahrzeug und/oder im Kommunikationsgerät empfängt die berechnete Position entweder von einer Applikation auf dem Kommunikationsgerät, z. B. einem Smart Phone, oder von einem GPS-Modul des Kraftfahrzeugs oder des Kommunikationsgeräts.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist, dass das mobile Kommunikationsgerät ein Mobiltelefon ist.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Figur detailliert beschrieben.
1 zeigt die prinzipielle Struktur der Erfindung. Ein GPS-Satelitt 2 sendet ein Positionssignal 8, 10 aus, welches von einem mobilen Kommunikationsgerät 4, z. B. einem Smart Phone, Tablet PC, etc., und einem Kraftfahrzeug 6, abgekürzt Kraftfahrzeug, empfangen wird. Aus dem Positionssignal 8, 10 berechnen das Smart Phone 4 und das Kraftfahrzeug 6 ihre jeweilige Position. Mittels einer Kommunikationsverbindung 12 zwischen dem Smart Phone 4 und dem Kraftfahrzeug 6 werden die berechneten Positionen des Smart Phons 4 und des Kraftfahrzeugs 6 ausgetauscht. Ergibt ein Vergleich der beiden berechneten Positionen des Smart Phones 4 und des Kraftfahrzeugs 6, dass sich Smart Phone 4 und Kraftfahrzeug 6 innerhalb eines zu definierenden Radius um ein Lesegerät des Kraftfahrzeugs 6, welches nicht dargestellt ist, befinden, dann wird eine Funktion des Kraftfahrzeugs 6 ausgeführt, z. B. dass die Kraftfahrzeugtüren entriegelt werden.
Der große Vorteil der Erfindung ist, dass durch Ermittlung der örtlichen Position des Smart Phones 4 und des Kraftfahrzeugs 6 und durch Vergleich der beiden ermittelten Positionen ein Relay-Angriff verhindert, zumindest aber deutlich erschwert wird. Ferner erfordert das Verfahren keine manuelle Intervention eines Benutzers des Smart Phones 4 um z. B. das Kraftfahrzeug 6 aufzusperren.
Bezugszeichenliste

2: GPS-Satelitt,
4: mobiles Kommunikationsgerät, z. B. ein Smart Phone,
6: Kraftfahrzeug, abgekürzt Kfz,
8: Positionssignal von GPS-Satelitt an Kfz,
10: Positionssignal von GPS-Satelitt an Smart Phone,
12: Kommunikationsverbindung zwischen Kfz und Smart Phone

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

ISO/IEC 14443-Kommunikationsstandards [0003]

Claims

Verfahren zum Erkennen, ob sich mindestens ein mobiles Kommunikationsgerät (4) innerhalb eines zu definierenden Radius um ein Lesegerät eines Kraftfahrzeugs (6) befindet, wobei das Kommunikationsgerät (4) und das Lesegerät jeweils mindestens eine kontaktlose Schnittstelle zur Kommunikation verwenden, wobei zwischen der kontaktlosen Schnittstelle des Lesegeräts und der kontaktlosen Schnittstelle des Kommunikationsgeräts (4) eine Kommunikationsverbindung (12) besteht, um Daten zwischen dem Lesegerät und dem Kommunikationsgerät (4) auszutauschen, wobei das Kraftfahrzeug (6) und das Kommunikationsgerät (4) jeweils mindestens eine Einrichtung zum Empfang und zur Verarbeitung mindestens eines Positionssignals (8, 10) verwenden, um die eigene Position ermitteln zu können, wobei im Kraftfahrzeug (6) die Einrichtung zum Empfang und zur Verarbeitung mindestens eines Positionssignals (8, 10) mit dem Lesegerät verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Kommunikationsverbindung (12) zwischen dem Lesegerät und dem Kommunikationsgerät (4) die ermittelten Positionen des Kraftfahrzeugs (6) und des Kommunikationsgeräts (4) ausgetauscht werden, wobei mindestens eine Funktion des Kraftfahrzeugs (6) ausgeführt wird, wenn bei einem Vergleich der ausgetauschten Positionen des Kraftfahrzeugs (6) und des Kommunikationsgeräts (4) festgestellt wird, dass die Position des Kraftfahrzeugs (6) und die Position des Kommunikationsgeräts (4) innerhalb des zu definierenden Radius liegen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zu definierende Radius von einem Hersteller des Kraftfahrzeugs (6) oder einem Benutzer des Kraftfahrzeugs (6) vorgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zu definierende Radius einer Reichweite des Lesegeräts des Kraftfahrzeugs (6) entspricht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zu definierende Radius höchstens einem Abstand von dem Lesegerät des Kraftfahrzeugs (6) zum entferntesten Punkt auf der Außenseite des Kraftfahrzeugs (6) entspricht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zu definierende Radius im Kraftfahrzeug (6) und/oder im Kommunikationsgerät (4) abgespeichert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationsgerät (4) sich gegenüber dem Lesegerät des Kraftfahrzeugs (6) authentisieren muss, bevor zwischen dem Kommunikationsgerät (4) und dem Lesegerät des Kraftfahrzeugs (6) Positionsdaten ausgetauscht werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lesegerät des Kraftfahrzeugs (6) so eingestellt wird, dass es nur mit mindestens einem bestimmten Kommunikationsgerät (4) eine Kommunikationsverbindung (12) aufbaut.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Kommunikationsverbindung (12) um eine NFC-Verbindung handelt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsdaten des Kraftfahrzeugs und des Kommunikationsgeräts (4) mindestens einmal ausgetauscht werden, solange sich das Kommunikationsgerät (4) innerhalb des zu definierenden Radius befindet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsdaten kontinuierlich ausgetauscht werden, solange sich das Kommunikationsgerät (4) innerhalb des zu definierenden Radius befindet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationsgerät (4) die zuletzt vom Kraftfahrzeug erhaltenen Positionsdaten speichert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationsgerät (4) selbständig versucht eine Kommunikationsverbindung (12) mit dem Lesegerät des Kraftfahrzeugs (6) aufzubauen, sobald das Kommunikationsgerät (4) erkennt, dass es sich innerhalb des zu definierenden Radius um die zuletzt vom Kraftfahrzeug (6) erhaltenen Positionsdaten, welche vom Kommunikationsgerät (4) abgespeichert wurden, befindet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Benutzer des Kommunikationsgeräts (4) einen Aufbau der Kommunikationsverbindung (12) zwischen dem Kommunikationsgerät (4) und dem Lesegerät des Kraftfahrzeugs (6) initiiert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenn vom Kraftfahrzeug und/oder vom Kommunikationsgerät (4) erkannt wird, dass sich das Kommunikationsgerät innerhalb des zu definierenden Radius befindet, das Kraftfahrzeug dann als Funktion einen Motor startet oder mindestens eine Kraftfahrzeugtür entriegelt oder eine Diebstahlwarnanlage deaktiviert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsverbindung (12) zwischen Kommunikationsgerät (4) und Lesegerät des Kraftfahrzeugs (6) verschlüsselt ist.