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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sicherung der Datenübertragung
zwischen mindestens zwei Bordelektronikkomponenten eines Kraftfahrzeugs
mittels eines Codes, wobei die Bordelektronikkomponenten Signale
austauschen, wobei jeweils eine Folge von Signalen zur Verwirklichung einer
Funktion dient und bei jeder Signalfolge ein aktueller Code zur
Absicherung der Funktion verwendet wird, wobei der Code für eine Signalfolge
zum Verwirklichen einer vorbestimmten Funktion bereits vor Abruf
der Funktion ermittelt wird, sowie ein entsprechendes System zur
Sicherung der Datenübertragung
innerhalb der Bordelektronik eines Kraftfahrzeugs.
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Zur
Sicherung von Kraftfahrzeugen gegen Diebstahl oder andere unberechtigte
Eingriffe sind bereits eine Vielzahl von Abwehrmechanismen entwickelt
worden. Beispielsweise ist aus der
DE 102 02 098 A1 ein Verfahren und ein System
zur Sicherung der Datenübertragung
zwischen einer im Kraftfahrzeug angesiedelten Steuereinrichtung
und einer den Fahrzeugschlüssel
ersetzenden Identifikationseinrichtung für einen schlüssellosen
Zugang zum Kraftfahrzeug bekannt. Bei diesem Verfahren sendet die Steuereinrichtung
eine Zufallszahl aus, die die Identifikationseinrichtung empfängt, woraufhin
die Zufallszahl in beiden Einrichtungen entsprechend einer gemeinsamen
Verschlüsselungsfunktion
unter Berücksichtigung
eines gemeinsamen Geheimschlüssels
jeweils verschlüsselt
wird, wobei in beiden Einrichtungen für jeden Block der blockweise
auszusendenden bzw. zu empfangenden Daten die jeweilige Bitanzahl
bestimmt wird. Basierend auf dem Verschlüsselungsergebnis können die
beiden Einrichtungen jetzt die Anzahl von auszusendenden und zu empfangenden
Bits berechnen, während
dies für
Außenstehende
nicht möglich
ist. Auf diese Weise ist eine Prüfung
der Korrektheit der gesendeten Daten und damit der Zugangsberechtigung
zum Fahrzeug möglich.
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Ein ähnliches
Verfahren ist aus der
EP
0 942 856 B1 bekannt. Das dort beschriebene Verfahren dient
zur Codierung der Datenübertragung
zwischen in einem Kraftfahrzeug angesiedelten Steuereinheiten, die über einen
Datenbus miteinander verbunden sind, wie beispielsweise eine Wegfahrsperre-Steuereinheit und
ein Motorsteuergerät.
Im Ansprechen auf ein Signal von einer Identifikationseinrichtung
gibt die Wegfahrsperre-Steuereinheit ein Wecksignal auf den Datenbus.
Dieses Signal erfüllt
eine Weckfunktion für das
Motorsteuergerät,
das eine Zufallsbitfolge generiert und an die Wegfahrsperre-Steuereinheit überträgt. In beiden
Einheiten wird daraufhin durch einen Chiffriergenerator mittels
eines gemeinsamen Schlüssels
ein Schlüsselcode
auf der Grundlage der Zufallsbitfolge erzeugt, der zur Verschlüsselung
von zwischen den Einheiten ausgetauschten Nachrichten dient. Die
Echtheit der Nachrichten wird dadurch erkannt, dass sie richtig
entschlüsselt
werden können.
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Allerdings
nimmt die Berechnung der Codierung Zeit in Anspruch. Die typischen
Automotive-Steuergeräte
benötigen
dabei eine relativ lange Rechenzeit. Daher wird bei der Datenübertragung über einen
Datenbus in vielen Fällen,
insbesondere bei zeitkritischen Funktionen, die über eine Bus-Vernetzung ausgelöst werden,
auf eine kryptografische Absicherung verzichtet. Dies hat den Nachteil,
dass die zugehörigen
Signale über
einfache Mittel am Bus manipuliert werden können, und somit die entsprechenden
Funktionen auch illegal von anderen Steuereinheiten ausgelöst werden
können.
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Aus
der
DE 198 56 695
A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Identifikation
eines Fahrzeugnutzers bekannt, bei dem die für die Benutzeridentifikation
erforderliche Zeit dadurch reduziert wird, dass ein Fragecode, der
von einer Sendeeinheit des Kraftfahrzeugs nahtlos an eine nutzerseitige
Identifikationseinheit gesendet wird, nicht erst generiert wird,
wenn er benötigt
wird, sondern bereits vorab in einer Steuereinheit des Kraftfahrzeugs
erzeugt und für
den jeweils nächstfolgenden
Identifikationsvorgang in einem elektronischen Speicher der Sendeeinheit
bereitgehalten und sofort nach Erkennen des Handlungswunsches des
Nutzers an dessen Identifikationseinheit abgesendet wird. Gleichzeitig
kann ein BUS-System des Fahrzeugs „geweckt" werden, so dass die Steuereinheit im
Fahrzeug bereit zum Empfang des von der Identifikationseinheit gesendeten Antwortcodes
ist, der in der Steuereinheit mit einem erwarteten Code verglichen
wird, so dass abhängig vom
Vergleichsergebnis Fahrzeugfunktionen freigegeben oder gesperrt
werden können.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein
System zur Sicherung der Datenübertragung
zwischen mindestens zwei Bordelektronikkomponenten eines Kraftfahrzeugs anzugeben,
die eine kryptografische Absicherung von Funktionen mit möglichst
geringer Verzögerung ermöglichen.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch
1 und durch ein System gemäß Patentanspruch
11.
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Erfindungsgemäß steht
eine erste, von einer Signalfolge zu verwirklichende Funktion zu
mindestens einer weiteren, von einer Signalfolge zu verwirklichenden
Funktion in Beziehung. Insbesondere kann es sich bei der mindestens
einen weiteren Funktion um eine zeitkritische Funktion handeln,
bei der die zur Ausführung
der Funktion benötigte
Zeit eine Rolle spielt. Darunter fallen Funktionen, bei denen sich eine
Verzögerung
für den
Benutzer spürbar
bemerkbar macht, wie beispielsweise die Funktion des Aufschließens der
Fahrzeugtüre
beim schlüssellosen Zugang
(keyless entry) zum Kraftfahrzeug, bei dem, nachdem sich der Benutzer
mittels einer Identifikationseinrichtung bei einer zentralen Steuereinheit
des Kraftfahrzeugs identifiziert hat, ein Ziehen am Türgriff die
Tür öffnen soll.
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Im
Rahmen der vorliegenden Anmeldung wird eine eine Funktion verwirklichende
Signalfolge durch die Signale gebildet, die im Zusammenhang mit
dieser Funktion zwischen den an der Ausführung der Funktion beteiligten
Bordelektronikkomponenten ausgetauscht werden.
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Die
Datenübertragung
zwischen den Bordelektronikkomponenten findet insbesondere über einen
offenen Datenbus statt. Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung wird
aber auch eine den Fahrzeugschlüssel
ersetzende Identifikationseinrichtung, die drahtlos mit im Kraftfahrzeug
selbst angesiedelten Einrichtungen kommuniziert, als Teil der Bordelektronik
betrachtet, und das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich
auch zur Sicherung der Datenübertragung
zwischen dieser Identifikationseinrichtung und im Kraftfahrzeug
befindlichen Bordelektronikkomponenten anwenden.
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Weiterhin
wird erfindungsgemäß bei jeder zur
Verwirklichung der ersten Funktion dienenden Signalfolge eine aktuelle
Zufallsbitfolge erzeugt und aus dieser Zufallsbitfolge ein Code
zur Absicherung der ersten Funktion ermittelt, während nach Abschluss der jeweiligen
zur Verwirklichung der ersten Funktion dienenden Signalfolge zur
Absicherung der mindestens einen weiteren Funktion jeweils ein weiterer
Code auf der Grundlage der bereits erzeugten aktuellen Zufallsbitfolge
ermittelt wird. So kann die zur Ausführung der weiteren Funktion
benötigte
Zeit um die Zeit verkürzt
werden, die zur Erzeugung und Versendung einer Zufallsbitfolge und
zum Ermitteln eines Codes auf der Grundlage dieser Zufallsbitfolge benötigt wird.
Auf diese Weise wird die Ausführung der
weiteren Funktion quasi in Echtzeit ermöglicht. Dass der weitere Code
zur Absicherung der weiteren Funktion auf der Grundlage der bereits
im Rahmen der Absicherung der ersten Funktion erzeugten Zufallsbitfolge
ermittelt wird, hat außerdem
den Vorteil, dass dadurch sichergestellt wird, dass der weitere Code
auch gültig
ist. Dass die zur Verwirklichung der ersten Funktion dienende Signalfolge
abgeschlossen wurde, zeigt nämlich,
dass bei der Ermittlung des ersten Codes kein Fehler aufgetreten
ist und die Zufallsbitfolge daher richtig übermittelt wurde.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird ein Code mittels eines gemeinsamen Verschlüsselungsalgorithmus
und eines gemeinsamen Schlüssels,
die in jeder an der Verwirklichung einer Funktion beteiligten Bordelektronikkomponente gespeichert
sind, berechnet. Es wird also ein sogenannter symmetrischer Schlüssel verwendet.
Alternativ dazu kann aber auch ein asymmetrischer Schlüssel benutzt
werden, was bedeutet, dass für das
Verschlüsseln
und das Entschlüsseln
verschiedene Schlüssel
angewendet werden. Der Verschlüsselungsalgorithmus,
auch Krypto-Algorithmus genannt, ist insbesondere in einem Programmcode
enthalten, der in einem ROM-Speicher der jeweiligen Bordelektronikkomponente
gespeichert ist. Ein Verschlüsselungsalgorithmus
hat die Eigenschaft, dass er nicht zurückgerechnet werden kann. Der
Schlüssel
ist bevorzugt in einem nicht flüchtigen
Speicher, beispielsweise einem EEPROM, gespeichert.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird der weitere Code zur Absicherung der mindestens
einen weiteren Funktion aus einer aus der erzeugten aktuellen Zufallsbitfolge
mittels einer mathematischen Operation berechneten Zufallsbitfolge
ermittelt. Bei der mathematischen Operation kann es sich beispielsweise
um Invertieren der im Rahmen der Absicherung der ersten Funktion
erzeugten aktuellen Zufallsbitfolge oder um das Hinzuaddieren eines
Bits zu dieser Zufallsbitfolge handeln. Die mathematische Operation
ist vorzugsweise im Programmcode vorbereitet.
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Gemäß einer
alternativen besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird
der weitere Code zur Absicherung der mindestens einen weiteren Funktion
aus dem Code zur Absicherung der ersten Funktion durch eine nochmalige
Anwendung des Verschlüsselungsalgorithmusses
ermittelt.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist jeder Funktion eine Kennung zur Identifikation
der Funktion zugeordnet, die in die Ermittlung des Codes zur Absicherung
der Funktion mit einfließt.
Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn eine erste Funktion
zu mehreren weiteren Funktionen in Beziehung steht. Beispielsweise
können
zusätzlich
zur Funktion des Aufschließens
der Fahrzeugtüre
noch andere Funktionen, wie das Betätigen der zugehörigen Fensterheber
vorgesehen sein. Da in diesem Fall für jede dieser weiteren alternativen
Funktionen ein eigener Code vorausberechnet wird, können diese
anhand der Kennung einer zugehörigen
Funktion zugeordnet werden.
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Bevorzugt
handelt es sich bei der Datenübertragung
um eine Datenübertragung
zwischen einer zentralen Steuereinheit und mindestens einem Aktuator,
die über
einen offenen Datenbus verbunden sind, wobei jeder Aktuator im Ansprechen
auf ein Auslösesignal
von der zentralen Steuereinheit eine eigene aktuelle Zufallsbitfolge
erzeugt und an die zentrale Steuereinheit sendet. Insbesondere kann
es sich bei der zentralen Steuereinheit um die Zentralverriegelung
des Kraftfahrzeugs und bei den Aktuatoren um Türsteuergeräte für die einzelnen Türen und
die Heckklappe des Kraftfahrzeugs handeln. Zur Verwirklichung einer
Wegfahrsperre kann es sich bei dem mindestens einen Aktuator auch
um eine Motorsteuereinheit handeln, während die zentrale Steuereinheit
entweder ebenfalls die Zentralverriegelung des Kraftfahrzeugs oder
eine eigene Wegfahrsperre-Steuereinheit ist.
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Besonders
bevorzugt dient die Datenübertragung
zur Auslösung
einer Aktion des mindestens einen Aktuators. Dabei ist die erste
Funktion einer ersten Aktion des mindestens einen Aktuators zugeordnet
und eine weitere Funktion einer zweiten zur ersten Aktion konträren Aktion
des mindestens einen Aktuators. Dabei kann es sich um das Ab- und
Aufschließen
einer oder mehrerer Türen
des Kraftfahrzeugs handeln. Nach der Aktion des Abschließens ist genug
Zeit vorhanden, um den oder die Codes zum Absichern der Aktion des
Aufschließens
vorauszuberechnen. Beim Aufschließen stehen diese dann schon
zur Verfügung,
so dass sich für
den Benutzer keine merkliche Wartezeit beim Öffnen der Türe ergibt. Insbesondere dient
das Auslösen
der ersten Aktion als Trigger zum Ermitteln des Codes zur Absicherung
der weiteren Funktion.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung werden die Bordelektronikkomponenten nach Ermittlung
des oder der zur Absicherung der mindestens einen weiteren Funktion
dienenden Codes in einen Stromsparmodus, auch Low-Power-Modus genannt,
versetzt. Da beim Aufwachen aus diesem Stromsparmodus eine Hochlaufzeit
von etwa 20 ms bis 30 ms benötigt
wird, ist es in diesem Fall besonders vorteilhaft, den oder die
Codes zur Absicherung der mindestens einen weiteren Funkti on im
Voraus zu ermitteln, so dass sich hierdurch keine weiteren Verzögerungen
ergeben.
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Schließlich handelt
es sich bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bei
dem Code um eine Signatur, die allein oder zusammen mit zu übertragenden
Daten übertragen
wird und anhand der die Echtheit eines Signals geprüft wird.
Insbesondere wird dazu eine von einer Bordelektronikkomponente empfangene
Signatur mit der in dieser Bordelektronikkomponente gespeicherten
Signatur verglichen.
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Die
im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgestellten
Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen
gelten in entsprechender Weise für
die erfindungsgemäße Vorrichtung.
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Insbesondere
umfassen die Mittel zum Ermitteln mindestens eines weiteren Codes
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
Mittel zum Feststellen des Auslösens
einer ersten Aktion und Mittel zum Starten der Ermittlung des mindestens
einen weiteren Codes im Ansprechen auf das Auslösen der ersten Aktion.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen,
die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
darstellen, beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems; und
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2 ein
Ablaufdiagramm zur Darstellung der Funktionsweise des erfindungsgemäßen Systems
und des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Die
Erfindung soll im Folgenden anhand des Auf- und Abschließens der
Türen eines
Kraftfahrzeugs erläutert
werden. Sie ist aber nicht auf dieses Beispiel beschränkt und
kann auch auf andere Funktionen der Bordelektronik eines Kraftfahrzeugs
angewendet werden.
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Das
in 1 dargestellte System umfasst eine zentrale Steuereinheit 100,
wobei es sich insbesondere um die Zentralverriegelung des Kraftfahrzeugs
handelt. Diese kommuniziert über
einen offenen Datenbus 300, insbesonde re eine CAN-Busvernetzung
(Controller Area Network), mit Aktuatoren 200. In 1 sind
zwei Aktuatoren 200 dargestellt, wobei es sich um ein Türsteuergerät zum Öffnen der Fahrertüre und ein
Türsteuergerät zum Öffnen der Beifahrertüre handelt.
An diesen soll die Funktionsweise der Erfindung beispielhaft erläutert werden.
Es können
aber noch weitere Aktuatoren für
weitere Fahrzeugtüren
oder die Heckklappe vorhanden sein.
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Die
Zentralverriegelung 100 umfasst einen Funksender und -empfänger 110 zur
Kommunikation mit einer nicht gezeigten Identifikationseinrichtung, die
von einem Benutzer des Kraftfahrzeugs betätigbar ist, sowie eine Sende- und Empfangseinheit 120 zum
Senden und Empfangen von Signalen über den Datenbus 300.
Die zentrale Steuereinheit 100 umfasst ferner eine Einheit 140,
beispielsweise einen Mikroprozessor, die nicht dargestellte Mittel
zum Ermitteln eines aktuellen Codes und Mittel zum Ermitteln eines
weiteren Codes enthält.
Die Einheit 140 ist mit einem nicht flüchtigen Speicher 160,
beispielsweise einem EEPROM, zur Speicherung eines Schlüssels sowie
einem weiteren nicht flüchtigen Speicher 180,
bei dem es sich ebenfalls um einen EEPROM handeln kann, verbunden.
Die beiden Speicher 160 und 180 können auch
in einem Speicher zusammengefasst sein. Der Speicher 180 dient der
Speicherung der im Voraus berechneten Signaturen zur kryptografischen
Absicherung der Funktionen des Aufschließens der Fahrertüre und der
Beifahrertüre.
Der Speicher 180 ist so gestaltet, dass er für jeden
Aktuator, mit dem die zentrale Steuereinheit 100 kryptografisch
abgesichert kommuniziert und für
jede Funktion dieses Aktuators, für die eine Signatur im Voraus
berechnet wird, eine Signatur abspeichern kann. Dadurch, dass es
sich um einen nicht flüchtigen
Speicher handelt, bleiben die in ihm gespeicherten Daten auch in
einem Stromsparmodus erhalten.
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Jeder
Aktuator 200 umfasst eine Sende- und Empfangseinheit 220 zum
Senden und Empfangen von Daten über
den Datenbus 300 und eine Einheit 240, insbesondere
einen Mikroprozessor, mit nicht dargestellten Mitteln zum Ermitteln
eines aktuellen Codes und Mitteln zum Ermitteln eines weiteren Codes.
Die Einheit 240 ist mit einem nicht flüchtigen Speicher 260,
beispielsweise einem EEPROM, zur Speicherung eines Schlüssels und
einem nicht flüchtigen
Speicher 280, wobei es sich ebenfalls um einen EEPROM handeln
kann, verbunden. Die beiden Speicher 260 und 280 können auch
zu einem Speicher zusammengefasst sein. Bevorzugt ist in dem Speicher 260 derselbe
Schlüssel
wie in dem Speicher 160 gespeichert. Der Speicher 280 dient
zur Speicherung von im Voraus ermittelten Signaturen zur kryptografi schen
Absicherung der Funktion des Aufschließens einer Fahrzeugtüre und eventueller zusätzlicher
mit dieser Fahrzeugtüre
zusammenhängender
Funktionen, wie beispielsweise der Betätigung des Fensterhebers, und
ist so beschaffen, dass er für
jede Funktion, an der der Aktuator 200 beteiligt ist und
für die
eine Signatur vorab ermittelt wird, diese Signatur speichern kann.
Zusätzlich
enthält
jeder der beiden in 1 dargestellten Aktuatoren 200 eine Einheit 230 zur
Erzeugung einer Zufallsbitfolge, auch als Zufallszahlengenerator
bezeichnet, die als Grundlage zur Ermittlung der Signaturen zur
kryptografischen Absicherung der Funktionen dient, an denen der
zugehörige
Aktuator 200 beteiligt ist. Werden durch einen Aktuator 200 nach
dem Abschließen
der Fahrzeugtüre
mehrere weitere Funktionen gesteuert, so dient eine Kennung der
Unterscheidung dieser Funktionen. Diese Kennung wird in die Signatur
mit einberechnet.
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2 zeigt
ein Ablaufdiagramm zur Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Das Verfahren wird im Folgenden anhand der Kommunikation der zentralen
Steuereinheit 100 mit einem Aktuator 200 beschrieben.
Die zentrale Steuereinheit 100 kommuniziert im Rahmen des Ab-
und Aufschließens
des Fahrzeugs auf dieselbe Weise mit allen Türsteuergeräten des Kraftfahrzeugs und
eventuell auch mit einer Motorsteuereinheit. Dabei sind Schritte,
die von der zentralen Steuereinheit 100 ausgeführt werden,
in einer mit 100 überschriebenen
Spalte angeordnet, während
Verfahrensschritte, die von einem Aktuator 200 ausgeführt werden,
in einer mit 200 überschriebenen
Spalte dargestellt sind. Eine zwischen diesen beiden Spalten liegende Spalte
ist mit 300 überschrieben,
um die Kommunikation über
den Datenbus 300 anzudeuten. Die Spalten werden durch die
strichlierten Linien verdeutlicht.
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Im
Schritt 1 empfängt
die Steuereinheit 100 ein Anforderungssignal A1 von der
Identifikationseinrichtung, das den Befehl übermittelt, das Kraftfahrzeug
abzuschließen.
Daraufhin sendet die zentrale Steuereinheit 100 im Schritt 2 ein
Signal an den Aktuator 200, um die Aktion „Türe abschließen" anzufordern. Im
Schritt 3 empfängt
der Aktuator 200 das Signal der zentralen Steuereinheit 100,
das unverschlüsselt
und ohne Signatur gesendet wird. Auf dieses Signal hin erzeugt der
Zufallszahlengenerator 230 des Aktuators 200 im
Schritt 4 eine Zufallsbitfolge, die im Schritt 5 an
die zentrale Steuereinheit 100 gesendet wird. Dabei wird
in jedem beteiligten Aktuator 200 eine eigene Zufallsbitfolge
erzeugt, so dass die zentrale Steuereinheit 100 im Schritt 6 für jeden beteiligten
Aktuator 200 eine Zufallsbitfolge erhält, die sie weiterverar beitet.
Im Schritt 7 wird in jedem beteiligten Aktuator 200 und
in der Steuereinheit 100 für jeden beteiligten Aktuator 200 durch
einen Verschlüsselungsalgorithmus
auf der Grundlage der erzeugten Zufallsbitfolge mittels eines Schlüssels ein Code
ermittelt. Bevorzugt wird dazu ein gemeinsamer Verschlüsselungsalgorithmus
sowie ein gemeinsamer Schlüssel
verwendet, der in jeder beteiligten Bordelektronikkomponente gespeichert
ist. Es wäre aber
auch denkbar, asymmetrische Schlüssel
zu verwenden. Dieser ermittelte Code wird als Signatur verwendet,
anhand der die Echtheit eines übertragenen Signals
geprüft
werden kann. Dazu wird in Schritt 8 ein Signal, das die
Signatur enthält,
von der zentralen Steuereinheit 100 an den Aktuator 200 gesendet,
um die Aktion „Türe abschließen" anzufordern. Dabei kann
es sich um die Signatur allein handeln, da für den Aktuator 200 aus
dem Zusammenhang klar ist, dass es sich bei der geforderten Aktion
um das Abschließen
der Türe
handelt. Die Signatur kann aber auch zusammen mit anderen Daten übermittelt
werden. Da der Ermittlung der Signatur für jeden Aktuator 200 eine
andere Zufallsbitfolge zugrunde lag, erhält auch jeder Aktuator 200 im
Schritt 9 eine eigene Signatur. Im Schritt 10 wird
die von der zentralen Steuereinheit 100 erhaltene Signatur
mit der von jedem Aktuator 200 selbst berechneten Signatur
auf Übereinstimmung
verglichen. Sollten die Signaturen nicht übereinstimmen, so wird die
geforderte Aktion nicht ausgeführt
und dies der zentralen Steuereinheit 100 mitgeteilt. Diese
erzeugt im Schritt 12' eine
Fehlermeldung F1, welcher Vorgang mit punktierten Linien dargestellt
ist. Wird im Schritt 10 jedoch eine Übereinstimmung der Signaturen
festgestellt, führt der
Aktuator 200 die Aktion „Türe abschließen" aus und sendet im Schritt 11 ein
Signal zur Bestätigung der
Aktion an die zentrale Steuereinheit 100, das diese im
Schritt 12 empfängt.
Damit ist der Befehl, Kraftfahrzeug abschließen, ausgeführt und die Bordelektronik
im Kraftfahrzeug würde
normalerweise in einen Stromsparmodus gehen, aus dem sie durch ein
Signal von der Identifikationseinrichtung wieder geweckt würde. Erst
daraufhin würde
gemäß dem Stand
der Technik eine neue Codierung zur kryptografischen Absicherung
der Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs erfolgen. Um sich daraus ergebende
Verzögerungen zu
vermeiden, wird erfindungsgemäß eine neue
Signatur zur kryptografischen Absicherung der Wiederinbetriebnahme
des Fahrzeugs berechnet, bevor die Bordelektronik in den Stromsparmodus
geht. Dies kann auf zwei verschiedene Arten geschehen.
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Gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird in Schritt 13 von jeder der beteiligten Bordelektronikkomponenten
durch eine mathematische Operation, die im Programmcode vorbe reitet
ist, aus der erzeugten Zufallsbitfolge eine abgeleitete Zufallsbitfolge
berechnet. Vorzugsweise wird dazu die erzeugte Zufallsbitfolge einfach
invertiert. Es sind aber auch andere mathematische Operationen denkbar.
Aus dieser abgeleiteten Zufallsbitfolge wird nun durch den vorhandenen
Verschlüsselungsalgorithmus
mit dem vorhandenen Schlüssel
im Schritt 14 in analoger Weise zu Schritt 7 eine
weitere Signatur berechnet, die im Schritt 15 in den jeweiligen
nicht flüchtigen Speichern 180 und 280 der
beteiligten Bordelektronikkomponenten gespeichert wird. Steuert
der jeweilige Aktuator 200 neben der Funktion des Aufschließens der
Fahrzeugtüre
noch weitere Funktionen, die nach dem Aufwachen aus dem Stromsparmodus ausgeführt werden,
ist für
jede Funktion, die nach dem Aufwachen aus dem Stromsparmodus ausgeführt wird,
eine Kennung vorgesehen, die zusätzlich zu
der Zufallsbitfolge in die Ermittlung der Signatur mit einfließt, so dass
sich für
jede dieser Funktionen eine eigene Signatur ergibt.
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Gemäß einer
zweiten bevorzugten Ausführungsform
wird, statt eine weitere Zufallsbitfolge zu berechnen, einfach der
vorhandene Verschlüsselungsalgorithmus
ein zweites Mal auf die im Rahmen des Abschließens erzeugte Signatur angewendet, um
eine Signatur zum kryptografischen Absichern der Wiederinbetriebnahme
des Kraftfahrzeugs zu ermitteln. Bei mehreren Funktionen fließt hierbei
ebenfalls eine Kennung zur Identifizierung der Funktion in die Ermittlung
dieser Signatur mit ein.
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Nachdem
die ermittelten Signaturen gespeichert sind, kann die im Kraftfahrzeug
befindliche Bordelektronik in den Stromsparmodus versetzt werden, was
im Schritt 16 erfolgt. Will der Benutzer das Kraftfahrzeug
wieder in Betrieb nehmen, so betätigt
er die Identifikationseinrichtung, die ein Anforderungssignal A2
an die zentrale Steuereinheit 100 sendet, das diese im
Schritt 17 empfängt,
worauf die Bordelektronik aus dem Stromsparmodus aufgeweckt wird.
Daraufhin sendet die zentrale Steuereinheit 100 im Schritt 18 ein
Signal zur Anforderung der Aktion „Türe aufschließen" an den Aktuator 200,
das dieser im Schritt 19 empfängt. Falls die Funktion des
Aufschließens der
Fahrzeugtüre
die einzige Funktion ist, die im Aktuator 200 nach dem
Aufwachen aus dem Stromsparmodus vorgesehen ist, genügt es, wenn
das Signal die gespeicherte Signatur enthält, da aus dem Zusammenhang
klar ist, welche Aktion gewünscht
wird. Sind außer
der Funktion des Aufschließens
der Fahrzeugtüre
noch weitere Funktionen vorgesehen, wird zusätzlich zu der Signatur, in
die eine Kennung der Funktion mit einberechnet wurde, diese Kennung
der Funktion auch im Klartext übermittelt.
Im Schritt 20 vergleicht der Aktuator 200 die
empfangene Signatur mit der zu der entsprechenden Funktion gehörenden im
nicht flüchtigen
Speicher abgelegten Signatur auf Übereinstimmung. Liegt keine Übereinstimmung
vor, wird ein unberechtigter Eingriff von außen vermutet, da davon ausgegangen
werden kann, dass die Zufallsbitfolge und die daraus ermittelte
Signatur korrekt sind, da das Abschließen des Kraftfahrzeugs sonst nicht
erfolgreich durchgeführt
hätte werden
können. In
diesem Fall wird die angeforderte Aktion nicht ausgeführt und
dies der zentralen Steuereinheit 100 mitgeteilt, die daraufhin
im Schritt 22' eine
Fehlermeldung F2 erzeugt, welcher Vorgang mit punktierten Linien
dargestellt ist. Wird im Schritt 20 dagegen festgestellt,
dass beide Signaturen übereinstimmen,
wird die geforderte Aktion „Türe aufschließen" ausgeführt, und
im Schritt 21 wird ein Signal zur Bestätigung der Aktion an die Steuereinheit 100 gesendet,
das diese im Schritt 22 empfängt. Auf diese Weise können unberechtigte
Zugriffe von außen
verhindert werden, ohne dass sich für den Benutzer bemerkbare Verzögerungen
ergeben.