DE10203434A1

DE10203434A1 - Speichermodul zum Ablegen einer elektronischen Authentisierung zum Betreiben eines elektronischen Aktors sowie Verfahren zum Authentisieren eines elektronischen Aktors

Info

Publication number: DE10203434A1
Application number: DE2002103434
Authority: DE
Original assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Current assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Priority date: 2002-01-28
Filing date: 2002-01-28
Publication date: 2003-07-31

Abstract

Ein Speichermodul zum Ablegen einer elektronischen Authentisierung zum Betreiben eines elektronischen Aktors 1, wobei das Speichermodul 2 mit dem zugehörigen elektronischen Aktor 1 elektrisch verbunden ist, ist dadurch bestimmt, daß dem Speichermodul 2 neben dem eigentlichen Datenspeicher 4 eine elektronische Überwachungseinrichtung 5 zum Überwachen der elektrischen Verbindung zwischen dem Speichermodul 2 und dem elektronischen aktor 1 zugehörig ist und der Datenspeicher 4 sowie die Überwachungseinrichtung 5 ausgelegt sind, damit durch die Überwachungseinrichtung 5 die in dem Datenspeicher abgelegte Authentisierung bei Feststellen vordefinierter Zustände im Rahmen der Überwachung änderbar ist, und daß das Speichermodul 2 eine von der Spannungsversorgung des elektronischen Aktors 1 unabhängige Spannungsquelle 6 umfaßt. DOLLAR A Ein Verfahren zum Authentisieren eines elektronischen Aktors 1 mit einer in einem Datenspeicher 4 eines Speichermoduls 2 hinterlegten Authentisierung, ist dadurch bestimmt, daß die elektrische Verbindungsleitung 3 zwischen dem Speichermodul 2 und dem elektronischen Aktor 1 auf Zustandsänderungen hin überwacht wird und daß bei Feststellen von unzulässigen Änderungen die in dem Datenspeicher 4 des Speichermoduls 2 abgelegte Authentisierung geändert oder zerstört wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Speichermodul zum Ablegen einer elektronischen Authentisierung zum Betreiben eines elektronischen Aktors, etwa eines elektronischen Zentralsteuergerätes eines Kraftfahrzeuges, wobei das Speichermodul mit dem zugehörigen elektronischen Aktor elektrisch verbunden ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Authentisieren eines elektronischen Aktors mit einer in einem Datenspeicher eines Speichermoduls hinterlegten Authentisierung.
Elektronischen Aktoren, insbesondere wenn diese mit anderen Modulen zusammenwirken, ist oftmals ein Code als Authentisierung zugeordnet. Derartige Authentisierungen werden etwa bei solchen elektronischen Anwendungen eingesetzt, die sicherheitsrelevant sind. Beispielsweise sei hier auf den Automotive-Bereich verwiesen. In Kraftfahrzeugen werden in zunehmenden Maße elektronische Aktoren eingesetzt, die zur Steuerung und Überwachung des Kraftfahrzeuges dienen. Unter anderem werden Kraftfahrzeuge mit einem elektronischen Zentralsteuergerät ausgerüstet. Es hat sich gezeigt, daß Manipulationen etwa an solchen Steuergeräten nicht ausgeschlossen und diese in Betrieb gesetzt werden können, wenn andere Sicherungen dadurch überwunden werden, daß funktionstüchtige Module von Parallelmodellen eingesetzt werden, um einen solchen Aktor, etwa das elektronische Zentralsteuergerät zu überbrücken.
Das Authentisierungsmodul und der jeweilige elektronische Aktor bilden eine gegenständliche Einheit. Um ein Überbrücken eines elektronischen Aktors, beispielsweise eines elektronischen Steuergerätes eines Kraftfahrzeuges zu verhindern, ist vorgeschlagen worden, dem elektronischen Aktor Ausbauschutzmittel zuzuordnen, die bei einem Ausbauversuch einen Speicher setzen - wie in DE 196 34 626 C1 beschrieben - oder die die in dem Authentisierungsmodul abgelegte Authentisierung ändern - wie in DE 100 18 252 A1 beschrieben. Bei einer Inbetriebnahme des elektronischen Aktors erfaßt dieser im Rahmen seines Steueralgorithmus entweder den gesetzten Speicher oder erhält eine falsche Authentisierung, so daß eine Inbetriebnahme verhindert ist. Das Generieren eines solchen Befehles zum Setzen oder Überschreiben eines Speichers erfolgt in Abhängigkeit von erfaßten, bei einem Ausbau auftretenden mechanischen Bewegungen, durch die beispielsweise ein Mikroschalter oder ein Magnetschalter betätigt wird. Um eine Deaktivierung des Aktors, etwa des elektronischen Zentralsteuergerätes bei einem Betrieb des Fahrzeuges wirksam zu verhindern, beispielsweise bei einem Unfall, ist vorgesehen, diese Einrichtung bei aktivierter Zündung zu deaktivieren. Folglich besteht grundsätzlich die Möglichkeit, daß im Falle eines Unfalles und eines damit einhergehenden Stromausfalles das dem elektrischen Aktor, beispielsweise dem elektrischen Zentralsteuergerät zugeordnete Authentisierungsmodul nicht mehr beschrieben werden kann und grundsätzlich dieses Modul in seiner Gesamtheit funktionstüchtig dem Fahrzeug entnommen werden kann. Überdies besteht bei solchen Systemen grundsätzlich die Möglichkeit, mit entsprechender Vorsicht einen solchen Aktor auch ohne Auslösung der Ausbauschutzmaßnahme zu entnehmen.
In DE 199 33 568 A1 ist ein ähnlicher Ausbauschutz beschrieben, bei dem jedoch das Steuergerät selbst unbrauchbar geschaltet wird, wenn ein versuchter Aus- oder Abbau detektiert wird.
Sämtlichen vorbekannten Einrichtungen gemein ist, daß eine erneute Inbetriebnahme des elektronischen Aktors durch autorisiertes Personal mit beispielsweise einem Master-Schlüssel möglich sein soll. Auch dies kann grundsätzlich eine Lücke im Sicherheitssystem darstellen, da auch aus autorisierten Werkstätten derartige Master-Schlüssel entwendet werden können, durch die das Authentisierungsmodul bzw. das Steuergerät wieder funktionstüchtig geschaltet werden kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Speichermodul zum Ablegen einer elektronischen Authentisierung zum Betreiben eines elektronischen Aktors der eingangs genannten Art dergestalt weiterzubilden, daß die Manipulationssicherheit des elektronischen Aktors erhöht ist. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren in entsprechender Weise weiterzubilden.
Die Speichermodul bezogene Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Speichermodul neben dem eigentlichen Datenspeicher eine elektronische Überwachungseinrichtung zum Überwachen der elektrischen Verbindung zwischen dem Speichermodul und dem elektronischen Aktor zugehörig ist und der Datenspeicher sowie die Überwachungseinrichtung ausgelegt sind, damit durch die Überwachungseinrichtung die in dem Datenspeicher abgelegte Authentisierung bei Feststellen vordefinierter Zustände im Rahmen der Überwachung änderbar ist, und daß das Speichermodul eine von der Spannungsversorgung des elektronischen Aktors unabhängige Spannungsquelle umfaßt.
Die verfahrensbezogene Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die elektrische Verbindungsleitung zwischen dem Speichermodul und dem elektronischen Aktor auf Zustandsänderungen hin überwacht wird und daß bei Feststellen von unzulässigen Änderungen die in dem Datenspeicher des Speichermoduls abgelegte Authentisierung geändert oder zerstört wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Speichermodul erfolgt eine Überwachung der elektrischen Verbindung zwischen dem Speichermodul und dem elektronischen Aktor. Im Falle einer Manipulation, bei der der elektronische Aktor von dem Speichermodul gegenständlich getrennt wird und somit auch die elektrische Verbindung zwischen dem Speichermodul und dem elektronischen Aktor getrennt wird, wird durch die Überwachungseinrichtung auf den Datenspeicher, in dem die zur Authentisierung des elektronischen Aktors vorgesehene Kennung hinterlegt ist, zugegriffen und diese Kennung verändert oder vollständig zerstört. Als Datenspeicher kann beispielsweise ein EEPROM dienen. Eine Überwachung der elektrischen Verbindung zwischen dem Speichermodul und dem elektrischen Aktor kann beispielsweise durch eine Widerstandsüberwachung der elektrischen Verbindung erfolgen. Bei einer physikalischen Trennung der Verbindungsleitung zwischen dem Speichermodul und dem elektrischen Aktor ist dies durch eine solche Widerstandsüberwachung detektierbar, so daß systemseitig auf das Vorliegen eines Manipulationsversuches geschlossen wird. Zum Durchführen dieser Überwachung dient eine elektronische Überwachungseinrichtung, die ebenfalls dem Speichermodul zugeordnet ist. Bei Feststellen einer unzulässigen Zustandsänderung, bezogen auf einen Normalbetrieb, die auf einen Manipulationsversuch schließen läßt, wird durch die Überwachungseinrichtung der Datenspeicher entsprechend beeinflußt. Damit dies auch erfolgen kann, wenn der elektronische Aktor nicht an eine Spannungsquelle angeschlossen ist, ist dem Speichermodul eine eigene Spannungsquelle, beispielsweise eine Batterie zugeordnet. Diese dient zur Stromversorgung der Überwachungseinrichtung in solchen Fällen, in denen der diesem Speichermodul zugeordnete elektronische Aktor von seiner Spannungsquelle getrennt ist und zum Ändern der in dem Datenspeicher hinterlegten Authentisierung.
Nach festgestelltem Manipulationsversuch ist die in dem Datenspeicher hinterlegte Authentisierung nicht mehr einsetzbar - auch nicht für elektrische Aktoren von parallelen Modellen. Daher kann auch bei einer Überbrückung des eigentlichen elektronischen Aktors oder bei einem Ersetzen desselben durch einen anderen mangels Vorhandensein der benötigten Authentisierung die gewünschte Aktion mit dem Aktor nicht durchgeführt werden.
Besonders zweckmäßig einsetzbar ist ein solches Speichermodul und auch das beschriebene Verfahren im Rahmen einer Kraftfahrzeugausrüstung, wobei der elektronische Aktor beispielsweise eün elektronisches Zentralsteuergerät sein kann.
Zweckmäßig ist eine Ausgestaltung, bei der das Speichermodul räumlich getrennt von dem dem Speichermodul zugeordneten elektronischen Aktor angeordnet ist. Das Speichermodul kann dann für sich alleine durch zusätzliche, mechanisch wirksame Mittel ausbaugeschützt sein. Dies kann beispielsweise durch eine Kapselung oder durch das Speichermodul zerstörende Mittel bei einem Ausbauversuch realisiert sein. Bei einer solchen Ausgestaltung ist eine gleichzeitige Entnahme des Aktors und des die Authentisierung enthaltenden Speichermoduls wirksam verhindert, so daß davon auszugehen ist, daß niemals Aktor und Speichermodul gleichzeitig und gemeinsam, beispielsweise einem Kraftfahrzeug entnommen werden können.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Fig. 1 beschrieben. Fig. 1 zeigt nach Art eines Blockdiagrammes schematisiert ein elektronisches Zentralsteuergerät 1 als elektronischen Aktor, das zu seinem Betrieb und zur Kommunikation mit weiteren, von dem elektronischen Zentralsteuergerät 1 angesteuerten Modulen eine Authentisierung benötigt. Die Authentisierung ist als Code in einem insgesamt mit dem Bezugszeichen 2 bezeichneten Speichermodul hinterlegt. Das Speichermodul 2 ist mit dem Zentralsteuergerät 1 elektrisch durch eine Verbindungsleitung 3 verbunden. Das Speichermodul 2 umfaßt als Datenspeicher ein EEPROM 4, eine elektronische Überwachungseinrichtung 5 sowie eine Batterie 6 als Spannungsquelle. In dem EEPROM abgelegt ist eine zur Identifizierung und Authentisierung des Zentralsteuergerätes 1 notwendige Codierung. Die Überwachungseinrichtung 5 dient zum Überwachen der Verbindungsleitung 3 zwischen dem Speichermodul 2 und dem Zentralsteuergerät 1. Die Überwachungseinrichtung 5 dieses Ausführungsbeispieles ist als Widerstandsüberwachungseinrichtung ausgelegt. Die Verbindungsleitung 3 wird von der Überwachungseinrichtung 5 entsprechend einem vorgegebenen Takt auf Widerstandsänderungen hin überwacht. Bei einer Manipulation der aus dem Zentralsteuergerät 1 und dem Speichermodul gebildeten Anordnung, etwa einem Trennen der Verbindungsleitung 3 ist dieses im Zuge der vorgesehenen Widerstandsmessung durch die Überwachungseinrichtung 5 detektierbar. Die mit einem Durchtrennen der Verbindungsleitung 3 einhergehende Erhöhung des von der Überwachungseinrichtung 5 erfassbaren Widerstandswertes wird systemseitig als Manipulationsversuch angesehen. Folglich wird von der Überwachungseinrichtung 5 auf das EEPROM 4 bzw. die darin abgelegten Daten zugegriffen und diese zerstört. Dies kann beispielsweise durch ein Löschen des EEPROMs erfolgen. Damit der Vorgang des Überwachens der Verbindungsleitung 3 sowie der Zugriff auf das EEPROM 4 unabhängig von anderen Spannungsquellen vorgenommen werden kann, ist dem Speichermodul 2 die Batterie 6 zugeordnet.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Speichermodul 2 räumlich getrennt von dem Zentralsteuergerät 1 angeordnet und - wie durch den gestrichelt dargestellten Kasten angedeutet - zusätzlich durch mechanisch wirksame Mittel ausbaugeschützt, beispielsweise gekapselt, etwa durch einen Wirbelsinterprozeß oder einen Verguß. Durch eine solche Kapselung ist ein Ausbau des Speichermoduls 2 zerstörungsfrei nicht möglich, so daß eine unbefugte weitere Verwendung des Speichermoduls 2 wirksam verhindert ist. Bezugszeichenliste 1 Elektronisches Zentralsteuergerät
2 Speichermodul
3 Verbindungsleitung
4 EEPROM
5 Überwachungseinrichtung
6 Batterie

Claims

1. Speichermodul zum Ablegen einer elektronischen Authentisierung zum Betreiben eines elektronischen Aktors (1), wobei das Speichermodul (2) mit dem zugehörigen elektronischen Aktor (1) elektrisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Speichermodul (2) neben dem eigentlichen Datenspeicher (4) eine elektronische Überwachungseinrichtung (5) zum Überwachen der elektrischen Verbindung zwischen dem Speichermodul (2) und dem elektronischen Aktor (1) zugehörig ist und der Datenspeicher (4) sowie die Überwachungseinrichtung (5) ausgelegt sind, damit durch die Überwachungseinrichtung (5) die in dem Datenspeicher abgelegte Authentisierung bei Feststellen vordefinierter Zustände im Rahmen der Überwachung änderbar ist, und daß das Speichermodul (2) eine von der Spannungsversorgung des elektronischen Aktors (1) unabhängige Spannungsquelle (6) umfaßt.

2. Speichermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Datenspeicher des Speichermoduls als EEPROM (4) ausgelegt ist.

3. Speichermodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (5) zum Überwachen der elektrischen Verbindung zwischen dem Speichermodul (2) und dem elektronischen Aktor (1) als Widerstandsüberwachungseinrichtung ausgelegt ist.

4. Speichermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichermodul (2) räumlich von dem elektronischen Aktor (1) getrennt angeordnet ist.

5. Speichermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichermodul (2) durch zusätzliche, mechanisch wirksame Mittel ausbaugeschützt ist.

6. Speichermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichermodul (2) und der elektronische Aktor (1) Teil einer sicherheitsrelevanten Einrichtung in einem Kraftfahrzeug sind.

7. Verfahren zum Authentisieren eines elektronischen Aktors (1) mit einer in einem Datenspeicher (4) eines Speichermoduls (2) hinterlegten Authentisierung, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Verbindungsleitung (3) zwischen dem Speichermodul (2) und dem elektronischen Aktor (1) auf Zustandsänderungen hin überwacht wird und daß bei Feststellen von unzulässigen Änderungen die in dem Datenspeicher (4) des Speichermoduls (2) abgelegte Authentisierung geändert oder zerstört wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Änderung der in dem Datenspeicher (4) abgelegten Authentisierung durch eine Änderung einzelner Bits erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überwachung der elektrischen Verbindung zwischen dem Speichermodul (2) und dem elektronischen Aktor (1) eine Widerstandsüberwachung durchgeführt wird.