DE102014019494A1 - Verfahren zum Aktualisieren einer Applikation eines Smartphones - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aktualisieren einer Applikation eines Smartphones, wobei jede Applikationsversion (V0, V1) der Applikation einen kryptografischen Schlüssel (K0 bis KN) zur Verschlüsselung von Daten aufweist. Dabei wird den Applikationsversionen (V0, V1) jeweils ein kryptografischer Schlüssel (K0 bis KN) derart zugeordnet, dass der kryptografische Schlüssel (K0 bis KN) jeder Applikationsversion (V0, V1) mittels einer vorgegebenen Einwegfunktion (H) vorzugsweise eine kryptografischen Hashfunktion (H) und des kryptografischen Schlüssels (K0 bis KN) jeder diese Applikationsversion (V0, V1) aktualisierenden Applikationsversion (V0, V1) ermittelbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aktualisieren einer Applikation eines Smartphones, wobei jede Applikationsversion der Applikation einen kryptografischen Schlüssel zur Verschlüsselung von Daten aufweist.
  • Für Smartphones werden häufig Applikationen eingesetzt, die zur Verschlüsselung von Daten mittels kryptografischer Schlüssel ausgebildet sind. Bei der Nutzung eines derartigen Smartphones, beispielsweise in Verbindung mit einem Fahrzeug, ergibt sich das Problem, die verschlüsselten Daten sicher abzulegen. Dies muss, insbesondere in dem Fall, dass eine Applikation aktualisiert wird, ohne Preisgabe des jeweiligen kryptografischen Schlüssels erfolgen. Aus Sicherheitsgründen ist dabei beispielsweise ein für verschiedene Applikationsversionen identischer kryptografischer Schlüssel möglichst zu vermeiden.
  • DE 4411451 C1 offenbart eine Fahrzeugsicherungseinrichtung, die ein asymmetrisches Signaturverfahren beinhaltet, wobei nur schlüsselseitig die Abspeicherung geheimer Informationen zwingend erforderlich ist, um Authentikations- und/oder Synchronisierinformationen sehr fälschungssicher von der Schlüssel- zur Fahrzeugseite zu übertragen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein insbesondere hinsichtlich der Datensicherheit verbessertes Verfahren zum Aktualisieren einer Applikation eines Smartphones anzugeben.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren dient dem Aktualisieren einer Applikation eines Smartphones, wobei jede Applikationsversion der Applikation einen kryptografischen Schlüssel zur Verschlüsselung von Daten aufweist. Dabei wird den Applikationsversionen jeweils ein kryptografischer Schlüssel derart zugeordnet, dass der kryptografische Schlüssel jeder Applikationsversion mittels einer vorgegebenen kryptografischen Einwegfunktion und des kryptografischen Schlüssels jeder diese Applikationsversion aktualisierenden Applikationsversion ermittelbar ist.
  • Das Verfahren ermöglicht, dass bei der Aktualisierung einer Applikation eine neue Applikationsversion den kryptografischen Schlüssel der älteren Applikationsversion ermittelt. Dazu werden die kryptografischen Schlüssel der Applikationsversionen und eine Einwegfunktion, beispielsweise eine kryptografische Hashfunktion derart vorgegeben, dass aus dem kryptografischen Schlüssel einer neuen Applikationsversion die kryptografischen Schlüssel aller älteren Applikationsversionen ermittelt werden können. Dadurch kann eine neue Applikationsversion die von einer älteren Applikationsversion verschlüsselten Daten mittels ihres eigenen kryptografischen Schlüssels entschlüsseln und wieder verschlüsseln. Die Verwendung einer Einwegfunktion, beispielsweise einer kryptografischen Hashfunktion ermöglicht dabei vorteilhaft, dass der kryptografische Schlüssel der jeweils neuen Applikationsversion praktisch nicht mittels des kryptografischen Schlüssels einer älteren Applikationsversion ermittelt werden kann, so dass die Kenntnis des kryptografischen Schlüssels einer älteren Applikationsversion es nicht ermöglicht, die mittels einer neueren Applikationsversion verschlüsselten Daten zu entschlüsseln. Dadurch werden die zu sichernden Daten bei jeder Aktualisierung neu und sicher mit dem kryptografischen Schlüssel der jeweils neuen Applikationsversion verschlüsselt.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
  • Dabei zeigt die einzige 1 diagrammatisch die Erzeugung kryptografischer Schlüssel K0 bis KN und deren Zuordnung key zu Applikationsversionen V0, V1 einer Applikation eines Smartphones.
  • Zur Erzeugung der kryptografischen Schlüssel K0 bis KN werden ein erster kryptografischer Schlüssel K0 und eine Einwegfunktion, beispielsweise eine kryptografische Hashfunktion H zur Erzeugung eines kryptografischen Schlüssels Ki+1 aus einem anderen kryptografischen Schlüssel Ki vorgegeben. Mittels der Einwegfunktion, beispielsweise einer kryptografischen Hashfunktion H werden aus dem ersten kryptografischen Schlüssel K0 iterativ die weiteren kryptografischen Schlüssel K1 bis KN erzeugt. Die kryptografischen Schlüssel K0 bis KN werden dabei beispielsweise auf einem Serversystem erzeugt. Als Einwegfunktion wird vorzugsweise eine kryptografische Hashfunktion H, beispielsweise die Hashfunktion SHA256, vorgegeben.
  • Die dabei erzeugten kryptografischen Schlüssel K0 bis KN werden mittels einer Zuordnung key in zu ihrer iterativen Erzeugung umgekehrter Reihenfolge aufeinander folgenden Applikationsversionen V0, V1 der Applikation zugeordnet. Dazu werden die Applikationsversionen V0, V1 durch eine geeignete Ordnungsrelation gemäß ihrer Aktualisierungsreihenfolge total geordnet. Beispielsweise werden zur Bildung der Ordnungsrelation Versionsnummern der Applikationsversionen V0, V1 verwendet, so dass beispielsweise eine Applikationsversion Vi+1 mit der Versionsnummer „10” auf eine Applikationsversion Vi mit der Versionsnummer „9” folgt, oder eine Applikationsversion Vj+1 mit der Versionsnummer „4.11” auf eine Applikationsversion Vj mit der Versionsnummer „4.10” folgt.
  • Die Zuordnung key ordnet die auf diese Weise total geordneten Applikationsversionen V0, V1 den kryptografischen Schlüsseln K0 bis KN in der gegenüber deren iterativen Erzeugung umgekehrten Reihenfolge zu, so dass der ältesten Applikationsversion V0 gemäß key(V0) = KN der letzte erzeugte kryptografische Schlüssel KN zugeordnet wird, der zweitältesten Applikationsversion V1 gemäß key(V1) = KN-1 der vorletzte erzeugte kryptografische Schlüssel KN-1 zugeordnet wird usw..
  • Die Anzahl der erzeugten kryptografischen Schlüssel K0 bis KN wird mindestens so groß wie eine erwartete Höchstanzahl von Applikationsversionen V0, V1 der Applikation gewählt, damit für jede neue Applikationsversion V0, V1 ein kryptografischer Schlüssel K0 bis KN zur Verfügung steht.
  • Die oben beschriebene Zuordnung key kryptografischer Schlüssel K0 bis KN zu Applikationsversionen V0, V1 wird algorithmisch beispielsweise folgendermaßen realisiert:
    Es sei E die gemäß der oben genannten Ordnungsrelation total geordnete endliche Menge der Applikationsversionen V0, V1, ... VN Key sei die Menge möglicher kryptografischer Schlüssel, seed: E → Seed sei eine Abbildung, die jeder Applikationsversion V0, V1 ein Element einer Menge Seed zuordnet, und KDF: Key × Seed → Key sei eine auf der Einwegfunktion, beispielsweise kryptografischen Hashfunktion H basierende sichere Schlüsselerzeugungsfunktion (so genannte key derivation function) zur Erzeugung eines kryptografischen Schlüssels aus einem anderen kryptografischen Schlüssel und einem Element aus Seed. Die Elemente der Menge Seed sind dabei beispielsweise Strings oder Byte Arrays, die aus Versionsnummern der Applikationsversionen V0, V1 gebildet werden.
  • Die Zuordnung key: E → Key eines kryptografischen Schlüssels K0 bis KN zu einer Applikationsversion V0, V1 wird dann folgendermaßen definiert: key(VN) := K0, key(e) := KDF(key(predecessor(e)),seed(e)), wobei e ein von VN verschiedenes Element von E bezeichnet und predecessor(e) das diesem Element gemäß der Totalordnung der Elemente von E vorangehende Element von E bezeichnet.
  • Bei einer Aktualisierung U einer ersten Applikationsversion Vi auf eine zweite Applikationsversion Vj wird der kryptografische Schlüssel Ki der ersten Applikationsversion Vi mittels der Einwegfunktion, beispielsweise der kryptografischen Hashfunktion H und des kryptografischen Schlüssels Kj der zweiten Applikationsversion Vj ermittelt. Handelt es sich bei diesen beiden Applikationsversionen Vi und Vj um unmittelbar aufeinander folgende Applikationsversionen, also j = i + 1, dann genügt dazu die einmalige Anwendung der Einwegfunktion, beispielsweise der kryptografischen Hashfunktion H (bzw. der Schlüsselerzeugungsfunktion KDF) auf den kryptografischen Schlüssel Kj der zweiten Applikationsversion Vj. Liegen zwischen den beiden Applikationsversionen Vi und Vj M andere Applikationsversionen, wird die Einwegfunktion, beispielsweise der kryptografische Hashfunktion H (M + 1)-fach auf den kryptografischen Schlüssel Kj der zweiten Applikationsversion Vj angewendet.
  • Nachdem auf diese Weise der kryptografische Schlüssel Ki der ersten Applikationsversion Vi ermittelt wurde, werden mit ihm die von der ersten Applikationsversion Vi verschlüsselten Daten entschlüsselt. Anschließend werden die entschlüsselten Daten mit dem kryptografischen Schlüssel Kj der zweiten Applikationsversion Vj verschlüsselt.
  • Bezugszeichenliste
    • H
      Hashfunktion
      key
      Zuordnung
      K0 bis KN
      kryptografischer Schlüssel
      V0, V1
      Applikationsversion
      U
      Aktualisierung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 4411451 C1 [0003]

Claims (3)

  1. Verfahren zum Aktualisieren einer Applikation eines Smartphones, wobei jede Applikationsversion (V0, V1) der Applikation einen kryptografischen Schlüssel (K0 bis KN) zur Verschlüsselung von Daten aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass den Applikationsversionen (V0, V1) jeweils ein kryptografischer Schlüssel (K0 bis KN) derart zugeordnet wird, dass der kryptografische Schlüssel (K0 bis KN) jeder Applikationsversion (V0, V1) mittels einer vorgegebenen Einwegfunktion (H) und des kryptografischen Schlüssels (K0 bis KN) jeder diese Applikationsversion (V0, V1) aktualisierenden Applikationsversion (V0, V1) ermittelbar ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Aktualisieren einer ersten Applikationsversion (V0, V1) auf eine zweite Applikationsversion (V0, V1) der kryptografische Schlüssel (K0 bis KN) der ersten Applikationsversion (V0, V1) mittels der Einwegfunktion (H) und des kryptografischen Schlüssels (K0 bis KN) der zweiten Applikationsversion (V0, V1) ermittelt wird, von der ersten Applikationsversion (V0, V1) verschlüsselte Daten entschlüsselt und die entschlüsselten Daten mit dem kryptografischen Schlüssel (K0 bis KN) der zweiten Applikationsversion (V0, V1) verschlüsselt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster kryptografischer Schlüssel (K0 bis KN) und als Einwegfunktion (H) eine kryptografische Hashfunktion zur Erzeugung eines kryptografischen Schlüssels (K0 bis KN) aus einem anderen kryptografischen Schlüssel (K0 bis KN) vorgegeben werden, und dass aus dem ersten kryptografischen Schlüssel (K0 bis KN) mittels der kryptografischen Hashfunktion (H) iterativ eine Schlüsselmenge kryptografischer Schlüssel (K0 bis KN) erzeugt wird und die dabei erzeugten kryptografischen Schlüssel (K0 bis KN) in einer zu ihrer iterativen Erzeugung umgekehrten Reihenfolge aufeinander folgenden Applikationsversionen (V0, V1) der Applikation zugeordnet werden.
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DE4411451C1 (de) 1994-04-01 1995-05-04 Daimler Benz Ag Fahrzeugsicherungseinrichtung mit elektronischer Nutzungsberechtigungscodierung

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE4411451C1 (de) 1994-04-01 1995-05-04 Daimler Benz Ag Fahrzeugsicherungseinrichtung mit elektronischer Nutzungsberechtigungscodierung

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