DE102014222594A1

DE102014222594A1 - Verfahren zum Erzeugen eines Sicherheitscodes, Sicherheitscodeerzeugungsvorrichtung, Verfahren zum Betreiben eines Photovoltaik-Wechselrichters, Photovoltaik-Wechselrichter und Bedienungskontrollsystem

Info

Publication number: DE102014222594A1
Application number: DE102014222594.9A
Authority: DE
Inventors: Thomas Schaupp; Patrick von Brunn; Michael Wiedmann
Original assignee: Kaco New Energy GmbH
Current assignee: Kaco New Energy GmbH
Priority date: 2014-11-05
Filing date: 2014-11-05
Publication date: 2016-05-12

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen eines für einen Benutzer spezifischen Sicherheitscodes, eine Sicherheitscodeerzeugungsvorrichtung, ein Verfahren zum Betreiben eines Photovoltaik-Wechselrichters, einen Photovoltaik-Wechselrichter und ein Bedienungskontrollsystem. Mittels eines aus mehreren Komponenten, insbesondere benutzerunspezifischen und benutzerspezifischen Komponenten zusammengesetzten Ausgangscodes wird über einen reversiblen Verschlüsselungsalgorithmus ein Sicherheitscode erzeugt. Mit diesem kann in definierter Weise ein Zugang zur Veränderung sicherheitskritischer Parameter ermöglicht werden.

Description

Aufgabengebiet und Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen eines Sicherheitscodes. Ein solcher Sicherheitscode kann beispielsweise dazu verwendet werden, einen Zugang zu Bedienelementen für sicherheitskritische Parameter zu begrenzen. Beispielsweise kann es sich hierbei um Bedienelemente eines Photovoltaik-Wechselrichters handeln, bei welchen eine Fehlbedienung eine Fehlfunktion oder Beschädigung der Anlage oder gar eine Gefährdung von Menschenleben verursachen könnte. Deshalb werden bei solchen Photovoltaik-Wechselrichtern typischerweise Vorkehrungen getroffen, welche eine unbefugte Veränderung von sicherheitskritischen Parametern verhindern.
Bei solchen Vorkehrungen handelt es sich typischerweise um herkömmliche Plomben. Solche Plomben können mit einer Plombierzange verschlossen werden und sind dann mit einem durch die Plombierzange vorgegebenen, für die Plombierzange spezifischen Abdruck versehen, welcher darauf hinweist, wer eine Versiegelung mit der Plombe vorgenommen hat. Damit kann nachvollzogen werden, wer zuletzt die Möglichkeit hatte, sicherheitskritische Parameter zu verändern. Wenn ein an der Plombe angebrachter und die Versiegelung aufrecht erhaltender Draht durchschnitten wird, ohne dass eine neue, gültige Plombe angebracht wird, ist nachvollziehbar dass sich jemand unbefugt Zugang zu den Bedienelementen verschafft hat.
Bei gattungsgemäßen Vorkehrungen gegen unbefugtes Bedienen von solchen Bedienelementen kann jedoch weder zuverlässig verhindert werden, dass sich Unbefugte Zugang zu den Bedienelementen verschaffen, noch kann im Zweifelsfall nachvollzogen werden, wer sich den Zugang verschafft hat. Beispielsweise kann also ein Anlagenhersteller lediglich versuchen, durch Nachweis der durchschnittenen Plombierung eine unbefugte Bedienung zu behaupten, um etwaige Gewährleistungs- und Schadensersatzansprüche abzuwehren.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Sicherheitscodeerzeugungsvorrichtung, ein Verfahren zum Betreiben eines Photovoltaik-Wechselrichters, einen Photovoltaik-Wechselrichter und ein Bedienungskontrollsystem. Bei diesen treten ähnliche Probleme auf.
Aufgabe und Lösung
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Erzeugen eines Sicherheitscodes vorzusehen, mit welchem ein Sicherheitscode zum gezielten Kontrollieren des Zugangs zu Bedienelementen für sicherheitskritische Parameter erzeugbar ist. Es ist des Weiteren eine Aufgabe der Erfindung, eine Sicherheitscodeerzeugungsvorrichtung vorzusehen, welche ein solches Verfahren ausführt. Des Weiteren sind es Aufgaben der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines Photovoltaik-Wechselrichters, einen Photovoltaik-Wechselrichter und ein Bedienungskontrollsystem vorzusehen, welche mittels erfindungsgemäß verbesserten Sicherheitscodes eine Zugangskontrolle ermöglichen.
Dies wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, eine Sicherheitscodeerzeugungsvorrichtung gemäß Anspruch 6, ein Verfahren zum Betreiben eines Photovoltaik-Wechselrichters gemäß Anspruch 7, einen Photovoltaik-Wechselrichter gemäß Anspruch 10 und ein Bedienungskontrollsystem gemäß Anspruch 11 erreicht.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen eines für einen Benutzer spezifischen Sicherheitscodes, wobei der Sicherheitscode dazu ausgebildet ist, eine Veränderung von sicherheitskritischen Parametern eines Photovoltaik-Wechselrichters zu ermöglichen, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

– Erzeugen eines Ausgangscodes, aufweisend einen benutzerunspezifischen Bestandteil und einen benutzerspezifischen Bestandteil, und
– Erzeugen des Sicherheitscodes aus dem Ausgangscode durch Anwenden eines reversiblen Verschlüsselungsalgorithmus auf den Ausgangscode.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Sicherheitscode erzeugt, welcher mittels des benutzerunspezifischen Bestandteils sicherstellt, dass dieser von einer hierzu befugten Stelle, beispielsweise dem Hersteller eines Photovoltaik-Wechselrichters, ausgestellt wurde. Ferner wird mittels des benutzerspezifischen Bestandteils sichergestellt, dass der Sicherheitscode dem Benutzer zuordenbar ist. Wenn also ein Benutzer beispielsweise beim Hersteller eines Photovoltaik-Wechselrichters anfragt, dass er bestimmte Veränderungen vornehmen möchte, so kann auf Seiten des Herstellers überprüft werden, ob der Benutzer die hierzu notwendige Qualifikation und Berechtigung hat. Wenn dies der Fall ist, erhält er einen gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugten Sicherheitscode, welcher ihm in weiter unten zu beschreibender Art und Weise den Zugang zu Einstellmitteln von sicherheitskritischen Parametern ermöglichen kann. Dabei kann auch nachvollzogen werden, welcher Benutzer Änderungen vorgenommen hat, da der Benutzer mittels des Sicherheitscodes identifizierbar ist.
Die Reversibilität des Verschlüsselungsalgorithmus sorgt dafür, dass sowohl der benutzerunspezifische Bestandteil wie auch der benutzerspezifische Bestandteil aus dem Sicherheitscode wieder rekonstruiert werden können, sofern der Verschlüsselungsalgorithmus bekannt ist. Da der Verschlüsselungsalgorithmus nur dem Hersteller oder anderen vertrauenswürdigen Stellen bekannt ist, kann verhindert werden, dass ein Benutzer oder eine andere unautorisierte Stelle einen Sicherheitscode erzeugt, welcher unautorisierte Veränderungen von sicherheitskritischen Parametern zulassen würde.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann ferner einen Schritt des Übermittelns des Sicherheitscodes an den Benutzer aufweisen. Beispielsweise wird hierbei der Sicherheitscode von dem Hersteller des Photovoltaik-Wechselrichters an den Benutzer übermittelt, welcher sich typischerweise in der Nähe des Photovoltaik-Wechselrichters befindet.
Bevorzugt wird der Ausgangscode durch Anhängen des benutzerspezifischen Bestandteils an den benutzerunspezifischen Bestandteil erzeugt. Dies ermöglicht eine einfache und reversible Erzeugung des Ausgangscodes, ohne dass hierfür komplizierte Algorithmen notwendig wären.
Bevorzugt ist der benutzerspezifische Bestandteil ein Name des Benutzers. Hierbei kann es sich beispielsweise um Vorname, Familienname oder eine Kombination von Vorname und Familienname handeln. Auch der Name einer Firma ist denkbar. Dies ermöglicht eine einfache Identifizierung des Benutzers bzw. der Firma, für welchen der benutzerspezifische Sicherheitscode ausgestellt ist.
Bevorzugt weist das Verfahren ferner einen Schritt des Abspeicherns des erzeugten Sicherheitscodes, des Benutzers und/oder der Zeit der Erzeugung des Sicherheitscodes auf. Damit kann jederzeit nachvollzogen werden, wann für welchen Benutzer welcher Sicherheitscode erzeugt wurde. Dies ermöglicht beispielsweise eine Übersicht über die ausgegebenen Sicherheitscodes. Auch kann auf diese Weise eine Datenbank gepflegt werden, über die sich Benutzer ausgegebenen Sicherheitscodes den Benutzern zuordnen lassen.
Gemäß einer Ausführung weist das Verfahren einen Schritt des Auswählens des benutzerunspezifischen Bestandteils aus einer vorgegebenen Menge von benutzerunspezifischen Bestandteilen auf, wobei jedem benutzerunspezifischen Bestandteil aus der Menge von benutzerunspezifischen Bestandteilen ein Berechtigungsprofil zugeordnet ist. Ein solches Berechtigungsprofil kann beispielsweise Informationen enthalten, welche Parameter ein Benutzer verändern darf. So kann beim Erzeugen der Sicherheitscodes festgelegt werden, welche Rechte der beantragende Benutzer erhält. Dies ermöglicht es, unterschiedliche Gruppen von Benutzern festzulegen, beispielsweise anhand ihrer Qualifikation, ihrer Erfahrung oder ihrer Vertragsverhältnisse zum Hersteller, und den jeweiligen Benutzern nur diejenigen Rechte zu erteilen, welche angesichts der jeweiligen Qualifikationen der Benutzer keine Gefahr darstellen.
Bevorzugt ist ein jeweiliges Berechtigungsprofil eindeutig. Dies bedeutet, dass die gewährten Rechte genau definiert sind. Anhand des Berechtigungsprofils können beispielsweise unterschiedliche Schalter, welche zum Einstellen von sicherheitskritischen Parametern verwendet werden können, freigegeben oder gesperrt werden, so dass der Benutzer nur diejenigen Parameter ändern kann, für welche er die notwendige Berechtigung besitzt.
Bevorzugt weist der Ausgangscode einen Gültigkeitsbestandteil auf, welcher eine zeitliche Gültigkeit des Sicherheitscodes und/oder eine Gültigkeit des Sicherheitscodes nur für bestimmte Typen von Photovoltaik-Wechselrichtern angibt. Durch das Vorsehen einer zeitlichen Gültigkeit des Sicherheitscodes kann verhindert werden, dass ein einmal ausgegebener Sicherheitscode beliebig lange verwendet werden kann. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein Sicherheitscode nur für Wartungsarbeiten, welche an einem bestimmten Tag durchgeführt werden sollen, ausgegeben wird. Ein Missbrauch dieses Sicherheitscodes nach diesem Tag kann durch den Gültigkeitsbestandteil wirkungsvoll ausgeschlossen werden. Der Gültigkeitsbestandteil kann dabei beispielsweise ein Datum und eine Uhrzeit aufweisen, womit das Ende der Gültigkeit des Sicherheitscodes angegeben bzw. definiert ist. Der Gültigkeitsbestandteil kann jedoch beispielsweise auch einen relativen Wert aufweisen, welcher beispielsweise ab der erstmaligen Verwendung des Sicherheitscodes zum Entsperren eines Zugangs zu Bedienelementen sicherheitskritischer Parameter gilt. Beispielsweise kann festgelegt sein, dass der Sicherheitscode nur für einen Zeitraum von einer Stunde ab seiner erstmaligen Verwendung gilt. Durch die Angabe von Typen kann verhindert werden, dass Benutzer mit einem Sicherheitscode Veränderungen an Photovoltaik-Wechselrichtern vornehmen, für deren Typ sie nicht die nötige Qualifikation besitzen.
Der Gültigkeitsbestandteil kann auch eine Seriennummer eines einzelnen Photovoltaik-Wechselrichters angeben, für den der Sicherheitscode bzw. Zugangscode gültig sein soll. Auf diese Weise kann ein einzelner bzw. spezifischer Photovoltaik-Wechselrichter adressiert werden, so dass die selektive Erstellung eines Sicherheitscodes bzw. Zugangscodes für diesen einzelnen Photovoltaik-Wechselrichter möglich wird.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Sicherheitscodeerzeugungsvorrichtung, welche dazu ausgebildet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren auf Anforderung eines Benutzers durchzuführen, wobei der benutzerunspezifische Bestandteil oder die Menge von benutzerunspezifischen Bestandteilen bei jeder Ausführung identisch ist. Dies kann insbesondere bedeuten, dass der benutzerunspezifische Bestandteil oder die Menge von benutzerunspezifischen Bestandteilen bei jeder Ausführung unabhängig vom anfordernden Benutzer identisch ist. Eine solche Sicherheitscodeerzeugungsvorrichtung kann beispielsweise bei einem Hersteller vorhanden sein, bei welchem Benutzer anrufen können und einen Sicherheitscode abfragen können. Erfüllt der Benutzer die notwendigen Voraussetzungen, beispielsweise hinsichtlich seiner Qualifikation, erzeugt der Hersteller mittels der Sicherheitscodeerzeugungsvorrichtung einen Sicherheitscode.
Hinsichtlich des Verfahrens zur Anwendung in der Sicherheitscodeerzeugungsvorrichtung kann auf alle weiter oben beschriebenen Ausführungen und Varianten zurückgegriffen werden. Erläuterte Vorteile gelten entsprechend.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben eines Photovoltaik-Wechselrichters, wobei das Verfahren die folgenden mittels des Photovoltaik-Wechselrichters ausgeführten Schritte aufweist:

– Empfangen eines von einem Benutzer eingegebenen Sicherheitscodes, der dem Sicherheitscode entsprechen kann, der mittels des oben beschriebenen Verfahrens bzw. der oben beschriebenen Sicherheitscodeerzeugungsvorrichtung erzeugt werden kann bzw. zuvor erzeugt worden ist,
– Erzeugen eines Ausgangscodes aus dem Sicherheitscode durch Anwenden eines Entschlüsselungsalgorithmus auf den Sicherheitscode,
– Zerlegen des Ausgangscodes in einen benutzerunspezifischen Bestandteil und einen benutzerspezifischen Bestandteil,
– Überprüfen, ob der benutzerunspezifische Bestandteil in einer vorgegebenen Menge von benutzerunspezifischen Bestandteilen enthalten ist, wobei die benutzerunspezifischen Bestandteile in dem Photovoltaik-Wechselrichter gespeichert sind, und
– wenn der benutzerunspezifische Bestandteil in der Menge von benutzerunspezifischen Bestandteilen enthalten ist, Ermöglichen von Veränderungen an sicherheitskritischen Parametern des Photovoltaik-Wechselrichters und Abspeichern des benutzerspezifischen Bestandteils in dem Photovoltaik-Wechselrichter.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Photovoltaik-Wechselrichters kann ein Zugang zu Bedienelementen sicherheitskritischer Parameter des Photovoltaik-Wechselrichters wirkungsvoll auf diejenigen Benutzer begrenzt werden, welche im Besitz eines gültigen Sicherheitscodes sind. Bei dem Sicherheitscode kann es sich bevorzugt um einen Sicherheitscode handeln, welcher mit einem erfindungsgemäßen Verfahren und/oder mit einer erfindungsgemäßen Sicherheitscodeerzeugungsvorrichtung erzeugt wurde.
Damit werden die weiter oben erläuterten Möglichkeiten und Vorteile erreicht.
Beim Erzeugen des Ausgangscodes aus dem Sicherheitscode wird bevorzugt eine Umkehrung des beim Erstellen des Sicherheitscodes verwendeten Verschlüsselungsalgorithmus als Entschlüsselungsalgorithmus angewendet. Damit kann der Ausgangscode erhalten werden, welcher beim Erzeugen des Sicherheitscodes verwendet wurde. Wie weiter oben erläutert wurde enthält dieser gemäß einer bevorzugten Ausführungsform den benutzerunspezifischen Bestandteil und den Namen des Benutzers. Dies ermöglicht auch auf Seiten des Photovoltaik-Wechselrichters eine Identifikation des Benutzers.
In dem Photovoltaik-Wechselrichter ist bevorzugt eine Menge von zulässigen benutzerunspezifischen Bestandteilen gespeichert, welche derjenigen entspricht, welche auch beim Erzeugen des Sicherheitscodes, beispielsweise mittels der erfindungsgemäßen Sicherheitscodeerzeugungsvorrichtung, verwendet werden. Damit kann sichergestellt werden, dass Veränderungen nur dann ermöglicht werden, wenn der Sicherheitscode von einer zulässigen Sicherheitscodeerzeugungsvorrichtung oder mittels eines zulässigen Verfahrens erzeugt wurde. Würde beispielsweise ein anderer Hersteller einen Sicherheitscode erzeugen oder der Benutzer einen beliebigen Sicherheitscode eingeben, so würde mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit kein zulässiger benutzerunspezifischer Bestandteil nach Anwendung des Entschlüsselungsalgorithmus auftreten. Ein unautorisierter Zugang, beispielsweise durch Raten eines Sicherheitscode, wird auf diese Weise sicher verhindert.
Durch das Abspeichern des benutzerspezifischen Bestandteils in dem Photovoltaik-Wechselrichter kann dokumentiert werden, welcher Benutzer Veränderungen vorgenommen hat. Beispielsweise kann somit im Fall von auftretenden Fehlfunktionen eine etwaige Verantwortlichkeit festgestellt werden.
Es sei verstanden, dass die Menge von benutzerunspezifischen Bestandteilen auch die Mächtigkeit 1 haben kann. Dies bedeutet anders ausgedrückt, dass nur ein einzelner benutzerunspezifischer Bestandteil vorhanden bzw. gespeichert ist. Nur wenn dieser bei Anwendung des Entschlüsselungsalgorithmus erhalten wird, werden Veränderungen ermöglicht. Eine solche Ausführung kann beispielsweise verwendet werden, wenn keine Berechtigungsprofile anhand der benutzerunspezifischen Bestandteile zugeordnet werden sollen.
Bevorzugt wird ein Empfangen des Sicherheitscode gespeichert. Damit kann die Dokumentation weiter verfeinert werden. Besonders bevorzugt werden auch vom Benutzer durchgeführte Veränderungen gespeichert. Dies ermöglicht es, Benutzern genau nachweisen zu können, welche Veränderungen sie durchgeführt haben. Im Fall von Fehlfunktionen oder Schadensereignissen kann somit ein Benutzer, welcher sich mittels eines Sicherheitscodes berechtigterweise Zugang verschafft hat, nicht wahrheitswidrig behaupten, er hätte keine Veränderungen durchgeführt.
Bevorzugt ist jedem benutzerunspezifischen Bestandteil aus der Menge von benutzerunspezifischen Bestandteilen jeweils genau ein Berechtigungsprofil zugeordnet. Weiter bevorzugt werden in diesem Fall einem Benutzer Veränderungen nur in dem Umfang ermöglicht, wie es das Berechtigungsprofil vorgibt. Dies kann beispielsweise bedeuten, dass bestimmte Einstellmittel, wie Schalter, Drehknöpfe, Bedienelemente oder andere Mittel zum Verändern von sicherheitskritischen Parametern, entsprechend dem Berechtigungsprofil aktiviert bzw. deaktiviert werden.
Gemäß einer Ausführung wird beim Schritt des Zerlegens der Ausgangscode in den benutzerunspezifischen Bestandteil, den benutzerspezifischen Bestandteil und einen Gültigkeitsbestandteil zerlegt, wobei Veränderungen nur solange ermöglicht werden, wie es durch den Gültigkeitsbestandteil vorgegeben ist, und/oder nur ermöglicht werden, wenn der Gültigkeitsbestandteil eine Gültigkeit für das elektrische Gerät anzeigt. Dies ermöglicht die bereits weiter oben mit Bezug auf den Gültigkeitsbestandteil beschriebenen Vorteile.
Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Photovoltaik-Wechselrichter, welcher eine Steuerungseinrichtung aufweist, die dazu ausgebildet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben eines Photovoltaik-Wechselrichters auszuführen. Damit werden die bereits mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines Photovoltaik-Wechselrichters erläuterten Vorteile für einen Photovoltaik-Wechselrichter erreicht. Es kann hinsichtlich des Verfahrens auf alle oben beschriebenen Ausführungen und Varianten zurückgegriffen werden. Erläuterte Vorteile gelten entsprechend.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Bedienungskontrollsystem, aufweisend

– eine erfindungsgemäße Sicherheitscodeerzeugungsvorrichtung,
– einen erfindungsgemäßen Photovoltaik-Wechselrichter, und
– Fernkommunikationsmittel, die zum Übermitteln eines durch die Sicherheitscodeerzeugungsvorrichtung erzeugten Sicherheitscodes an den sich am Ort des Photovoltaik-Wechselrichters befindenden Benutzer ausgebildet sind, der damit den übermittelten Sicherheitscode zur Ermöglichung von Einstellungen verwenden kann.

Das Bedienungskontrollsystem vereint die Sicherheitscodeerzeugungsvorrichtung und den Photovoltaikwechselrichter, welche sich typischerweise an unterschiedlichen Orten befinden. Deshalb weist das Bedienungskontrollsystem die Fernkommunikationsmittel auf, mit denen der Sicherheitscode übermittelt werden kann. Dabei kann es sich beispielsweise um übliche Telefone am Ort der Sicherheitscodeerzeugungsvorrichtung und am Ort des Photovoltaik-Wechselrichters mit einem dazwischengeschalteten üblichen Telefonnetz handeln. Auch andere Ausführungen sind möglich.
Hinsichtlich der Sicherheitscodeerzeugungsvorrichtung und des Photovoltaik-Wechselrichters kann auf alle weiter oben beschriebenen Ausführungen und Varianten zurückgegriffen werden. Erläuterte Vorteile gelten entsprechend.
Es sei verstanden, dass alle beschriebenen Vorgehensweisen, Verfahren und Vorrichtungen auch für andere Geräte als einen Photovoltaik-Wechselrichter verwendet werden können. Beispielsweise kann es sich bei einem solchen Gerät um ein Kraftwerk, eine Baumaschine, ein Flugzeug oder ein nahezu beliebiges anderes Gerät handeln, welches sicherheitskritische Parameter aufweist, welche vor Ort verändert werden können. Die erläuterten Vorteile gelten auch entsprechend für ein solches Gerät bzw. bei Anwendung in Verbindung mit einem solchen Gerät.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert beschrieben. Hierbei zeigen schematisch:
1 einen beispielhaften Ausgangscode und einen beispielhaften Sicherheitscode,
2 ein Bedienungskontrollsystem.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt einen Ausgangscode 100 und einen Sicherheitscode 200.
Der Ausgangscode 100 weist einen benutzerunspezifischen Bestandteil 110, einen benutzerspezifischen Bestandteil 120 sowie einen Gültigkeitsbestandteil 130 auf. Der benutzerunspezifische Bestandteil 110 besteht aus drei Komponenten:

– „KACO“: zeigt an, dass der Ausgangscode von der Firma KACO als Hersteller von Photovoltaik-Wechselrichtern erzeugt wurde,
– „WR“: zeigt an, dass es sich um einen Ausgangscode handelt, welcher für einen Wechselrichter bzw. für die Bedienung eines Wechselrichters erzeugt wurde,
– „02“: zeigt an, dass dem Ausgangscode 100 ein Berechtigungsprofil der Stufe 2 zugeordnet ist, wobei das Berechtigungsprofil definiert, welche Veränderungen an sicherheitskritischen Parametern ein Benutzer, welcher einen mithilfe des Ausgangscodes 100 erzeugten Sicherheitscode 200 verwendet, vornehmen darf.

Der benutzerspezifische Bestandteil 120 lautet „MAXMÜLLER“, wobei es sich hierbei um den Namen des Benutzers handelt. Dies ermöglicht eine eindeutige Identifizierbarkeit des Benutzers eines Sicherheitscodes 200, welcher mithilfe des Ausgangscodes 100 erzeugt wird.
Der Gültigkeitsbestandteil 130 weist zwei Komponenten auf:

– „12“: zeigt an, dass der mittels des Ausgangscodes 100 erzeugte Sicherheitscode 200 zwölf Stunden ab der ersten Verwendung gültig sein soll. Damit kann erreicht werden, dass der Sicherheitscode 200 nur für die Durchführung bestimmter Wartungsaufgaben innerhalb eines definierten Zeitfensters von einem halben Tag, jedoch nicht unbegrenzt gültig ist,
– „04“: zeigt an, dass der mittels des Ausgangscodes 100 erzeugte Sicherheitscode 200 lediglich für Wechselrichter des Typs 04 gültig ist.

Der benutzerunspezifische Bestandteil 110, der benutzerspezifische Bestandteil 120 und der Gültigkeitsbestandteil 130 sind aneinandergereiht und durch Punkte voneinander getrennt. Auf diese Weise kann zuverlässig der Beginn eines neuen Bestandteils des Ausgangscodes 100 erkannt werden. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn dieser aus einem Sicherheitscode 200 wieder erzeugt wird und die einzelnen Bestandteile mit ihren jeweiligen Bedeutungen zugänglich sein sollen.
Der Sicherheitscode 200 weist insgesamt 31 Zahlen auf (Kodierung exemplarisch im Zehnersystem, selbstverständlich ist auch jede andere Kodierung möglich, insbesondere eine binäre Kodierung), welche aneinander angereiht sind. Der Sicherheitscode 200 wird mittels eines reversiblen Verschlüsselungsalgorithmus 150 aus dem Ausgangscode 100 erzeugt. Die Reversibilität des Verschlüsselungsalgorithmus bedeutet, dass es einen zugehörigen Entschlüsselungsalgorithmus gibt, welcher aus einem mittels des entsprechenden Verschlüsselungsalgorithmus 150 erzeugten Sicherheitscode 200 in eindeutiger Weise den Ausgangscode 100 rekonstruiert. Der Entschlüsselungsalgorithmus als Umkehrung des Verschlüsselungsalgorithmus soll für die Zwecke dieser Anmeldung ebenfalls mit dem Bezugszeichen 150 bezeichnet werden.
Anders ausgedrückt bedeutet die Reversibilität des Verschlüsselungsalgorithmus 150, dass bei Anwendung des Verschlüsselungsalgorithmus 150 auf einen Ausgangscode 100 ein eindeutiger Sicherheitscode 200 erzeugt wird, welcher durch Anwendung des zugehörigen Entschlüsselungsalgorithmus wieder eindeutig in den ursprünglichen Ausgangscode 100 zurückverwandelt werden kann. Ein anderer Sicherheitscode 200 würde, wenn der Entschlüsselungsalgorithmus 150 darauf angewendet wird, zu einem anderen Ausgangscode 100 führen.
Der Sicherheitscode 200 kann an einen Benutzer übermittelt werden, damit dieser den Sicherheitscode 200 beispielsweise in eine Steuereinrichtung eines Photovoltaik-Wechselrichters eingibt. Die Steuereinrichtung des Photovoltaik-Wechselrichters wendet dann typischerweise den Entschlüsselungsalgorithmus 150 auf den Sicherheitscode 200 an und erzeugt somit den Ausgangscode 100. Anhand der darin enthaltenen Informationen kann die Steuereinrichtung Veränderungen sicherheitskritischer Parameter freigeben oder nicht. Außerdem kann sie weitere Funktionen ausführen, welche nachfolgend mit Bezug auf 2 beispielhaft erläutert werden.
2 zeigt ein Bedienungskontrollsystem 300. Das Bedienungskontrollsystem 300 weist eine Sicherheitscodeerzeugungsvorrichtung 400, einen Photovoltaik-Wechselrichter 500 und Fernkommunikationsmittel umfassend ein Telefonnetz 600, ein erstes Telefon 610 und ein zweites Telefon 620 auf.
Die Sicherheitscodeerzeugungsvorrichtung 400 weist Eingabemittel in Form einer Tastatur 410, Ausgabemittel in Form eines Bildschirms 420, eine Recheneinrichtung 430, eine erste Datenbank 440 und eine zweite Datenbank 450 auf. Mittels der Tastatur 410 kann ein Bediener der Sicherheitscodeerzeugungsvorrichtung 400 eine Anforderung zur Erzeugung eines Sicherheitscodes und weitere Informationen, beispielsweise den Namen eines den Sicherheitscode anfordernden Benutzers, ein gewünschtes Berechtigungsprofil, eine zeitliche Gültigkeit des Sicherheitscodes sowie eine Gültigkeit des Sicherheitscodes nur für bestimmte Typen von Photovoltaik-Wechselrichtern eingeben. Hierbei handelt es sich um diejenigen Informationen, welche benötigt werden, um beispielsweise einen Ausgangscode 100, wie er in 1 dargestellt ist, zu erzeugen.
Die mittels der Tastatur 410 eingegebenen Informationen werden an die Recheneinrichtung 430 geleitet, welche basierend auf diesen Informationen zunächst den Ausgangscode 100 erzeugt. Hierbei werden das gewünschte Berechtigungsprofil, der Name des Benutzers, die zeitliche Gültigkeit und die Gültigkeit für bestimmte Typen von Photovoltaik-Wechselrichtern in den Ausgangscode 100 eingebettet.
Zur Erzeugung des Ausgangscodes 100 weist die Datenbank 440 der Sicherheitscodeerzeugungsvorrichtung 400 eine Anzahl von darin gespeicherten benutzerunspezifischen Codes 110 auf. Diese benutzerunspezifischen Codes 110 sind diejenigen Codes, welche vom Hersteller des Photovoltaik-Wechselrichters 500 und damit auch Betreiber der Sicherheitscodeerzeugungsvorrichtung 400 als gültig definiert wurden. Sie unterscheiden sich in bestimmten Berechtigungsprofilen. Wird ein Sicherheitscode mittels einer Eingabe über die Tastatur 410 angefordert, so wird bei einer solchen Eingabe auch definiert, welches Berechtigungsprofil der zu erzeugende Sicherheitscode 200 haben soll. Dementsprechend wird aus der ersten Datenbank 440 ein diesem Berechtigungsprofil zugeordneter benutzerunspezifischer Bestandteil 110 ausgelesen und für die Erzeugung des Ausgangscodes 100 verwendet.
Der Name des Benutzers wird über die Tastatur 410 bei Anforderung eines Sicherheitscodes mit eingegeben und bildet dann den benutzerspezifischen Bestandteil 120 des Ausgangscodes 100. Dieser wird, wie dies in 1 gezeigt ist, mit einem Punkt als Trennung an den benutzerunspezifischen Bestandteil 110 angehängt. Damit kann der Benutzer eindeutig identifiziert werden.
Die gewünschte Gültigkeitsdauer wird ebenfalls über die Tastatur 410 mit eingegeben, und zwar in Stunden. Die Anzahl von Stunden gibt die Zeit an, welche der Sicherheitscode 200 nach seiner erstmaligen Verwendung gültig sein soll. Außerdem wird mittels der Tastatur 410 eingegeben, für welchen Typ von Photovoltaik-Wechselrichtern der zu erzeugende Sicherheitscode 200 gültig sein soll. Diese Informationen werden als Gültigkeitsbestandteil 130 an den benutzerspezifischen Bestandteil 120 angehängt und durch einen Punkt getrennt. Dies ist auch in 1 dargestellt.
Zusammen bilden der benutzerunspezifische Bestandteil 110, der benutzerspezifische Bestandteil 120 und der Gültigkeitsbestandteil 130 sowie die zur Trennung verwendeten Punkte den Ausgangscode 100, welcher mittels der Recheneinrichtung 430 erzeugt wird. Die Recheneinrichtung 430 wendet auf den fertiggestellten Ausgangscode 100 den Verschlüsselungsalgorithmus 150 an und erzeugt dadurch den Sicherheitscode 200. Dieser Sicherheitscode 200 wird anschließend über das Display 420 ausgegeben, so dass er abgelesen werden kann. Gleichzeitig wird der erzeugte Sicherheitscode 200 zusammen mit dem Datum und der Uhrzeit seiner Erzeugung in der zweiten Datenbank 450 abgespeichert. Somit ist jederzeit dokumentiert, welcher Benutzer wann welchen Sicherheitscode erhalten hat.
Der erzeugte Sicherheitscode 200 kann von dem anfordernden Benutzer in den Photovoltaik-Wechselrichter 500 eingegeben werden. Hierzu weist dieser eine Tastatur 510 auf. Der Photovoltaik-Wechselrichter 500 weist ferner ein Display 520, eine Steuereinrichtung 530, eine erste Datenbank 540 und eine zweite Datenbank 550 auf.
Der Photovoltaik-Wechselrichter 500 weist weitere Komponenten zum Wechselrichten von Gleichspannung auf, diese sind jedoch in 2 nicht explizit dargestellt und nicht beschrieben.
Die Steuereinrichtung 530 wendet nach Eingabe des Sicherheitscodes 200 zunächst den Entschlüsselungsalgorithmus 150 auf den Sicherheitscode 200 an, um den Ausgangscode 100 wiederherzustellen. Mittels der verwendeten Punkte erkennt die Steuereinrichtung 530 unmittelbar die Aufteilung des Ausgangscodes 100 in den benutzerunspezifischen Bestandteil 110, den benutzerspezifischen Bestandteil 120 und den Gültigkeitsbestandteil 130.
In der ersten Datenbank 540 sind gültige benutzerunspezifische Bestandteile 110 und zugehörige Berechtigungsprofile gespeichert. Wenn die Steuereinrichtung 530 den Ausgangscode 100 vorliegen hat, überprüft diese zunächst, ob der erkannte benutzerunspezifische Bestandteil 110 in der ersten Datenbank 540 als gültiger benutzerunspezifischer Bestandteil gespeichert ist. In diesem Fall erkennt die Steuereinrichtung 530, dass es sich um einen gültigen Sicherheitscode 200 handelt, d.h. dass dieser tatsächlich mittels der Sicherheitscodeerzeugungsvorrichtung 400 von dem Hersteller des Photovoltaik-Wechselrichters 500 erzeugt wurde.
Anschließend überprüft die Steuereinrichtung 530, ob der Gültigkeitsbestandteil 130 eine Gültigkeit für den Typ von Wechselrichter anzeigt, zu welchem der Photovoltaik-Wechselrichter 500 gehört. Wenn dies der Fall ist, so liest die Steuereinrichtung 530 weiter die zeitliche Gültigkeit aus dem Gültigkeitsbestandteil 130 aus, um zu ermitteln, wie lange der Sicherheitscode 200 gültig sein soll.
Zeitliche Gültigkeit vorausgesetzt, speichert die Steuereinrichtung 530 den Ausgangscode 100, das aktuelle Datum und die aktuelle Uhrzeit in der zweiten Datenbank 550. Somit kann jederzeit nachvollzogen werden, welcher Benutzer wann welchen Sicherheitscode eingegeben hat und sich auf diese Weise die Berechtigung zur Änderung sicherheitskritischer Parameter verschafft hat.
Wenn der erkannte benutzerunspezifische Bestandteil 110 in der ersten Datenbank 540 als gültiger benutzerunspezifischer Bestandteil gespeichert ist und wenn zusätzlich der Gültigkeitsbestandteil 130 eine Gültigkeit für den Typ von Wechselrichter anzeigt und wenn zusätzlich die zeitliche Gültigkeit gegeben ist, zeigt die Steuereinrichtung 530 auf dem Display 520 dem Benutzer an, dass der Sicherheitscode 200 gültig ist und er Veränderungen sicherheitskritischer Parameter vornehmen kann. Wenn andernfalls eine oder mehrere der oben genannten Bedingungen nicht erfüllt ist/sind, sind Veränderungen sicherheitskritischer Parameter nicht möglich.
Welche sicherheitskritischen Parameter ein Benutzer einstellen kann, ist abhängig von dem ermittelten Berechtigungsprofil. Wie lange der Benutzer Einstellungen vornehmen kann ist abhängig von dem Gültigkeitsbestandteil. Dies ermöglicht eine genaue Berechtigungsverwaltung durch den Hersteller des Photovoltaik-Wechselrichters 500.
Die Fernkommunikationsmittel des Bedienungskontrollsystems 300, welche das Telefonnetz 600, das erste Telefon 610 und das zweite Telefon 620 aufweisen, ermöglichen eine Weitergabe des erzeugten Sicherheitscodes 200 von einem Bediener der Sicherheitscodeerzeugungsvorrichtung 400 an den Benutzer des Photovoltaik-Wechselrichters 500. Der Bediener kann dabei beispielsweise den Sicherheitscode 200 von dem Display 420 ablesen und über das erste Telefon 610 an den Benutzer des Photovoltaik-Wechselrichters 500 weitergeben, welcher das zweite Telefon 620 benutzt. Der Benutzer kann dann unmittelbar den Sicherheitscode in die Tastatur 510 eingeben, wodurch er auch eine Rückmeldung über die Gültigkeit des Sicherheitscodes 200 erhält. Nach einer Bestätigung der Gültigkeit kann der Benutzer dem Bediener der Sicherheitscodeerzeugungsvorrichtung 400 mitteilen, dass der Sicherheitscode 200 gültig ist und er nun die erforderlichen Arbeiten vornehmen kann.
Die Fernkommunikationsmittel 600, 610, 620 können des Weiteren auch verwendet werden, um beispielsweise von Seiten des Herstellers Anweisungen an einen Benutzer des Photovoltaik-Wechselrichters 500 zu geben, so dass dieser diejenigen Einstellungen vornimmt, welche von Seiten des Herstellers empfohlen sind. Auch Rückmeldungen von dem Benutzer zu dem Hersteller über den Systemzustand des Photovoltaik-Wechselrichters 500 oder eventuell auftretende Fehler können mittels der Fernkommunikationsmittel 600, 610, 620 übermittelt werden.

Claims

Verfahren zum Erzeugen eines für einen Benutzer spezifischen Sicherheitscodes (200), wobei der Sicherheitscode (200) dazu ausgebildet ist, ein Verändern von sicherheitskritischen Parametern eines Photovoltaik-Wechselrichters (500) zu ermöglichen, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: – Erzeugen eines Ausgangscodes (100), aufweisend einen benutzerunspezifischen Bestandteil (110) und einen benutzerspezifischen Bestandteil (120), und – Erzeugen des Sicherheitscodes (200) aus dem Ausgangscode (100) durch Anwenden eines reversiblen Verschlüsselungsalgorithmus (150) auf den Ausgangscode (100).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – der benutzerspezifische Bestandteil (120) ein Name des Benutzers ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch den Schritt – Abspeichern des erzeugten Sicherheitscodes (200), des Benutzers und/oder der Zeit der Erzeugung des Sicherheitscodes (200).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch den Schritt – Auswählen des benutzerunspezifischen Bestandteils (110) aus einer vorgegebenen Menge von benutzerunspezifischen Bestandteilen (110), wobei jedem benutzerunspezifischen Bestandteil (110) aus der Menge von benutzerunspezifischen Bestandteilen (110) ein Berechtigungsprofil zugeordnet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – der Ausgangscode (100) einen Gültigkeitsbestandteil (130) aufweist, welcher eine zeitliche Gültigkeit des Sicherheitscodes (200) und/oder eine Gültigkeit des Sicherheitscodes (200) nur für bestimmte Typen von Photovoltaik-Wechselrichtern (500) angibt.
Sicherheitscodeerzeugungsvorrichtung (400), die dazu ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche auf Anforderung eines Benutzers durchzuführen, wobei der benutzerunspezifische Bestandteil (110) oder die Menge von benutzerunspezifischen Bestandteilen (110) bei jeder Ausführung identisch ist.
Verfahren zum Betreiben eines Photovoltaik-Wechselrichters (500), wobei das Verfahren die mittels des Photovoltaik-Wechselrichters (500) ausgeführten Schritte aufweist: – Empfangen eines von einem Benutzer eingegebenen Sicherheitscodes (200), – Erzeugen eines Ausgangscodes (100) aus dem Sicherheitscode (200) durch Anwenden eines Entschlüsselungsalgorithmus (150) auf den Sicherheitscode (200), – Zerlegen des Ausgangscodes (100) in einen benutzerunspezifischen Bestandteil (110) und einen benutzerspezifischen Bestandteil (120), – Überprüfen, ob der benutzerunspezifische Bestandteil (110) in einer vorgegebenen Menge von benutzerunspezifischen Bestandteilen (110) enthalten ist, wobei die benutzerunspezifischen Bestandteile (110) in dem Photovoltaik-Wechselrichter (500) gespeichert sind, und – wenn der benutzerunspezifische Bestandteil (110) in der Menge von benutzerunspezifischen Bestandteilen (110) enthalten ist, Ermöglichen von Veränderungen an sicherheitskritischen Parametern des Photovoltaik-Wechselrichters (500) und Abspeichern des benutzerspezifischen Bestandteils (120) in dem Photovoltaik-Wechselrichter (500).
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass – jedem benutzerunspezifischen Bestandteil (110) aus der Menge von benutzerunspezifischen Bestandteilen (110) ein Berechtigungsprofil zugeordnet ist, – wobei einem Benutzer Veränderungen nur in dem Umfang ermöglicht werden, wie es das Berechtigungsprofil vorgibt.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass – beim Schritt des Zerlegens der Ausgangscode (100) in den benutzerunspezifischen Bestandteil (110), den benutzerspezifischen Bestandteil (120) und einen Gültigkeitsbestandteil (130) zerlegt wird, – wobei Veränderungen nur so lange ermöglicht werden, wie es durch den Gültigkeitsbestandteil (130) vorgegeben ist, und/oder nur ermöglicht werden, wenn der Gültigkeitsbestandteil (130) eine Gültigkeit für den Photovoltaik-Wechselrichter (500) anzeigt.
Photovoltaik-Wechselrichter (500), aufweisend – eine Steuereinrichtung (530), die dazu ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9 auszuführen.
Bedienungskontrollsystem (300), aufweisend – eine Sicherheitscodeerzeugungsvorrichtung (400) nach Anspruch 6, – einen Photovoltaik-Wechselrichter (500) nach Anspruch 10, und – Fernkommunikationsmittel (600, 610, 620), die zum Übermitteln eines durch die Sicherheitscodeerzeugungsvorrichtung (400) erzeugten Sicherheitscodes (200) an den sich am Ort des Photovoltaik-Wechselrichters (500) befindenden Benutzer ausgebildet sind.