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Die Erfindung betrifft Verfahren zur Erzeugung einer geheimen Wertefolge in einem Gerät abhängig von gemessenen physikalischen Eigenschaften eines Übertragungskanals sowie Computerprogramme und Geräte, die zur Durchführung solcher Verfahren eingerichtet sind.
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Stand der Technik
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Zur Absicherung der Kommunikation in Netzwerken kommen üblicherweise geeignete kryptographische Verfahren zum Einsatz, die man generell in zwei verschiedene Kategorien unterteilen kann: Symmetrische Verfahren, bei denen Sender und Empfänger über denselben kryptographischen Schlüssel verfügen, sowie asymmetrische Verfahren, bei denen der Sender die zu übertragenden Daten mit einem öffentlichen (d.h. auch einem potenziellen Angreifer möglicherweise bekannten) Schlüssel des Empfängers verschlüsselt, die Entschlüsselung aber nur mit einem zugehörigen privaten Schlüssel erfolgen kann, der idealerweise nur dem legitimen Empfänger bekannt ist.
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Asymmetrische Verfahren haben unter anderem den Nachteil, dass Sie in der Regel eine sehr hohe Rechenkomplexität aufweisen. Damit sind sie nur bedingt für ressourcenbeschränkte Knoten, wie z.B. Sensoren, Aktuatoren, o.ä., geeignet, die üblicherweise nur über eine relativ geringe Rechenleistung sowie geringen Speicher verfügen und energieeffizient arbeiten sollen, beispielsweise aufgrund von Batteriebetrieb oder dem Einsatz von Energy Harvesting. Darüber hinaus steht oftmals nur eine begrenzte Bandbreite zur Datenübertragung zur Verfügung, was den Austausch von asymmetrischen Schlüsseln mit Längen von 2048 Bit oder noch mehr unattraktiv macht.
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Bei symmetrischen Verfahren hingegen muss gewährleistet sein, dass sowohl Empfänger als auch Sender über den gleichen Schlüssel verfügen. Das zugehörige Schlüsselmanagement stellt dabei generell eine sehr anspruchsvolle Aufgabe dar. Im Bereich des Mobilfunks werden Schlüssel beispielsweise mit Hilfe von SIM-Karten in ein Mobiltelefon eingebracht und das zugehörige Netz kann dann der eindeutigen Kennung einer SIM-Karte den entsprechenden Schlüssel zuordnen. Im Fall von Wireless LANs hingegen erfolgt üblicherweise eine manuelle Eingabe der zu verwendenden Schlüssel („Pre-Shared Keys“, in der Regel durch die Eingabe eines Passwortes festgelegt) bei der Einrichtung eines Netzwerkes. Ein solches Schlüsselmanagement wird allerdings schnell sehr aufwändig und impraktikabel wenn man eine sehr große Anzahl von Knoten hat, beispielsweise in einem Sensornetzwerk oder anderen Maschine-zu-Maschine-Kommunikationssystemen. Darüber hinaus ist eine Änderung der zu verwendenden Schlüssel oftmals überhaupt nicht bzw. nur mit großem Aufwand möglich.
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Seit einiger Zeit werden daher unter dem Schlagwort „Physical Layer Security“ neuartige Ansätze untersucht und entwickelt, mit Hilfe derer Schlüssel für symmetrische Verfahren automatisch auf der Grundlage der Übertragungskanäle zwischen den involvierten Knoten erzeugt werden können. Die Ermittlung von Zufallszahlen oder Pseudozufallszahlen aus Kanalparametern ist z.B. der
WO 1996023376 A2 zu entnehmen, die Erzeugung geheimer Schlüssel aus Kanalparametern ist beispielsweise in der
WO 2006081122 A2 oder der
DE 102012215326 A1 offenbart.
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Typischerweise sind die aus den Übertragungskanaleigenschaften in den involvierten Geräten abgeleiteten, initialen Bitsequenzen (stark) korreliert, aber nicht identisch. Da symmetrische Kryptographie allerdings identische Schlüssel benötigt, ist ein Schlüsselangleichungsprozess notwendig. Dabei können Informationen über die quantisierten Bitsequenzen ausgetauscht und abgeglichen werden, wobei möglichst wenig über die Sequenzen und den daraus abzuleitenden Schlüssel an potentielle Angreifer offenbart werden sollte, welche die ausgetauschte Kommunikation abhören könnten. Zwei Ansätze hierfür sind der Einsatz eines CASCADE-Protokolls oder die Verwendung von Fehlerkorrekturverfahren (error correction codes). Allerdings offenbaren auch die dabei ausgetauschten Redundanz-Informationen, die es einem Angreifer vereinfachen, sich Teile des geheimen Schlüssels zu erschließen. Dies reduziert die Entropie und damit die Sicherheit des Schlüssels. Ein möglicher Angreifer muss damit z.B. eine kleinere Anzahl an Kombinationen für eine Brute-Force-Attacke ausprobieren.
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Das vielbeschriebene Internet der Dinge (IoT) soll nach verschiedenen Vorhersagen viele Milliarden miteinander verknüpfter Geräte bereits in wenigen Jahren umfassen. In einigen Bereichen wie z.B. der Heimautomatisierung (Smart Home), wird ein Großteil dieser Geräte batteriebetrieben sein, z.B. als funkbasierte Sensoren und Aktoren, die an eine zentrale Basisstation oder an andere funkbasierte Geräte angeschlossen sind. Für solche Geräte ganz besonders, aber auch für andere Teilnehmer am Internet der Dinge, ist eine energieeffiziente Umsetzung wichtig. Bisher kaum betrachtet wurde allerdings die Energieeffizienz bei der Umsetzung kryptographischer Verfahren für die Absicherung der Kommunikation solcher Geräte.
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Während Methoden der „Physical Layer Security“ bzw. der Physik-basierten Schlüssel-Generierungsverfahren bereits untersucht wurden, fokussieren diese Untersuchungen sich weitgehend auf die zugrunde liegende Telekommunikationstechnik oder auf informationstheoretische Fragestellungen. Auch hier wurden energieeffiziente Umsetzungen bisher kaum beleuchtet. Ausnahmen bilden zum Beispiel die
DE 10 2014 217320 A1 und die
DE 10 2014 217330 A1 , in denen Energie sparende Absicherungsverfahren für Netzwerke basierend auf Methoden der Physical Layer Security beschrieben sind.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung betrifft Verfahren gemäß den unabhängigen Verfahrensansprüchen sowie Geräte, die dazu eingerichtet sind, eines der Verfahren durchzuführen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Computerprogramm, das dazu eingerichtet ist, eines der Verfahren durchzuführen.
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Ausgegangen wird dabei von zwei Geräten, die miteinander in Verbindung stehen und Daten austauschen können. In den Geräten können aus Eigenschaften des (insbesondere kabellosen) Übertragungskanals zwischen ihnen Werte abgleitet werden und daraus eine Bitsequenz ermittelt werden. Diese Bitsequenz kann als gemeinsames Geheimnis insbesondere Grundlage eines Schlüssels für eine verschlüsselte Kommunikation zwischen den Geräten sein.
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Es wird nun vorgeschlagen, mittels Sensoren Bewegungen zu erfassen und die für die Erzeugung der geheimen Bitsequenz vorgenommene Messung von Kanaleigenschaften des Übertragungskanals abhängig von den erfassten Bewegungen anzupassen. Berücksichtigt werden Bewegungen, die einen Einfluss auf die Kanaleigenschaften haben können. Das sind vorzugsweise Bewegungen der beteiligten Geräte selbst oder Bewegungen in deren Umgebung. Durch Auswertung der Sensordaten können Bewegungen klassifiziert werden und anhand der Auswertung kann eine Einschätzung der Schwankungen der Kanaleigenschaften erfolgen. Somit können Messparameter an die erwarteten Kanaleigenschaften angepasst werden und somit präzise und effiziente Messungen durchgeführt werden. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel erfolgt eine Einstellung einer Abtastrate in Abhängigkeit der aufgrund der detektierten Bewegungen erwarteten Kanalschwankungen. Unter Abtastung bzw. Abtastrate werden hier und im Folgenden insbesondere Kanalschätzungen/-messungen bzw. die Anzahl an Kanalschätzungen/-messungen pro Zeit verstanden. Damit kann die Abtastrate auch als Kanalschätzrate bezeichnet werden.
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Bei hohen Fluktuationen der zu messenden Kanaleigenschaft kann eine höhere, bei niedrigen Fluktuationen eine niedrigere Abtastrate der Messung gewählt werden. Damit muss keine energieverschwendende Überabtastung erfolgen, es kann aber trotzdem die Entropie der Kanaleigenschaften weitgehend optimal ausgenutzt werden. Durch effiziente, da angepasste Messparameter können die Anzahl der Messungen sowie die Gesamtdauer bis zur Erzeugung einer geheimen Bitsequenz bzw. Wertefolge reduziert werden.
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Die vorgeschlagenen Verfahren zur sensorunterstützten Kanalschätzung können implementiert werden, ohne zusätzliche Kommunikationskomplexität einführen oder zusätzlichen Synchronisationsaufwand betreiben zu müssen.
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Zeichnungen
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Nachfolgend ist die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen und anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
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1 schematisch den Aufbau eines beispielhaften, zugrundeliegenden Kommunikationssystems,
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2 den Ablauf eines beispielhaften Verfahrens zum Ableiten eines gemeinsamen Geheimnisses zwischen zwei Netzwerkteilnehmern,
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3 einen ergänzten Ablauf eines beispielhaften Verfahrens zum Ableiten eines gemeinsamen Geheimnisses zwischen zwei Netzwerkteilnehmern,
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4 als physikalische Kanaleigenschaft die zeitlich schwankende Amplitude einer Verbindungsstärke zwischen zwei Netzwerkteilnehmern und Abtastpunkte entsprechend einer variablen Abtastrate von Messungen der Amplitude,
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5. den Ablauf eines beispielhaften Verfahrens zum Ableiten eines gemeinsamen Geheimnisses zwischen zwei Netzwerkteilnehmern.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Im Folgenden wird eine Anordnung betrachtet, wie sie abstrakt in 1 dargestellt ist. Dabei können verschiedene Teilnehmer 1, 2 und 3 über ein so genanntes geteiltes Übertragungsmedium („shared medium“) 10 miteinander kommunizieren. Die Teilnehmer 1, 2 und 3 seien nun typische Geräte mit Kommunikationsmitteln, die als Kommunikationsknoten in einem Kommunikationsnetzwerk wie z.B. einem drahtlosen Netzwerk (Wireless Sensor Network WSN, Wireless Body Area Network WBAN etc.) angeordnet sind.
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Mindestens zwei der Teilnehmer wollen nun ein gemeinsames Geheimnis aus Eigenschaften eines gemeinsamen (insbesondere drahtlosen) Kommunikationskanals extrahieren mit den Methoden der sogenannten physical-layer-based key generation. Ein beispielhafter Ablauf eines solchen Verfahrens ist in 2 schematisch dargestellt. Das Verfahren umfasst dabei die vier Blöcke der Kanalmessung (channel measurement, Schritt 21), der Quantisierung (quantization, Schritt 22), des Informationsabgleichs (information reconciliation, Schritt 23) und der Vertraulichkeitsverstärkung (privacy amplification, Schritt 24). In Varianten können weitere optionale Blöcke der Signalverarbeitung und weitere Berechnungsschritte ergänzt werden.
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Die betrachteten Verfahren eignen sich zur automatischen Generierung von gemeinsamen Geheimnissen, insbesondere symmetrischen, kryptographischen Schlüsseln, basierend auf Eigenschaften physikalischer Kanäle zwischen Geräten mit einer drahtlosen oder drahtgebundenen Kommunikationsverbindung, z.B. zwischen Teilnehmern eines Netzwerkes. Damit können ohne hohen Aufwand symmetrische Verschlüsselungsverfahren zur Realisierung verschiedener Sicherheitsziele eingesetzt werden, was insbesondere für Anwendungen im Bereich der Maschine-zu-Maschine Kommunikation, also z.B. für die Übertragung von Daten zwischen verschiedenen Sensor- und/oder Aktorknoten, interessant ist.
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Dabei werden die Reziprozität und die inhärente Zufälligkeit der Übertragungskanäle zwischen den Geräten ausgenutzt. Dies kann im Detail beispielsweise ablaufen wie im Folgenden beschrieben. Zwei Geräte schätzen eine bestimmte Anzahl von Kanalparametern, evtl. auch über die Zeit. Mögliche Eigenschaften des Übertragungskanals, die hierzu herangezogen werden können, umfassen u.a. Amplitudeneigenschaften der Übertragung, Phaseneigenschaften der Übertragung sowie Kombinationen hieraus. Als Kanalparameter kommen somit z.B. durch den Übertragungskanal bedingte Phasenverschiebungen, Dämpfungen sowie daraus abgeleitete Größen in Frage. Der Received Signal Strength Indicator (RSSI) stellt z.B. einen gängigen Indikator für die Empfangsfeldstärke kabelloser Kommunikationsanwendungen dar und kann für diese Zwecke herangezogen werden. Zur Ermittlung der Kanalparameter können beiden Seiten bekannte Pilotsignalfolgen bzw. Versuchs- oder Testdaten zwischen den Knoten übertragen werden, welche die nötigen Kanalschätzungen erleichtern.
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Bei den beschriebenen Verfahren wird angenommen, dass ein potenzieller Angreifer einen genügend großen Abstand zu den beiden Geräten hat, in denen der symmetrische Schlüssel erzeugt werden soll. Der Abstand sollte dabei mindestens in der Größenordnung der so genannten Kohärenzdistanz bzw. des sogenannten Koherenzraums liegen, die z.B. bei den gängigen drahtlosen Kommunikationssystemen im Bereich von wenigen Zentimetern liegt. Damit sieht der Angreifer jeweils andere (unabhängige) Übertragungskanäle zu diesen beiden Geräten und kann nicht ohne Weiteres denselben Schlüssel rekonstruieren.
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Es wird zudem davon ausgegangen, dass die Übertragungskanäle zwischen den Knoten ausreichende Schwankungen ihrer Kanaleigenschaften aufweisen, um daraus geeignete Kanalparameter ableiten zu können, die sich als Grundlage für eine Schlüsselgenerierung in den Teilnehmer eignen, insbesondere ausreichende Zufallseigenschaften aufweisen. Diese Schwankungen können dabei insbesondere sowohl im Zeit- als auch im Frequenzbereich auftreten sowie bei Mehrantennensystemen auch im räumlichen Bereich. Es wird aber auch angenommen, dass die Kanaleigenschaften über kurze Zeitspannen eine ausreichend hohe Korrelation aufweisen, dass Datenübertragungen in beide Richtungen erfolgen können, aus denen die jeweiligen Knoten trotz zeitlichen Versatzes ausreichend gleiche Kanaleigenschaften abschätzen können, um ausreichend ähnliche Kanalparameter zu erhalten, aus denen gleiche Schlüssel erhalten werden können.
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Die ermittelten Kanalparameter werden von beiden Geräten geeignet quantisiert. Vorzugsweise folgen dann Maßnahmen zur Rausch- bzw. Fehlerreduktion, z.B. durch Verwendung von fehlerkorrigierenden Codes. Mit Hilfe geeigneter Mechanismen erfolgt dann ein Abgleich der quantisierten Kanalparameter zwischen den Geräten (im Englischen auch Key Alignment oder Information Reconciliation genannt), vorzugsweise unter Verwendung eines öffentlichen Protokolls. Dies ist in vielen Anwendungsfällen notwendig, da aufgrund von Messungenauigkeiten, Rauschen, Interferenzen, etc. beide Geräte im Allgemeinen zunächst keine identischen Parametersätze ermittelt haben. Der Abgleich sollte dabei derart gestaltet sein, dass ein potenzieller Angreifer, der die ausgetauschten Daten mithören kann, davon nicht ohne Weiteres auf die quantisierten Kanalparameter schließen kann. Hierzu könnten beispielsweise Paritätsbits zwischen den Geräten ausgetauscht werden.
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Abschließend können in den Geräten noch Berechnungen vorgesehen sein, welche die Vertraulichkeit des abgeleiteten Geheimnisses erhöhen (Privacy Amplification).
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Da bei den beschriebenen Verfahren der Kommunikations- bzw. Übertragungskanal zwischen den Geräten als Zufallsquelle dient, sind eine geeignete Abtastung und Messung der Kanaleigenschaften entscheidend dafür, Geheimnisse bzw. Schlüssel hoher Qualität und niedriger Vorhersehbarkeit erhalten zu können. Allerdings ist es gerade bei Bedingungen mit sich schnell ändernder Signalausbreitung schwer, eine optimale Kanal-Abtastrate zu realisieren. Das liegt unter anderem daran, dass die Änderungen der Kanaleigenschaften erst bekannt sind, wenn bereits eine Abschätzung durch den Empfänger einer Kommunikation über den Übertragungskanal erfolgt ist. Zu diesem Zeitpunkt ist die Kanalabtastung allerdings bereits erfolgt.
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Um die enthaltene Entropie eines Kanals optimal ausnutzen zu können, wäre somit eine durchgängige Überabtastung notwendig, um selbst bei stark variierenden Kanaleigenschaften ein perfektes Wissen über den Kanal zu haben.
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Allerdings entspräche eine solche Überabtastung einer sehr hochfrequenten Abtastrate und damit einer ineffizienten Geheimnis- bzw. Schlüsselgenerierung, insbesondere da Kommunikation vergleichsweise viel zum Gesamtenergieverbrauch solcher Verfahren beiträgt. Der Energieverbrauch für Kommunikation kann dabei den Verbrauch für nötige Berechnungen um ein Vielfaches übersteigen. Der hohe Energieverbrauch einer ständigen Überabtastung ist damit insbesondere für kleine, batteriebetriebene Geräte wie Sensoren kritisch. Wird allerdings einfach eine (fest eingestellte) niedrigere Abtastrate gewählt, dann sinkt das Wissen über die Kanaleigenschaften und die erwartete Gesamtzeit steigt, bis Messungen ausreichender Entropie zur Erzeugung von Geheimnissen der gewünschten Länge abgeschlossen sind. Diese zeitliche Verlängerung führt wiederum zu erhöhtem Energieverbrauch und zudem zu hohen Wartezeiten bis zu einer erfolgreichen Geheimnis- bzw. Schlüsselgenerierung.
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Daher wird vorgeschlagen, Sensordaten als unterstützende Informationen zu den beschriebenen Verfahren zur Erzeugung eines Geheimnisses hinzu zu ziehen. Es sollen dabei geeignete Sensoren wie zum Beispiel Beschleunigungssensoren, Gyroskope oder Magnetometer genutzt werden, um Bewegungen zu detektieren, welche Einfluss auf die zu messenden Kanaleigenschaften haben. Aufgrund der detektierten Bewegungen soll das aktuelle Bewegungsszenario klassifiziert werden. Vorzugsweise werden Art und Geschwindigkeit der Bewegung detektiert. Das oder die Geräte können dann damit die aktuelle Kanal-Statistik schätzen bzw. die kommende Kanalstatistik vorhersagen. Folglich können die Kanalabtastrate und gegebenenfalls andere Parameter der Kanalmessung auf die aktuellen Bedingungen und Anforderungen angepasst werden. Die Erzeugung eines gemeinsamen Geheimnisses oder Schlüssels mit den beschriebenen Verfahren kann somit energieeffizienter erfolgen.
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Entsprechend wurden in 3 die Blöcke des Verfahrens gemäß 2 um drei vorausgehende Blöcke ergänzt. Im ersten Schritt 31 erfolgt die Erfassung von Sensordaten über Bewegungen, welche die zu messenden Kanaleigenschaften beeinflussen können. In Schritt 32 erfolgt eine Auswertung der Sensordaten, z.B. umfassend eine Klassifizierung der detektierten Bewegungen. Im Schritt 33 werden schließlich Parameter der Kanal-Messungen angepasst, insbesondere eine Abtastrate. Die Anpassung der Abtastrate kann dabei dynamisch während des gesamten Verfahrens immer wieder erfolgen, zumindest solange noch Messungen anstehen.
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In 4 ist als beispielhafte Kanaleigenschaft eine Amplitude entsprechend einer Verbindungsstärke über die Zeit aufgetragen. Durch eine angepasste Abtastrate sind die eingezeichneten Abtastpunkte einer Messung der Kanal-Amplitude den Schwankungen bzw. Fluktuationen der Amplitude angepasst: Die Abtastrate der Messung steigt mit steigenden Schwankungen in der gemessenen Kanaleigenschaft. Während nur sehr langsam variierender Kanaleigenschaften kann die Abtastrate dabei bis zu einer minimalen Abtastrate reduziert werden. Diese minimale Abtastrate kann beispielsweise als Nyquist-Rate gewählt werden. Bei dieser wird die Taktfrequenz einer punktweisen Probeentnahme aus dem Ursprungssignal doppelt so hoch gewählt wie die höchste im Ursprungssignal enthaltene Frequenz. Ebenso kann eine maximale Abtastrate vorkonfiguriert werden, bis zu der eine Erhöhung bei starken Fluktuationen der Kanaleigenschaften (bzw. bei starken detektierten Bewegungen) erfolgen kann.
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Als detektierte und ausgewertete Bewegungen kommen insbesondere Bewegungen eines oder beider der beiden beteiligten Geräte in Frage. Allerdings können auch weitere Bewegungen in der Umgebung eines oder beider Geräte bzw. in der Nähe des gemeinsamen Kommunikationskanals bzw. Übertragungswegs für die Kanaleigenschaften relevant sein und daher detektiert werden. Die entsprechenden Sensoren können vorzugsweise in einem oder beiden der beteiligten Geräte integriert sein oder mit diesen in Verbindung stehen.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung verfügt nur eines der beiden Geräte 1 über einen solchen Sensor. Der beispielhafte Ablauf eines entsprechenden Verfahrens ist in 5 als zeitlicher Ablauf für die Teilnehmergeräte 1 und 2 gezeigt.
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In einem Schritt 51 nutzt Teilnehmer 1 seinen entsprechenden Sensor und detektiert Bewegungen, insbesondere Bewegungen der Teilnehmergeräte 1 und 2. Das können jeweilige Bewegungen der Geräte 1 und 2 sein oder auch eine relative Bewegung zwischen den Teilnehmern. Die Sensordaten werden in Schritt 52 entsprechend ausgewertet, insbesondere kann eine Klassifizierung des aktuellen Bewegungsszenarios erfolgen. Zudem wird in Schritt 52 mindestens ein Parameter der Messung abhängig von den detektierten Bewegungen gewählt, insbesondere eine Abtastrate der Messung. Unter Berücksichtigung des gewählten Parameters sendet Teilnehmer 1 in Schritt 53 ein Test- oder Versuchssignal, so dass Teilnehmer 2 die Kanaleigenschaften entsprechend dem Parameter abtasten bzw. messen kann. Sobald Teilnehmer 2 das Test- oder Versuchssignal von Teilnehmer 1 erhalten hat, sendet er ebenfalls ein Test- oder Versuchssignal an Teilnehmer 1, so dass dieser ebenfalls die Kanaleigenschaften abtasten bzw. messen kann. Vorzugsweise werden die Schritte 51–53 in einer Schleife mehrmals durchgeführt. Sobald genügend Kanalmessungen durchgeführt wurden, werden die gesammelten Datensätze an Schritt 54 weitergegeben.
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In den Schritten 54 bzw. 55 erfolgen in den Geräten noch die beschriebenen Berechnungen zur Quantifizierung bzw. zum Informationsabgleich und der Geheimnis- bzw. Schlüsselgenerierung.
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Die zugrundeliegende Idee ist, dass Bewegung, vor allem der beteiligten Geräte selbst, die Varianz und (abhängig von der Bewegungsgeschwindigkeit) die Änderungsrate der Kanaleigenschaften einer Multiwegausbreitung erhöht. Das Erfassen von Sensordaten ermöglicht es einem Gerät das aktuelle Bewegungsszenario einschätzen zu können und die entsprechende Kanalstatistik vorhersagen zu können, ohne dass die Kanaleigenschaften dem Gerät präzise bekannt sind.
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Somit hilft die Detektion veränderlicher Bewegungen dabei, die Kanalabtastrate dynamisch an die aktuelle Veränderungsgeschwindigkeit der Kanaleigenschaften anzupassen. Somit kann auf eine durchgängige Überabtastung verzichtet werden und Energie gespart werden. Die Kanalabtastrate kann entsprechend erhöht werden, um bei stark schwankenden Kanaleigenschaften die maximale Entropie erfassen zu können. Für solche Fälle kann also die Gesamtdauer einer Geheimnis- oder Schlüsselerzeugung minimiert werden und somit die Wartezeit bis zu einer Absicherung einer Kommunikation auf Basis des Geheimnisses verkürzt werden.
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Als Parameter der Messungen, welcher abhängig von den detektierten Bewegungen gewählt wird, kann auch ein Zeitraum für die Messungen bzw. ein Startzeitpunkt für die Messung in Frage kommen. So können z.B. die entsprechenden Test- oder Versuchssignale zwischen den Teilnehmern gezielt zu Zeitpunkten mit gewünschter (insbesondere ausreichend starker) Schwankung der Kanaleigenschaften versendet werden und somit die Messungen zu den gewünschten Zeiten erfolgen.
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Die hier beschriebenen Verfahren zur Generierung symmetrischer Schlüssel zur Absicherung der Kommunikation zwischen mindestens zwei Geräten können bei einer Vielzahl von drahtlosen, drahtgebundenen und sonstigen Kommunikationssystemen eingesetzt werden kann. Besonders interessant ist der beschriebene Ansatz dabei für die Maschine-zu-Maschine-Kommunikation, also für die Übertragung von Daten zwischen verschiedenen Sensoren, Aktuatoren, etc., die im Allgemeinen nur über sehr begrenzte Ressourcen verfügen und ggf. nicht mit vertretbarem Aufwand manuell im Feld konfiguriert werden können. Anwendungen umfassen beispielsweise die Heim- und Gebäudeautomatisierung, die Telemedizin, Car-to-X-Systeme oder die industrielle Automatisierung. Besonders interessant ist dabei auch der Einsatz bei zukünftigen Kleinst-Sensoren mit Funkschnittstellen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 1996023376 A2 [0005]
- WO 2006081122 A2 [0005]
- DE 102012215326 A1 [0005]
- DE 102014217320 A1 [0008]
- DE 102014217330 A1 [0008]
