DE19632308B4

DE19632308B4 - Verfahren zum Verhindern der Eingabe unzulässiger Daten in ein Gerät oder System

Info

Publication number: DE19632308B4
Application number: DE1996132308
Authority: DE
Inventors: Wolf-Dieter Ruoss
Original assignee: Rohde and Schwarz SIT GmbH
Current assignee: Rohde and Schwarz SIT GmbH
Priority date: 1996-08-12
Filing date: 1996-08-12
Publication date: 2005-02-17
Anticipated expiration: 2016-08-13
Also published as: DE19632308A1

Abstract

Verfahren zum Verhindern der Eingabe unzulässiger Daten in ein Gerät oder System (2), bei dem zulässige Eingabedaten (4) in an sich bekannter Weise mittels eines geheimen Authentikationsschlüssels (1) authentifiziert werden, der geheime Authentikationsschlüssel (1) erst mit dem Laden der zulässigen Eingabedaten (4) eingelesen wird und in dem Gerät oder System (2) die Authentifikation unter Verwendung des geheimen Authentikationsschlüssels (1) überprüft wird, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem eingelesenen geheimen Authentikationsschlüssel (1) eine Signatur (10) berechnet wird, die mit einer im Gerät oder System (2) gespeicherten Signatur (3) verglichen wird und nur bei Übereinstimmung der eingelesene geheime Authentikationsschlüssel (1) akzeptiert wird, und der eingelesene geheime Authentikationsschlüssel (1) nach der Überprüfung der Authentizität wieder gelöscht wird.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Verhindern der Eingabe unzulässiger Daten in ein Gerät oder System, bei dem zulässige Eingangsdaten in an sich bekannter Weise mittels eines geheimen Authentikationsschlüssels authentifiziert werden und in dem Gerät oder System die Authentifikation unter Verwendung des geheimen Authentikationsschlüssels überprüft wird.

In Computersystemen für sicherheitsrelevante Anwendungen, z.B. für finanzielle Transaktionen oder Maschinensteuerungen, muß dafür gesorgt werden, daß nur zertifizierte, vertrauenswürdige Rechnerprogramme und sonstige relevante Daten von dazu befugten Stellen in den Speicher des Computersystems geladen werden können. Andere, gegebenenfalls manipulierte, Daten müssen abgewiesen werden. Dies kann dadurch ereicht werden, daß die zugelassenen Daten authentifiziert werden und dies von dem Computersystem überprüft wird. Nicht richtig authentifizierte Daten werden dann abgewiesen. Die Authentifizierung wird beispielsweise so durchgeführt, daß eine gemäß einem kryptographischen Protokoll aus Daten und einem geheimen Authentikationsschlüssel generierte "elektronische Unterschrift" an die Daten angehängt wird (z.B. DIN/ISO 14888) oder daß die Daten mit einer nachprüfbaren Redundanz versehen und dann zusammen mit dieser mittels eines geheimen Authentikationsschlüssels verschlüsselt werden (DIN/ISO 9796). In beiden Fällen benötigt das Computersystem, in das die Daten geladen werden sollen, zur Verifikation der "Elektronischen Unterschrift" bzw. zur Entschlüsselung der Daten eine Kopie des geheimen Authentikationsschlüssels, die zu diesem Zweck in dem Computersystem gespeichert sein muß.

In der DE 38 18 960 C2 ist ein Verfahren zur Überwachung des Zugangs unzulässiger Firmware in ein Sicherheitsmodul offenbart. Hierbei wird der Firmware vom Hersteller ein mit einem Authentizitätsschlüssel verschlüsselter Authentizitätswert hinzugefügt. Dieser Authentizitätswert wird bereits in der Initialisierungsphase im Sicherheitsmodul verschlüsselt abgespeichert. Beim Laden der Firmware inklusive des Authentizitätswertes wird der im Sicherheitsmodul abgespeicherte verschlüsselte Authentizitätsschlüssel entschlüsselt und mit diesem entschlüsselten Authentizitätsschlüssel der verschlüsselte Authentizitätswert entschlüsselt. Ein Vergleich des entschlüsselten Authentizitätswerts mit einem im Sicherheitsmodul abgespeicherten Authentizitätswert gewährleistet die korrekte Herkunft der Firmware. Nachteilig am Verschlüsselungsverfahren der DE 38 18 960 C2 ist die Tatsache, daß der Authentizitätswert nur verschlüsselt, jedoch ohne Generierung einer digitalen Signatur zur Kennzeichnung der Herkunft des Authentizitätswerts übertragen wird.

Auch beim in der EP 0 706 275 A2 vorgestellten Verfahren wird neben den verschlüsselten Daten, dem verschlüsselten Authentifizierungsschlüssel und der digitalen Signatur der übertragenen Daten keine digitale Signatur des Authentifizierungsschlüssels übertragen. Die Herkunft des Authentifizierungsschlüssels kann somit auch nicht korrekt ermittelt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Manipulation der Authentikation von in ein Computersystem geladenen Daten sicher zu verhindern.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Wird gemäß Anspruch 1 eine digitale Signatur des Authentikationsschlüssels vom Hersteller erzeugt und übermittelt, so ist die Herkunft des Authentikationsschlüssels gesichert. Somit wird verhindert, daß ein Angreifer den im Computersystem abgespeicherten Authentikationsschlüssel durch einen selbst erzeugten Authentikationsschlüssel ersetzt und damit die Herkunft von in das Computersystem geladenen Daten manipuliert.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung aufgezeigt.

Anhand der Zeichnung, die ein Ablaufdiagramm zeigt, wird die Erfindung näher erläutert.
Eine zugelassene Stelle, die berechtigt ist, Daten 4 in das Computersystem 2 zu laden, muß diese zunächst unter Verwendung des richtigen Authentikationsschlüssels 1 wie eingangs beschrieben authentifizieren 5. Bevor sie nun die authentifizierten Daten 6 in das Computersystem 2 laden kann, muß sie zunächst den geheimen Authentikationsschlüssel 1, den sie ja ohnehin kennen muß, um die Daten zu authentifizieren, in einen Zwischenspeicher 8 des Computersystems 2 laden. Dort wird dann daraus zuerst mittels der Einwegfunktion 9 die Signatur 10 berechnet und mit der gespeicherten Signatur 3 verglichen 11. Nur bei Übereinstimmung 12 wird der eingelesene Authentikationsschlüssel 1 akzeptiert und in einen Zwischenspeicher 13 des Computersystems 2 geladen. Die anschließende Überprüfung der Authentizität 14 der zu ladenden Daten 15 erfolgt wie eingangs beschrieben unter Verwendung dieses geladenen Authentikationsschlüssels. Anschließend wird dieser gelöscht, er existiert dann in dem Computersystem nicht mehr. Der Authentikationschlüssel 1 ist demnach nicht dauerhaft in dem Computersystem 2 gespeichert, sondern nur eine aus ihm mittels einer sicheren Einwegfunktion abgeleitete „Signatur" 3, bzw. ein Hashwert. Eine solche Einwegfunktion ist beispielsweise in DIN/ISO 10118 beschrieben.
Ein eventueller Angreifer kann jetzt in dem Rechnersystem nur noch die Signatur finden, aus der er aber den richtigen Authentikationsschlüssel nicht rekonstruieren kann. Er kann auch nicht einen von ihm selbst gewählten Authentikationsschlüssel in das Rechnersystem laden, da dieser nicht auf die richtige Signatur führt und deshalb abgewiesen wird.
Anstelle eines Computersystems kann die Erfindung auch in irgendeinem elektronischen Gerät oder System verwirklicht sein, das eine elektronische Datenverarbeitung beinhaltet, insbesondere, wenn dieses sicherheitsrelevante oder besonderes Vertrauen erfordernde Aufgaben erfüllt.
Die authentifizierten Daten können außer aus Software und sonstigen Informationen auch aus einer neuen abzuspeichernden Signatur bestehen, wenn der Authentikationsschlüssel geändert werden soll. Damit kann nur die dazu befugte Stelle den Authentikationsschlüssel ändern, falls dies einmal gewünscht sein sollte (z.B. bei Übergabe des Systems an einen anderen Besitzer).

Claims

Verfahren zum Verhindern der Eingabe unzulässiger Daten in ein Gerät oder System (2), bei dem zulässige Eingabedaten (4) in an sich bekannter Weise mittels eines geheimen Authentikationsschlüssels (1) authentifiziert werden, der geheime Authentikationsschlüssel (1) erst mit dem Laden der zulässigen Eingabedaten (4) eingelesen wird und in dem Gerät oder System (2) die Authentifikation unter Verwendung des geheimen Authentikationsschlüssels (1) überprüft wird, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem eingelesenen geheimen Authentikationsschlüssel (1) eine Signatur (10) berechnet wird, die mit einer im Gerät oder System (2) gespeicherten Signatur (3) verglichen wird und nur bei Übereinstimmung der eingelesene geheime Authentikationsschlüssel (1) akzeptiert wird, und der eingelesene geheime Authentikationsschlüssel (1) nach der Überprüfung der Authentizität wieder gelöscht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem eingelesenen geheimen Authentikationsschlüssel (1) mittels einer Einwegfunktion (9) eine Signatur (10) berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die authentifizierten Eingabedaten (6) insbesondere zur Änderung des Authentikationsschlüssels (1) aus einer abzuspeichernden Signatur (3) bestehen.