EP4364349A1 - Verfahren zur erzeugung von geheimnissen mit einem fahrzeug und fahrzeug - Google Patents

Verfahren zur erzeugung von geheimnissen mit einem fahrzeug und fahrzeug

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Publication number
EP4364349A1
EP4364349A1 EP22734508.9A EP22734508A EP4364349A1 EP 4364349 A1 EP4364349 A1 EP 4364349A1 EP 22734508 A EP22734508 A EP 22734508A EP 4364349 A1 EP4364349 A1 EP 4364349A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vehicle
secret
action
data
user
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22734508.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Viktor Friesen
Micha Koller
Hubert Rehborn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Mercedes Benz Group AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mercedes Benz Group AG filed Critical Mercedes Benz Group AG
Publication of EP4364349A1 publication Critical patent/EP4364349A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H04L9/08—Key distribution or management, e.g. generation, sharing or updating, of cryptographic keys or passwords
    • H04L9/0861—Generation of secret information including derivation or calculation of cryptographic keys or passwords
    • H04L9/0869—Generation of secret information including derivation or calculation of cryptographic keys or passwords involving random numbers or seeds
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    • H04L9/08—Key distribution or management, e.g. generation, sharing or updating, of cryptographic keys or passwords
    • H04L9/0894—Escrow, recovery or storing of secret information, e.g. secret key escrow or cryptographic key storage
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    • H04L9/06—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols the encryption apparatus using shift registers or memories for block-wise or stream coding, e.g. DES systems or RC4; Hash functions; Pseudorandom sequence generators
    • H04L9/0643—Hash functions, e.g. MD5, SHA, HMAC or f9 MAC
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    • H04L2209/00—Additional information or applications relating to cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communication H04L9/00
    • H04L2209/84—Vehicles

Definitions

  • the invention relates to a method for generating secrets using a vehicle according to the type defined in more detail in the preamble of claim 1, and to a vehicle for carrying out the method.
  • Modern vehicles have a variety of interfaces for data transmission and communication. These interfaces can be used for communication between purely technical systems, such as between the vehicle and a cloud server, between several vehicles or the vehicle and infrastructure, between different control units within the vehicle, or between control units installed in the vehicle and external third-party devices such as a smartphone can be used. Data can be transmitted in a variety of ways, for example via mobile communications, WIFI, Ethernet, CAN bus, USB, Bluetooth, NFC or the like. Communication between a technical system and a person, such as a person driving the vehicle, is also possible. To prevent a communication taking place via such an interface from being compromised, such interfaces are typically secured cryptographically.
  • a suitable cryptographic key for example in the form of a byte sequence stored on a storage medium and/or in the form of a password is required.
  • a suitable cryptographic key represents a secret and is therefore simply referred to below as a secret for the sake of simplicity.
  • a cryptographic key should ideally have sufficient entropy. This means, among other things, that the cryptographic key or the secret should be composed of a sufficiently long random or pseudo-random sequence of digits, numbers or bytes. This makes it difficult to determine secrets such as keys and passwords, for example using so-called brute force methods. If only interfaces between purely technical systems are secured, the processing of comparatively long or complicated cryptographic keys does not pose any problems. People, on the other hand, often have problems remembering long and complex passwords.
  • password managers which allow the management of a large number of different passwords. After entering a central, easy-to-remember password, a person using the password manager can access the passwords managed by the password manager. This means that the person no longer has to remember many different and complex passwords themselves.
  • a cryptographic key can also be stored on a hardware system, for example a USB stick.
  • a USB stick is also referred to as a dongle.
  • a user If a user has to authenticate himself on a technical system, he can connect the dongle to the technical system, whereupon the technical system reads the cryptographic key from the dongle. To increase security, however, it is usually necessary for the user to connect the dongle to the technical system and also to enter a password. Thus, it is again necessary for the user to remember a password. In addition, the dongle can be lost or damaged and thus become inoperable.
  • DE 102013201 245 B4 discloses a method for performing a cryptographic operation with a position-dependent cryptographic key.
  • a chip card determines its current location with the help of a localization unit and uses this location together with data stored on the chip card to create a position-dependent cryptographic key using a so-called key derivation function.
  • the position-dependent cryptographic key created in this way is then used to perform a cryptographic operation.
  • the cryptographic operation can be, for example, generating or verifying a signature and encrypting or decrypting attributes. Since the current location of the chip card is included in the key derivation function to create the position-dependent cryptographic key, location-dependent cryptographic keys are generated using the method disclosed in the document.
  • the data stored on the chip card can include a vehicle identifier, for example.
  • the method disclosed in the publication can thus be used in connection with vehicles for toll collection.
  • the present invention is based on the object of specifying a method for generating secrets with a vehicle, with the aid of which a user enters a can generate and reproduce a particularly secure secret particularly easily and reliably.
  • this object is achieved by a method for generating secrets using a vehicle having the features of claim 1 and a vehicle having the features of claim 12 .
  • a computing unit reads in input data and processes it further using rules to generate at least one secret.
  • at least action data is used as input data, with the action data being generated by the vehicle after at least one action has been carried out.
  • the processing unit then calculates a unique, pseudo-random byte sequence from the action data using the rules.
  • the pseudo-random byte sequence can be used directly as a secret. Alternatively, the pseudo-random byte sequence can also be further processed by a function in order to derive a corresponding secret from the pseudo-random byte sequence.
  • Secrets such as passwords and/or cryptographic keys can be generated particularly easily and reliably with the aid of the method according to the invention.
  • the use of a processing unit to generate the secrets makes it possible to generate secrets with a comparatively high entropy, in particular a comparatively long byte sequence or a long password length, preferably using lower and upper case letters as well as digits and special characters.
  • the same secret can be reliably generated again given the same action data.
  • This allows a person to generate a secret using the method according to the invention and, should the person have forgotten the secret in the meantime or deleted it, to generate the secret again.
  • the person only has to remember the execution of the actions carried out with the vehicle. This is much more intuitive than memorizing complex passwords, or remembering where a corresponding person has stored a digital secret, for example in the form of a cryptographic key.
  • the secret generated with the aid of the method according to the invention can be used in a variety of ways.
  • a secret in the form of a password can be output via a display device in the vehicle. This allows a person performing the method to capture and remember the password.
  • the password can be displayed as plain text or, for example, in the form of an optoelectronic code such as a QR code.
  • the person can photograph the QR code with a smartphone, after which the password is transferred to the smartphone.
  • the secret can also be stored on a storage medium.
  • a secret in the form of a cryptographic key can be sent from a computing unit of the vehicle, for example via USB, Bluetooth, NFC or the like, to a corresponding storage medium such as a USB stick or a mobile device such as a smartphone, laptop, tablet computer, wearable or the like are transferred.
  • a computing unit of the vehicle for example via USB, Bluetooth, NFC or the like
  • a corresponding storage medium such as a USB stick
  • a mobile device such as a smartphone, laptop, tablet computer, wearable or the like
  • the secret generated with the vehicle can also be used to carry out security functions directly in the vehicle.
  • the secret generated with the vehicle can be used to register for a service, or to authenticate an administrator for changing in-depth settings in a vehicle submenu.
  • So-called recovery seeds can also be generated with the aid of the method according to the invention.
  • a private key of a Bitcoin hardware wallet can be regenerated if the private key has been lost. This can be the case if the user has misplaced the hardware wallet or it has broken.
  • a recovery seed created external to the vehicle this can be used as an input variable for the method according to the invention.
  • the recovery seed can be read in for various process steps.
  • the recovery seed with the Action data can be linked and used to create the pseudo-random byte sequence, or after the secret has been created, a prompt for entering the recovery seed can be issued so that the recovery seed forms the secret directly.
  • a recovery seed can also be generated by the vehicle itself.
  • a key derivation function is used as the function.
  • the key derivation function is also referred to as a key derivation function (KDF).
  • KDF key derivation function
  • Such a key derivation function is a cryptographic hash function which allows one or more secret keys to be derived from a secret value using a pseudo-random function.
  • KDF key derivation function
  • a potential attacker must therefore know the key derivation function used in order to be able to reproduce the secret in the case of a captured pseudo-random byte sequence.
  • At least one action is actually carried out with the vehicle, or at least one action is simulated by the vehicle.
  • Carrying out the action actually means that a user can remember the actions to be carried out to generate the secret particularly well. However, it may not be possible to carry out the action with the vehicle under certain conditions and/or it may take a long time.
  • the vehicle can also simulate the actions that would otherwise have to be carried out in real terms with the vehicle. In this case, it may be necessary for a specific action to be carried out first in real terms, and the action can only be simulated when the secret is generated again. On the other hand, it may also be necessary for a specific action to be simulated first and then actually carried out.
  • All actions to be carried out can be carried out in real or simulated form. It is also possible to have some of the actions real and some of the actions simulated.
  • a user can preferably specify for at least one action whether this is to be carried out real or virtual, whereupon the secret is only generated if the corresponding action was carried out according to the method specified by the user. This further increases the security of the generation of the secret. In particular, if an attacker does not know which action is real and which action is virtual, it becomes more difficult for the attacker to reproduce the secret.
  • a user can enter appropriate steps that describe the action into an input device of the vehicle. With the help of the steps describing the action, the processing unit is then able to simulate the action. For example, if an action chain used to create a secret consists of driving a full left circle and then accelerating to 50 km/h, the user can select different vehicle actions from a list, for example driving a left turn, braking to a certain speed, driving at a constant speed for a distance of X meters, or the like. If he then chooses the correct action(s), the secret is created.
  • At least one of the following data types is used to calculate the pseudo-random byte sequence and/or to derive the secret from the pseudo-random byte sequence using the function:
  • a list of possible vehicle actions for the simulative creation of a secret can also include the vehicle action: “no action”.
  • Carrying out at least one of the actions listed allows the user to memorize a process for generating the secret in a particularly intuitive manner.
  • the user only has to remember which route he has taken with the vehicle, which location he has visited, which driving maneuver he has carried out and/or which input he has entered into the operating device of the vehicle.
  • To generate the secret it may be sufficient to perform just one action.
  • the user can specify how many and which actions he would like to carry out to generate the secret. This increases convenience for the user when carrying out the method according to the invention.
  • the user can specify a security level for generating the secret.
  • the route is a connection between a starting point and a destination. This can actually be traveled along with the vehicle, or it can be transmitted to the computing unit via the operating device for simulation. For this purpose, corresponding waypoints lying on the route are to be transmitted to the processing unit.
  • a waypoint or also a location to be visited with the vehicle can be, for example, a gas station, a parking lot, a point of interest, the user's place of residence or the like.
  • the driving maneuver can be a specific value of a longitudinal and/or lateral guidance of the vehicle, as well as combinations thereof. For example, this is a specific steering angle and a steering direction and/or a specific acceleration or speed.
  • the driving maneuver can involve driving in a left circle, a figure eight, turning, or the like.
  • the acceleration and the speed can also be negative. This means that the vehicle is braking or reversing.
  • the operator action entered into the operator control device can be, for example, the recovery seed of a bitcoin hardware wallet, ie the entry of a certain number, letter and/or character string. It can also be any sequence of actuations of operating elements of the vehicle. Such a sequence consists, for example, of any actuation of a light switch in the vehicle, a windshield wiper system in the vehicle, an infotainment system such as a volume control or a station selector control, a control element of an air conditioning device such as a selector switch for setting a specific ventilation level and/or temperature or the like.
  • the ventilation intensity can vary from zero to a maximum ventilation force, a speed at which the corresponding controller or switch is moved will also be recorded. If, for example, an attacker turns the controller too slowly or too quickly, the operator action is recorded as incorrect.
  • At least one of the following status variables is used as status data: a current location of the vehicle; a relative position of the vehicle with respect to a static surrounding object; a point in time or a period of time; a radio station currently set in a vehicle radio; at least one identifier of a third-party device registered on the vehicle; at least one identifier of a third-party device currently connected to the vehicle; an identifier of an audio track output at a specified point in time via an audio output device of the vehicle; an adjustment of at least one vehicle seat; a gear selected in a transmission; a degree of opening of at least one vehicle window; a charging status of at least one vehicle battery; and/or a current tank content of a fuel tank of the vehicle.
  • the vehicle can have a device for determining a geoposition.
  • the geoposition can be determined using a global navigation satellite system. This can determine the whereabouts of the vehicle with the help of GPS, for example. However, the whereabouts of the vehicle can also be determined in other ways. For example, this can also be determined by triangulation, with the position of several mobile phone masts, radio transmission stations or the like being used as reference variables, for example.
  • the vehicle has appropriate surroundings detection sensors. This can be a camera, for example.
  • the static environmental object can be a house, a garage, or a specific object located in the garage.
  • the corresponding static surrounding object is thus captured by the camera and the surrounding object is recognized by image analysis of the camera images generated by the camera. If the specific static surrounding object then has a specific orientation in the camera image to be evaluated, the relative position of the vehicle relative to the static surrounding object to be maintained is considered to be fulfilled.
  • a point in time or a period of time can also be taken into account for generating the secret.
  • the point in time can be, for example, a specific time, time of day, day of the week, a specific month or a season.
  • a specific time period for example a time period from 8 a.m. to 12 noon or a time period from April 13 until 20.05. serve to generate the secret. This means that a specific secret can only be generated at specific times.
  • the time can also be linked to the actions. This means, for example, that a user has to enter specific sections of a driving maneuver or operator actions after specified time intervals. For example, to generate a certain secret, the user must accelerate for three seconds and then steer the vehicle to the right after two seconds. It may also be necessary for the user to hold down a specific operating element of the vehicle for ten seconds, for example.
  • the third-party device registered or connected to the vehicle can be, for example, a mobile device such as a smartphone, laptop, tablet computer, wearable or the like.
  • the connection between the vehicle and the third-party device can take place, for example, via Bluetooth, NFC, WIFI, or also by cable, for example via a USB cable or an Ethernet cable.
  • Connected means that the third-party device currently has a communication link to the vehicle.
  • Registered means that the third-party device is connected to the vehicle at least once was in communication, and thus the identifier of the third-party device is stored in the vehicle.
  • the identifier can be, for example, a Mac address, an IP address, a Bluetooth identifier or the like.
  • the vehicle's audio output means can be, for example, an infotainment system with associated loudspeakers.
  • the audio track can be a specific song.
  • a specific secret can only be initially generated or reproduced when a user plays a specific song via the infotainment system. It can be sufficient that only the song is played to generate the secret, or that a specific passage of the song has to be played back. For example a passage between 1:10min and 1:20min. It may also be necessary for the user to pause the song output via the infotainment system at a specific point.
  • the vehicle can be in the form of a hybrid vehicle or a purely battery-powered vehicle. Accordingly, it has at least one tank and/or a vehicle battery such as a traction battery. In order to generate a specific secret, it may also be necessary for at least one vehicle battery, such as the traction battery or a starter battery, to have a specific charging status and/or for the tank to be filled to a specific level.
  • the tank can, for example, also be a reservoir such as a urea reservoir, a coolant reservoir or a reservoir of a windshield wiper system.
  • a further advantageous embodiment of the method also provides that at least one of the following variables is used as vehicle-specific data: a vehicle identification number; a serial number of a computing unit of the vehicle; a registration number of the vehicle; a vehicle unique number; a radio code of a vehicle radio; a crypto key of a vehicle locking system; and/or a secret generated by a computing unit.
  • vehicle-specific data a certain secret can only be reproduced with the same vehicle. This enables a particularly secure method for generating secrets, since an attacker has to carry out the method according to the invention with the same vehicle as the user in order to generate or reproduce a specific secret. With the help of the vehicle-specific data, it is thus possible to uniquely identify a specific vehicle.
  • the processing unit can be, for example, the processing unit that calculates the pseudo-random byte sequence from the action data using the rules, or it can also be another hardware security module.
  • the hardware security module can thus generate and store a vehicle-specific cryptographic key which is specific to the vehicle. However, if the hardware security module has a defect, the secret or a reproduction of the secret is irretrievably lost.
  • a secret generated using the method according to the invention can also be used as an input variable for generating a further secret. The method can thus be carried out iteratively as often as desired to generate particularly secure secrets. For example, a secret can be generated in the form of a crypto key, this can be stored on a dongle and another secret can only be generated if the dongle is connected to the vehicle again.
  • the crypto key of the vehicle locking system can be, for example, a radio key transmitted by a radio vehicle key. It is therefore necessary for a vehicle key of the vehicle to be provided in close communication with the vehicle in order to generate a specific secret.
  • At least two different vehicles use the same rules and/or functions to generate a secret.
  • This makes it possible to reconstruct the same secret with different vehicles from the same action data, status data and/or vehicle-specific data. If the user changes the vehicle, for example because he is replacing an old leased vehicle with a new leased vehicle exchanged, the user can also reconstruct his secret with the new vehicle.
  • the provision of the rules in the vehicle, or the function can take place in various ways.
  • a vehicle may include a particular rule set and the user may select a rule to apply from the existing rule set.
  • Rules and/or functions can also be transmitted from a vehicle manufacturer to the vehicle, for example over-the-air.
  • the rule and/or function can also be transmitted during a maintenance interval of the vehicle, in particular also by cable.
  • a further advantageous embodiment of the method also provides that action data and status data of the same type recorded at successive points in time may differ by a type-dependent differential value in order to be perceived as an individual value.
  • a differential value can be used to improve the reproducibility of an action and/or the status data to be carried out to generate the action data. For example, if the action to be performed consists of driving a left turn, the question arises as to how far a person driving the vehicle has to turn the steering wheel, i.e. which steering angle is selected in order to distinguish between left turns with different radii.
  • a valid steering angle range is defined according to a type-dependent differential value, which allows a specific secret to be generated. The steering angle range can be chosen as large as you like.
  • this can simply consist in the fact that the steering wheel is deflected to the left at any desired steering angle, or a specific steering angle of, for example, 25 to 35 degrees or 30 to 32 degrees or the like must be turned.
  • a particular radio station may be considered tuned in if an original frequency of the radio station is exceeded by no more than 1 MHz. This makes it possible to ensure that the specific radio station can be reliably tuned in when the reception strength changes. With the help of the type-dependent difference value, inaccuracies in the implementation of the method according to the invention can thus be compensated for, which improves the reproducibility of the secret.
  • a value of the corresponding action and/or status data recorded by the vehicle can be output. Based on the output value, the user can quickly and easily check whether he has correctly performed the action required to generate the secret. It may also be necessary for the user to first confirm the recorded action or status data before it can be processed further. In this way, the user can be sure that the vehicle registers the action carried out as the user actually wants it to.
  • a recovery notice is preferably issued to guide a person to create a secret.
  • a user forgets at least some of the actions to be carried out to generate a specific secret, the status data used and/or a method with which an action is to be carried out, ie a real or simulated execution.
  • the user can specify that a recovery notice can be issued as required, with the help of which the user can recall the forgotten actions or states if necessary. This provides a security mechanism with the help of which secrets can be reconstructed in a particularly reliable manner.
  • the computing unit is set up according to the invention to carry out a method described above.
  • the vehicle can be any vehicle such as a car, truck, van, bus or the like.
  • the processing unit can be any processing unit of the vehicle, such as a central on-board computer, a telematics unit, a control unit of a vehicle subsystem or the like.
  • the processing unit is able to record actions carried out with the vehicle or to simulate them in order to generate action data or to receive it through another processing unit and a unique pseudo-random byte sequence from the action data and/or status data and vehicle-specific data using specified rules to calculate.
  • the processing unit accordingly has at least one storage medium and a processor for storing and executing a program code suitable for carrying out the method according to the invention.
  • the vehicle includes input means and output means for inputting operator actions and outputting secrets.
  • FIG. 1 shows a flow chart of a method according to the invention
  • FIG. 2 shows a flow chart of an exemplary initial generation of a
  • FIG. 3 shows a flow chart of an exemplary reproduction of the secret generated in FIG.
  • FIG. 1 shows a flowchart of a method according to the invention.
  • a user decides to generate a secret 1 with a vehicle.
  • path 101.U running downwards in FIG. 1
  • actions to be carried out are actually carried out and according to path 101.0 running upwards the actions to be carried out are simulated.
  • the actual carrying out of the actions provides for a method step 102 in which the user specifies how many and which actions are to be carried out and whether and which state variables and/or vehicle-specific variables are to be used to generate a secret 1 .
  • a subsequent method step 103 the user carries out the actions to be carried out.
  • a subsequent method step 104 after the action(s) has been carried out, relevant data in the form of action data 3, status data 5 and/or vehicle-specific data 6 are recorded.
  • step 105 the user selects the actions to be carried out and any State variables and vehicle-specific variables.
  • step 106 the user then enters the relevant information for carrying out the simulation, for example waypoints of a route to be covered with a vehicle.
  • Action data 3 are also generated as a result.
  • the action data 3 and, if required, status data 5 and/or vehicle-specific data 6 are read in by a processing unit in a method step 107, which calculates a unique, pseudo-random byte sequence 4 from the action data 3, status data 5 and/or vehicle-specific data 6 using rules 2.
  • the pseudo-random byte sequence 4 can already be used as secret 1, which is represented by a dashed arrow.
  • the pseudo-random byte sequence 4 is further processed by a function, for example a key derivation function.
  • the function or the key derivation function can also use the action data 3, status data 5 and/or vehicle-specific data 6 to derive the secret 1 in method step 108, which is symbolized by a dashed arrow leading past method step 107.
  • the linking of the pseudo-random byte sequence 4 with the action data 3, status data 5 and/or vehicle-specific data 6 takes place, for example, according to a concatenation.
  • different combinations of action data 3, status data 5 and/or vehicle-specific data 6 can be selected to generate a specific secret 1.
  • the action data 3, status data 5 and/or vehicle-specific data 6 can also be understood as secret-specific data.
  • FIG. 2 shows the initial generation of a recovery seed generated with the vehicle for restoring the recovery seed of the hardware wallet
  • FIG. 3 shows the renewed retrieval of the recovery seed for restoring the recovery seed of the hardware wallet.
  • a user informs the vehicle via an input device that he would like to generate a secret 1 with the vehicle by entering a route.
  • the user tells the vehicle that he wants to use the generated secret 1 to encrypt a recovery seed of a hardware wallet.
  • Secret 1 itself forms a recovery seed to restore the hardware wallet's recovery seed.
  • the recovery seed of the hardware wallet is referred to below as the recovery seed and the recovery seed to be created with the vehicle for restoring the recovery seed of the hardware wallet is referred to as secret 1. It would generally be the same conceivable that the recovery seed of the hardware wallet develops secret 1 directly.
  • a method step 203 the user uses the input device to enter the route to be traveled with the vehicle, which is then to be used to generate secret 1.
  • the user chooses a route that he can remember particularly well, but which is difficult for third parties to guess.
  • a method step 204 the user indicates that in order to generate the secret 1, the action to be carried out, ie driving along the route, must actually take place.
  • a method step 205 the user travels the route with the vehicle, whereupon the vehicle, or the computing unit included in the vehicle, generates a 256-bit secret 1 . Only action data 3 were used to generate the secret 1 . Status data 5 and vehicle-specific data 6 were not used. In general, however, this is also possible.
  • a method step 206 the user uses the input device to enter the recovery seed generated by the hardware wallet. The recovery seed can be read out digitally or entered manually into the input device.
  • the recovery seed is concatenated with an indicator that the actual execution of the action is required to reproduce the secret 1. Then the concatenation of the recovery seed with the indicator is encrypted with the 256-bit secret 1.
  • the second element of the concatenation in this case the requirement that the action must be carried out in real life, is also encrypted or remains unencrypted.
  • the user selects how the concatenation 1-200 of the recovery seed encrypted in this way is to be output with the indicator.
  • the encrypted concatenation 1-200 can be stored on a USB stick or sent by email to a target email address.
  • step 209 the vehicle carries out the selected output action.
  • the user To restore, ie to display or create a digital copy of the recovery seed, the user must transmit the encrypted concatenation 1-200 output in method step 209 to a vehicle with which the user would like to restore the recovery seed. This can be done, for example, by connecting a USB stick containing the encrypted concatenation 1-200 to the vehicle. If the user uses the same vehicle to restore the recovery seed with which the user also generated the encrypted concatenation 1-200, the encrypted concatenation 1-200 can generally also be stored in a memory unit of a computing unit of the vehicle after it has been created. To display or create a digital copy of the recovery seed, the user only has to follow the corresponding route. Since the user has dispensed with the use of vehicle-specific data 6, he can use any vehicle for this purpose.
  • step 301 the user informs the vehicle via an input device that he wants to generate a secret 1 with the vehicle by entering a route.
  • step 302 the user tells the vehicle that he wants to use the secret 1 now generated to decrypt an encrypted concatenation 1-200.
  • method step 303 the user connects the USB stick with the encrypted concatenation 1-200 stored on it and output in method step 209 to the vehicle. If he uses the same vehicle with which the user also carried out method step 209, the stored encrypted concatenation 1-200 does not need to be read in since the encrypted concatenation 1-200 can also have been stored in the vehicle itself.
  • step 304 the vehicle checks the second element of the encrypted concatenation 1-200 generated in method step 209 and outputs information that the action(s) to be carried out to decrypt the encrypted concatenation 1-200 actually has to be carried out.
  • Process step 304 may be optional, which reduces the risk of compromise. An attacker must know in advance whether he actually has to carry out the actions required for decryption or whether a simulation of the actions is sufficient.
  • step 305 the user follows the route with the vehicle.
  • the vehicle records the action data 3 generated by driving along the route and uses this to generate the pseudo-random byte sequence 4.
  • the secret 1 for decrypting the encrypted concatenation 1-200 is derived from the pseudo-random byte sequence 4.
  • the vehicle uses secret 1 to decrypt the first element of the encrypted concatenation 1-200 stored on the USB stick or in the computer unit of the vehicle. Now it is checked whether the two second elements of the two tuples, ie secrets 1 generated in method steps 205 and 306, match, i.e. the correct action was carried out with the vehicle.
  • step 308 the first element of the now decrypted, previously encrypted concatenation 1-200, ie the recovery seed, is offered to the user for output. If this is not the case, however, the output or direct use of the encrypted concatenation 1-200 is prevented and the user is informed that the route taken was incorrect.
  • the first tuple element of the encrypted concatenation 1-200 i.e. the recovery seed
  • the two second tuple elements of the secrets 1 generated in method steps 205 and 306 match, i.e , the correct action was taken with the vehicle.
  • the tuples of a secret 1 are encrypted and decrypted separately.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Geheimnissen (1) mit einem Fahrzeug, wobei eine Recheneinheit Eingangsdaten einliest und zur Erzeugung wenigstens eines Geheimnisses (1) unter Anwendung von Regeln (2) weiterverarbeitet.Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass- als Eingangsdaten zumindest Aktionsdaten (3) verwendet werden, wobei die Aktionsdaten (3) vom Fahrzeug nach Durchführung wenigstens einer Aktion erzeugt werden;- die Recheneinheit aus den Aktionsdaten (3) unter Anwendung der Regeln (2) eine eindeutige pseudozufällige Bytefolge (4) berechnet;- die pseudozufällige Bytefolge (4) als Geheimnis (1) verwendet wird; oder- die pseudozufällige Bytefolge (4) von einer Funktion zur Ableitung des Geheimnisses (1) weiterverarbeitet wird.

Description

Verfahren zur Erzeugung von Geheimnissen mit einem Fahrzeug und Fahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Geheimnissen mit einem Fahrzeug nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art, sowie ein Fahrzeug zur Durchführung des Verfahrens.
Moderne Fahrzeuge weisen vielfältige Schnittstellen zur Datenübertragung und Kommunikation auf. Diese Schnittstellen können sowohl für die Kommunikation zwischen rein technischen Systemen, wie beispielsweise zwischen dem Fahrzeug und einem Cloudserver, zwischen mehreren Fahrzeugen oder dem Fahrzeug und Infrastruktur, zwischen verschiedenen Steuergeräten innerhalb des Fahrzeugs, oder auch zwischen im Fahrzeug verbauten Steuergeräten und externen Drittgeräten wie beispielsweise ein Smartphone genutzt werden. Eine Datenübertragung kann dabei auf vielfältige Art und Weise erfolgen, beispielsweise über Mobilfunk, WIFI, Ethernet, per CAN-Bus, per USB, Bluetooth, NFC oder dergleichen. Auch ist eine Kommunikation zwischen einem technischen System und einem Menschen, wie beispielsweise einer fahrzeugführenden Person, möglich. Zum Verhindern einer Kompromittierung einer über eine solche Schnittstelle stattfindenden Kommunikation werden typischerweise solche Schnittstellen kryptografisch abgesichert. Eine über eine solche Schnittstelle stattfindende Kommunikation erfolgt demgemäß geschützt, beispielsweise verschlüsselt und/oder authentifiziert, wobei zum Entschlüsseln der übertragenen Daten, beziehungsweise zum Erzeugen eines Authentifizierungsstempels ein passender kryptografischer Schlüssel, beispielsweise in Form einer auf einem Speichermedium abgelegten Bytefolge und/oder in Form eines Passworts erforderlich ist. Ein solcher kryptografischer Schlüssel stellt ein Geheimnis dar und wird daher zur Vereinfachung im Folgenden vereinfacht als Geheimnis bezeichnet. Zur Erhöhung einer Sicherheit vor einer Kompromittierung sollte idealerweise ein solcher kryptografischer Schlüssel eine ausreichende Entropie aufweisen. Dies bedeutet unter anderem, dass sich der kryptografische Schlüssel, beziehungsweise das Geheimnis aus einer ausreichend langen zufälligen oder pseudozufälligen Ziffern-, Zahlen beziehungsweise Bytefolge zusammensetzen sollte. Dies erschwert das Bestimmen von Geheimnissen wie Schlüsseln und Passwörtern, beispielsweise durch sogenannte Brute- Force-Methoden. Werden ausschließlich Schnittstellen zwischen rein technischen Systemen abgesichert, so stellt die Verarbeitung von vergleichsweise langen, beziehungsweise komplizierten kryptografischen Schlüsseln keine Probleme dar. Menschen haben hingegen oftmals Probleme sich lange und komplexe Passwörter zu merken.
Um es Personen einfacher zu ermöglichen, komplexe kryptografische Schlüssel zu verwenden, existieren vielfältige Methoden. So sind beispielsweise Passwortmanager bekannt, welche das Verwalten einer Vielzahl unterschiedlicher Passwörter erlauben. Nach Eingabe eines zentralen, leicht zu merkenden Passworts kann eine den Passwortmanager nutzende Person auf die vom Passwortmanager verwalteten Passwörter zugreifen. Somit muss sich die Person nicht mehr viele unterschiedliche und komplexe Passwörter selbst merken.
Auch können Geheimnisse, in diesem Falle ein kryptografischer Schlüssel, auf einem Hardwaresystem, beispielsweise einem USB-Stick gespeichert werden. Ein solcher USB- Stick wird auch als Dongle bezeichnet. Muss sich ein Nutzer an einem technischen System authentifizieren, so kann er den Dongle mit dem technischen System verbinden, woraufhin das technische System den kryptografischen Schlüssel aus dem Dongle ausliest. Zur Erhöhung der Sicherheit ist es dabei meist jedoch erforderlich, dass der Nutzer sowohl den Dongle mit dem technischen System verbinden muss, als auch zusätzlich noch ein Passwort eingeben muss. Somit ist es wieder erforderlich, dass sich der Nutzer ein Passwort merken muss. Zudem kann der Dongle verloren gehen oder beschädigt und damit funktionsuntüchtig werden.
Somit kommen Nutzer nicht darüber hinweg, sich möglichst lange und komplexe, und damit sichere Passwörter zu merken. Insbesondere zur Nutzung verschiedener Dienste sollte für jeden Dienst ein individuelles Passwort gewählt werden, damit ein potentieller Angreifer, sollte der Angreifer in den Besitz des Passworts des Nutzers kommen, nicht Zugang zu sämtlichen Diensten erlangen kann.
Da das Merken vieler verschiedener, langer und komplexer Passwörter für Menschen oftmals schwierig ist, besteht ein Bedarf nach Methoden zur einfachen und reproduzierbaren Erzeugung von unterschiedlichen Geheimnissen mit einer hohen Entropie.
Aus der DE 102013201 245 B4 ist ein Verfahren zur Durchführung einer kryptografischen Operation mit einem positionsabhängigen kryptografischen Schlüssel bekannt. Dabei ermittelt eine Chipkarte mit Hilfe einer Lokalisierungseinheit ihren aktuellen Aufenthaltsort und nutzt diesen Aufenthaltsort zusammen mit auf der Chipkarte gespeicherten Daten zur Erstellung eines positionsabhängigen kryptografischen Schlüssels unter Anwendung einer sogenannten Schlüsselableitungsfunktion. Der so erstellte positionsabhängige kryptografische Schlüssel wird dann zur Durchführung einer kryptografischen Operation genutzt. Bei der kryptografischen Operation kann es sich beispielsweise um die Generierung oder Überprüfung einer Signatur sowie das Ver- oder Entschlüsseln von Attributen handeln. Da zur Erstellung des positionsabhängigen kryptografischen Schlüssels der aktuelle Aufenthaltsort der Chipkarte in die Schlüsselableitungsfunktion eingeht, werden mit Hilfe des in der Druckschrift offenbarten Verfahrens ortsabhängige kryptografische Schlüssel erzeugt. Hierdurch wird das Durchführen besonders sicherer kryptografischer Operationen ermöglicht, da ein missbräuchlicher Einsatz der Chipkarte an einem nicht autorisierten Ort aufgrund eines hierdurch unterschiedlich erstellten kryptografischen Schlüssels das Durchführen der kryptografischen Operation nicht zulässt. Die auf der Chipkarte gespeicherten Daten können beispielsweise eine Fahrzeugkennung umfassen. Somit lässt sich das in der Druckschrift offenbarte Verfahren im Zusammenhang mit Fahrzeugen zur Mauterhebung einsetzen.
Aus der DE 102005 061 281 A1 ist eine ähnliche Authentifizierungstechnik bekannt, die eine ortsabhängige Authentifizierung ermöglicht.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erzeugung von Geheimnissen mit einem Fahrzeug anzugeben, mit dessen Hilfe ein Nutzer ein besonders sicheres Geheimnis besonders einfach und zuverlässig initial erzeugen und reproduzieren kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Erzeugung von Geheimnissen mit einem Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den hiervon abhängigen Ansprüchen.
Bei einem Verfahren zur Erzeugung von Geheimnissen mit einem Fahrzeug der eingangs genannten Art liest eine Recheneinheit Eingangsdaten ein und verarbeitet diese zur Erzeugung wenigstens eines Geheimnisses unter Anwendung von Regeln weiter. Erfindungsgemäß werden als Eingangsdaten dabei zumindest Aktionsdaten verwendet, wobei die Aktionsdaten vom Fahrzeug nach Durchführung wenigstens einer Aktion erzeugt werden. Daraufhin berechnet die Recheneinheit aus den Aktionsdaten unter Anwendung der Regeln eine eindeutige pseudozufällige Bytefolge. Die pseudozufällige Bytefolge kann direkt als Geheimnis verwendet werden. Alternativ kann die pseudozufällige Bytefolge auch von einer Funktion weiterverarbeitet werden, um ein entsprechendes Geheimnis aus der pseudozufälligen Bytefolge abzuleiten.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich Geheimnisse wie Passwörter und/oder kryptografische Schlüssel besonders einfach und zuverlässig erzeugen. Die Verwendung einer Recheneinheit zur Erzeugung der Geheimnisse erlaubt es dabei, Geheimnisse mit einer vergleichsweise hohen Entropie, insbesondere einer vergleichsweise langen Bytefolge oder hohen Passwortlänge, bevorzugt unter Verwendung von Klein- und Großbuchstaben sowie Ziffern und Sonderzeichen, zu Erzeugen.
Werden zur Erzeugung des Geheimnisses die gleichen deterministischen Regeln verwendet, so lässt sich unter Vorliegen derselben Aktionsdaten zuverlässig dasselbe Geheimnis erneut erzeugen. Dies erlaubt es einer Person mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Geheimnis zu erzeugen, und, sollte die Person das Geheimnis in der Zwischenzeit vergessen haben oder gelöscht haben, das Geheimnis erneut zu erzeugen. Hierzu muss sich die Person lediglich die Durchführung der mit dem Fahrzeug durchgeführten Aktionen merken. Dies ist wesentlich intuitiver als das Merken komplexer Passwörter, beziehungsweise das Merken, wo eine entsprechende Person ein digitales Geheimnis, beispielsweise in Form eines kryptografischen Schlüssels, abgespeichert hat.
Das mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens erzeugte Geheimnis lässt sich auf vielfältige Art und Weise verwenden. Beispielsweise kann ein Geheimnis in Form eines Passworts über eine Anzeigevorrichtung des Fahrzeugs ausgegeben werden. Dies erlaubt es einer das Verfahren durchführenden Person das Passwort zu erfassen und sich zu merken. Dabei kann das Passwort als Klartext angezeigt werden, oder auch beispielsweise in Form eines optoelektronischen Codes wie eines QR-Codes. So kann die Person den QR-Code beispielsweise mit einem Smartphone abfotografieren, woraufhin das Passwort an das Smartphone übertragen wird. Das Geheimnis kann auch auf einem Speichermedium abgespeichert werden. Hierzu kann beispielsweise ein Geheimnis in Form eines kryptografischen Schlüssels von einer Recheneinheit des Fahrzeugs beispielsweise per USB, Bluetooth, NFC oder dergleichen an ein entsprechendes Speichermedium wie einen USB-Stick, oder ein mobiles Endgerät wie ein Smartphone, Laptop, Tablet-Computer, Wearable oder dergleichen übertragen werden. So kann der Nutzer das Geheimnis einfach transportieren und an einem weiteren Ort, beispielsweise an einem Heimcomputer, weiterverwenden.
Das mit dem Fahrzeug erzeugte Geheimnis kann auch zur Durchführung von Sicherheitsfunktionen direkt im Fahrzeug weiterverwendet werden. Beispielsweise kann das mit dem Fahrzeug erzeugte Geheimnis zur Anmeldung für einen Dienst verwendet werden, oder zur Authentifizierung eines Administrators zum Verändern tiefreichender Einstellungen in einem Fahrzeuguntermenü.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich auch sogenannte Recovery- Seeds erzeugen. Mit Hilfe eines solchen Recovery-Seeds lässt sich beispielsweise ein privater Schlüssel einer Bitcoin-Hardware-Wallet regenerieren, falls der private Schlüssel verloren gegangen ist. Dies kann der Fall sein, wenn der Nutzer die Hardware-Wallet verlegt hat oder diese kaputtgegangen ist. Zur Verwendung eines fahrzeugextern erstellen Recovery-Seeds kann dieser als Eingangsgröße für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden. Der Recovery-Seed kann dabei zu verschiedenen Verfahrensschritten eingelesen werden. Beispielsweise kann der Recovery-Seed mit den Aktionsdaten verknüpft und zur Erstellung der pseudozufälligen Bytefolge genutzt werden, oder es kann nach Erstellung des Geheimnisses eine Eingabeaufforderung zur Eingabe des Recovery-Seeds ausgegeben werden, damit der Recovery-Seed direkt das Geheimnis ausbildet. Auch kann ein Recovery-Seed vom Fahrzeug selbst erzeugt werden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass als Funktion eine Schlüsselableitungsfunktion verwendet wird. Die Schlüsselableitungsfunktion wird auch als Key-Derivation-Function (KDF) bezeichnet. Bei einer solchen Key-Derivation- Function handelt es sich um eine kryptografische Hashfunktion, welche das Ableiten eines oder mehrerer geheimer Schlüssel aus einem geheimen Wert unter Anwendung einer pseudozufälligen Funktion erlaubt. Hierdurch lässt sich mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ein noch sichereres Geheimnis erzeugen, da aus der pseudozufälligen Bytefolge ein Geheimnis abgeleitet wird. Ein potentieller Angreifer muss somit die verwendete Schlüsselableitungsfunktion kennen, um bei einer erbeuteten pseudozufälligen Bytefolge auch das Geheimnis reproduzieren zu können.
Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird wenigstens eine Aktion mit dem Fahrzeug real durchgeführt oder die Durchführung wenigstens einer Aktion vom Fahrzeug simuliert. Ein reales Durchführen der Aktion führt dazu, dass sich ein Nutzer die zur Erzeugung des Geheimnisses durchzuführenden Aktionen besonders gut merken kann. Das Durchführen der Aktion mit dem Fahrzeug kann jedoch unter bestimmten Voraussetzungen nicht möglich sein und/oder viel Zeit in Anspruch nehmen. Um in einem solchen Fall dennoch das Geheimnis erzeugen zu können, können auch die sonst mit dem Fahrzeug real durchzuführenden Aktionen vom Fahrzeug simuliert werden. Dabei kann es erforderlich sein, dass Initial eine bestimmte Aktion zuerst real durchgeführt werden muss, und erst bei einer erneuten Erzeugung des Geheimnisses die Aktion simuliert werden kann. Es kann hingegen auch erforderlich sein, dass zuerst eine bestimmte Aktion simuliert wird und dann eine reale Durchführung erfolgt. Zur Erzeugung des Geheimnisses kann es erforderlich sein, eine oder auch mehrere Aktionen durchzuführen. Dabei können sämtliche durchzuführende Aktionen real oder simuliert durchgeführt werden. Es ist auch möglich, einige der Aktionen real und einige der Aktionen simuliert durchzuführen. Bevorzugt kann ein Nutzer für wenigstens eine Aktion festlegen, ob diese real oder virtuell durchzuführen ist, woraufhin das Geheimnis nur dann erzeugt wird, wenn die entsprechende Aktion gemäß der vom Nutzer festgelegten Methode durchgeführt wurde. Hierdurch wird die Sicherheit der Erzeugung des Geheimnisses weiter erhöht. Insbesondere wenn ein Angreifer nicht weiß, welche Aktion real und welche Aktion virtuell durchzuführen ist, wird es dem Angreifer erschwert das Geheimnis zu reproduzieren.
Zur Simulation einer Aktion kann ein Nutzer entsprechende, die Aktion beschreibende Schritte in eine Eingabeeinrichtung des Fahrzeugs eingeben. Mit Hilfe der die Aktion beschreibenden Schritte ist dann die Recheneinheit dazu in der Lage, die Aktion zu simulieren. Besteht eine zur Erstellung eines Geheimnisses genutzte Aktionskette beispielsweise aus dem Fahren eines vollen Linkskreises und einem anschließenden Beschleunigen auf 50 km/h, so kann der Nutzer aus einer Liste verschiedene Fahrzeugaktionen auswählen, beispielsweise Fahren einer Linkskurve, Abbremsen auf eine bestimmte Geschwindigkeit, Fahren mit einer konstanten Geschwindigkeit für eine Strecke von X Metern, oder dergleichen. Wählt er dann die korrekte(n) Aktion(en) aus, wird das Geheimnis erstellt.
Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird zusätzlich zu den Aktionsdaten zumindest einer der folgenden Datentypen zur Berechnung der pseudozufälligen Bytefolge und/oder zur Ableitung des Geheimnisses aus der pseudozufälligen Bytefolge unter Anwendung der Funktion verwendet:
Zustandsdaten des Fahrzeugs und/oder eines Fahrzeuguntersystems; und/oder fahrzeugindividuelle Daten.
Durch das zusätzliche Berücksichtigen der Zustandsdaten und/oder der fahrzeugindividuellen Daten, gemeinsam mit den Aktionsdaten, kann es einem Angreifer erschwert werden das Geheimnis zu reproduzieren, da der Angreifer zur Erzeugung des Geheimnisses die bei der initialen Erzeugung des Geheimnisses vorliegenden Zustandsdaten beziehungsweise fahrzeugindividuelle Daten wissen und eingeben muss. Dabei kann generell auch als Aktionsdaten eine leere Liste verwendet werden. Mit anderen Worten lässt sich so das Geheimnis alleinig aus den Zustandsdaten und/oder den fahrzeugindividuellen Daten erzeugen. Somit entfällt das Erfordernis der Durchführung der Aktionen. Dies kann es einem Nutzer erlauben, ein Geheimnis noch schneller und einfacher zu erzeugen. So kann eine Liste möglicher Fahrzeugaktionen zur simulativen Erstellung eines Geheimnisses auch die Fahrzeugaktion: „keine Aktion“ umfassen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht ferner vor, dass die Aktionsdaten durch Durchführen zumindest eine der folgenden Aktionen generiert werden:
Abfahren einer festgelegten Route mit dem Fahrzeug;
Aufsuchen wenigstens eines festgelegten Orts mit dem Fahrzeug;
Durchführen wenigstens eines festgelegten Fahrmanövers mit dem Fahrzeug; und/oder
Eingabe einer Bedienhandlung einer Person in eine Bedieneinrichtung des
Fahrzeugs.
Das Durchführen zumindest einer der aufgezählten Aktionen erlaubt es dem Nutzer, sich einen Vorgang zur Erzeugung des Geheimnisses besonders intuitiv zu merken. So muss sich der Nutzer lediglich merken, welche Route er mit dem Fahrzeug gefahren hat, welchen Ort er aufgesucht hat, welches Fahrmanöver er durchgeführt hat und/oder welche Eingabe er in die Bedieneinrichtung des Fahrzeugs eingegeben hat. Zur Erzeugung des Geheimnisses kann es ausreichen, lediglich eine Aktion durchzuführen. Es kann jedoch auch erforderlich sein, dass der Nutzer mehrere Aktionen durchführen muss. Insbesondere kann der Nutzer festlegen, wie viele und welche Aktionen er zur Erzeugung des Geheimnisses durchführen möchte. Dies erhöht einen Komfort für den Nutzer bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Zudem kann der Nutzer einen Sicherheitsgrad zur Erzeugung des Geheimnisses festlegen. Kann sich ein Nutzer beispielsweise nur bedingt Sachen merken, so kann er festlegen, dass vergleichsweise wenig Aktionen zur Erzeugung eines Geheimnisses notwendig sind. Hat der Nutzer hingegen ein gutes Gedächtnis, so kann er festlegen, dass zur Erzeugung des Geheimnisses mehr Aktionen durchzuführen sind. Mit steigender Anzahl durchzuführender Aktionen wird es auch einem Angreifer erschwert, das Geheimnis zu reproduzieren. Insbesondere wenn zur Erzeugung eines Geheimnisses vergleichsweise viele und eine vergleichsweise lange Zeitdauer in Anspruch nehmende Aktionen durchzuführen sind, beispielsweise das reale Abfahren einer von München nach Hamburg verlaufenden Route, kann ein potentieller Angriff eventuell noch rechtzeitig erkannt und unterbunden werden.
Bei der Route handelt es sich um eine Verbindung zwischen einem Startort und einem Zielort. Diese kann mit dem Fahrzeug real abgefahren werden, oder zur Simulation über die Bedieneinrichtung an die Recheneinheit übermittelt werden. Hierzu sind entsprechende auf der Route liegende Wegpunkte an die Recheneinheit zu übertragen. Bei einem solchen Wegpunkt oder auch bei einem mit dem Fahrzeug aufzusuchenden Ort kann es sich beispielsweise um eine Tankstelle, einen Parkplatz, einen Point of Interest, einen Wohnort des Nutzers oder dergleichen handeln.
Bei dem Fahrmanöver kann es sich um einen bestimmten Wert einer Längs- und/oder Querführung des Fahrzeugs handeln sowie Kombinationen hieraus. Beispielsweise handelt es sich dabei um einen bestimmten Lenkwinkel sowie einer Lenkrichtung und/oder einer bestimmten Beschleunigung oder Geschwindigkeit. Beispielsweise kann es sich bei dem Fahrmanöver um das Fahren eines Linkskreises, einer Acht, einen Abbiegevorgang oder dergleichen handeln. Dabei kann die Beschleunigung und die Geschwindigkeit auch negativ sein. Dies bedeutet, dass das Fahrzeug bremst oder rückwärts fährt.
Bei der in die Bedieneinrichtung eingegeben Bedienhandlungen kann es sich beispielsweise um den Recovery Seed einer Bitcoin-Hardware-Wallet handeln, also das Eingeben einer bestimmten Ziffern-, Buchstaben- und/oder Zeichenfolge. Auch kann es sich um eine beliebige Abfolge von Betätigungen von Bedienelementen des Fahrzeugs handeln. Eine solche Abfolge besteht beispielsweise aus einer beliebigen Betätigung eines Lichtschalters des Fahrzeugs, einer Scheibenwischanlage des Fahrzeugs, eines Infotainmentsystems wie beispielsweise einem Lautstärkeregler oder einem Senderwahlregler, einem Bedienelement einer Klimatisierungseinrichtung wie ein Wahlschalter zum Einstellen einer bestimmten Lüftungsstärke und/oder Temperatur oder dergleichen. Dabei kann neben der Position eines entsprechenden Wahlschalters, beispielsweise einem Lüftungsstärkeregler der von einer Lüftungsstärke von Null zu einer maximalen Lüftungsstärke bewegt wird auch eine Geschwindigkeit mit der der entsprechende Regler oder Schalter bewegt wird, erfasst werden. Dreht dann beispielsweise ein Angreifer zu langsam oder zu schnell an dem Regler, so wird die Bedienhandlung als nicht korrekt erfasst.
Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird als Zustandsdaten zumindest eine der folgenden Zustandsgrößen verwendet: ein aktueller Aufenthaltsort des Fahrzeugs; eine Relativposition des Fahrzeugs gegenüber einem statischen Umgebungsobjekt; ein Zeitpunkt oder ein Zeitabschnitt; ein in einem Fahrzeugradio aktuell eingestellter Radiosender; wenigstens eine Kennung eines am Fahrzeug angemeldeten Drittgeräts; wenigstens eine Kennung eines aktuell mit dem Fahrzeug verbundenen Drittgeräts; eine Kennung einer zu einem festgelegten Zeitpunkt über ein Audioausgabemittel des Fahrzeugs ausgegebener Audiospur; eine Einstellung wenigstens eines Fahrzeugsitzes; ein in einem Getriebe gewählter Gang; ein Öffnungsgrad wenigstens eines Fahrzeugfensters; ein Ladestatus wenigstens einer Fahrzeugbatterie; und/oder ein aktueller Tankinhalt eines Kraftstofftanks des Fahrzeugs.
Mit Hilfe der aufgezählten Zustandsgrößen ist ein Nutzer dazu in der Lage, besonders viele unterschiedliche Situationen zur Erzeugung individueller Geheimnisse zu schaffen.
Zur Bestimmung des Aufenthaltsorts des Fahrzeugs kann das Fahrzeug eine Einrichtung zur Bestimmung einer Geoposition aufweisen. Die Bestimmung der Geoposition kann unter Verwendung eines globalen Navigationssattelitensystems erfolgen. Dieses kann den Aufenthaltsort des Fahrzeugs beispielsweise mit Hilfe von GPS bestimmen. Der Aufenthaltsort des Fahrzeugs lässt sich jedoch auch auf andere Art und Weisen bestimmen. Beispielsweise kann dieser auch durch Triangulation bestimmt werden, wobei als Referenzgrößen beispielsweise die Position mehrerer Mobilfunkmasten, Radiosendestationen oder dergleichen verwendet werden. Zur Bestimmung der Relativposition des Fahrzeugs gegenüber dem statischen Umgebungsobjekt umfasst das Fahrzeug entsprechende Umfelderfassungssensoren. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Kamera handeln. Beispielsweise kann es sich bei dem statischen Umgebungsobjekt um ein Wohnhaus, eine Garage oder einen bestimmten in der Garage befindlichen Gegenstand handeln. So wird das entsprechende statische Umgebungsobjekt von der Kamera erfasst und das Umgebungsobjekt durch Bildanalyse der von der Kamera erzeugten Kamerabilder erkannt. Weist dann das bestimmte statische Umgebungsobjekt in dem auszuwertenden Kamerabild eine bestimmte Orientierung auf, so gilt die einzuhaltende Relativposition des Fahrzeugs gegenüber dem statischen Umgebungsobjekt als erfüllt.
Zur Erzeugung des Geheimnisses kann auch ein Zeitpunkt oder ein Zeitabschnitt berücksichtigt werden. Bei dem Zeitpunkt kann es sich beispielsweise um eine bestimmte Uhrzeit, Tageszeit, einen Wochentag, einen bestimmten Monat oder eine Jahreszeit handeln. Auch kann ein bestimmter Zeitabschnitt, beispielsweise ein Zeitabschnitt von 8 Uhr morgens bis 12 Uhr mittags oder ein Zeitabschnitt vom 13.04. bis 20.05. zur Erzeugung des Geheimnisses dienen. Somit ist das Erzeugen eines bestimmten Geheimnisses nur zu bestimmten Zeitpunkten möglich. Dabei kann die Zeit auch mit den Aktionen verknüpft werden. Dies bedeutet beispielsweise, dass ein Nutzer bestimmte Abschnitte eines Fahrmanövers oder Bedienhandlungen nach festgelegten Zeitintervallen eingeben muss. Beispielsweise muss zur Erzeugung eines bestimmten Geheimnisses der Nutzer für drei Sekunden beschleunigen und dann nach zwei Sekunden das Fahrzeug nach rechts lenken. Auch kann es erforderlich sein, dass der Nutzer beispielsweise ein bestimmtes Bedienelement des Fahrzeugs für beispielsweise zehn Sekunden gedrückt halten muss.
Bei dem am Fahrzeug angemeldeten oder verbundenen Drittgerät kann es sich beispielsweise um ein mobiles Endgerät wie ein Smartphone, Laptop, Tablet-Computer, Wearable oder dergleichen handeln. Die Verbindung zwischen Fahrzeug und Drittgerät kann beispielsweise über Bluetooth, NFC, WIFI, oder auch kabelgebunden, beispielsweise über ein USB-Kabel oder ein Ethernetkabel, erfolgen. Verbunden meint dabei, dass das Drittgerät aktuell über eine Kommunikationsverbindung zum Fahrzeug verfügt. Angemeldet bedeutet, dass das Drittgerät mit dem Fahrzeug zumindest einmal in Kommunikationsverbindung stand, und somit die Kennung des Drittgeräts im Fahrzeug hinterlegt ist. Bei der Kennung kann es sich beispielsweise um eine Mac- Adresse, eine IP-Adresse, eine Bluetooth-Kennung oder dergleichen handeln.
Bei dem Audioausgabemittel des Fahrzeugs kann es sich beispielsweise um ein Infotainmentsystem mit dazugehörigen Lautsprechern handeln. Bei der Audiospur kann es sich beispielsweise um ein bestimmtes Lied handeln. So kann ein bestimmtes Geheimnis beispielsweise nur dann initial erzeugt oder reproduziert werden, wenn ein Nutzer ein bestimmtes Lied über das Infotainmentsystem abspielt. Dabei kann es ausreichen, dass zur Erzeugung des Geheimnisses lediglich das Lied abgespielt wird, oder eine bestimmte Passage des Lieds wiedergegeben werden muss. Beispielsweise eine Passage zwischen 1:10min und 1:20min. Auch kann es erforderlich sein, dass der Nutzer das über das Infotainmentsystem ausgegebene Lied an einer bestimmten Stelle pausiert.
Das Fahrzeug kann als Hybridfahrzeug oder rein batterieelektrisch angetriebenes Fahrzeug ausgebildet sein. Entsprechend weist es wenigstens einen Tank und/oder eine Fahrzeugbatterie wie eine Traktionsbatterie auf. Zur Erzeugung eines bestimmten Geheimnisses kann es auch erforderlich sein, dass wenigstens eine Fahrzeugbatterie, wie die Traktionsbatterie oder eine Startbatterie, einen bestimmten Ladestatus aufweist und/oder der Tank zu einem bestimmten Grad gefüllt ist. Bei dem Tank kann es sich beispielsweise auch um einen Vorratsbehälter wie einen Harnstoff-Behälter, einen Kühlmittelbehälter oder einen Vorratsbehälter einer Scheibenwischanlage handeln.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht ferner vor, dass als fahrzeugindividuelle Daten zumindest eine der folgenden Größen verwendet wird: eine Fahrzeug-Identifizierungsnummer; eine Seriennummer einer Recheneinheit des Fahrzeugs; ein Kennzeichen des Fahrzeugs; eine fahrzeugindividuelle Nummer; ein Radiocode eines Fahrzeugradios; ein Kryptoschlüssel eines Fahrzeugschließsystems; und/oder ein von einer Recheneinheit erzeugtes Geheimnis. Mit Hilfe fahrzeugindividueller Daten lässt sich ein bestimmtes Geheimnis lediglich mit demselben Fahrzeug reproduzieren. Hierdurch wird ein besonders sicheres Verfahren zur Erzeugung von Geheimnissen ermöglicht, da zur Erzeugung beziehungsweise Reproduktion eines bestimmten Geheimnisses ein Angreifer das erfindungsgemäße Verfahren mit demselben Fahrzeug durchführen muss, wie der Nutzer. Mit Hilfe der fahrzeugindividuellen Daten ist somit eine eindeutige Kennzeichnung eines bestimmten Fahrzeugs möglich.
Bei der Recheneinheit kann es sich beispielsweise um die aus den Aktionsdaten unter Anwendung der Regeln die pseudozufällige Bytefolge berechnende Recheneinheit handeln oder auch um ein sonstiges Hardware-Sicherheitsmodul. So kann das Hardware-Sicherheitsmodul einen fahrzeugindividuellen kryptografischen Schlüssel erzeugen und bevorraten, welcher für das Fahrzeug individuell ist. Weist das Hardware- Sicherheitsmodul einen Defekt auf, ist das Geheimnis beziehungsweise eine Reproduktion des Geheimnisses jedoch unwiederbringlich verloren. Auch kann ein mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugtes Geheimnis als Eingangsgröße zur Erzeugung eines weiteren Geheimnisses genutzt werden. Das Verfahren kann somit beliebig oft iterativ zur Erzeugung besonders sicherer Geheimnisse durchgeführt werden. Beispielsweise kann ein Geheimnis in Form eines Kryptoschlüssels erzeugt werden, dieses auf einem Dongle abgelegt werden und das Erzeugen eines weiteren Geheimnisses nur dann möglich sein, wenn der Dongle erneut mit dem Fahrzeug verbunden ist.
Bei dem Kryptoschlüssel des Fahrzeugschließsystems kann es sich beispielsweise um ein von einem Funkfahrzeugschlüssel übertragenen Funkschlüssel handeln. Somit ist es erforderlich, dass ein Fahrzeugschlüssel des Fahrzeugs zur Erzeugung eines bestimmten Geheimnisses in Kommunikationsnähe mit dem Fahrzeug vorzusehen ist.
Entsprechend einerweiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens nutzen wenigstens zwei verschiedene Fahrzeuge dieselben Regeln und/oder Funktionen zur Erzeugung eines Geheimnisses. Hierdurch ist es möglich, aus denselben Aktionsdaten, Zustandsdaten und/oder fahrzeugindividuellen Daten dasselbe Geheimnis mit unterschiedlichen Fahrzeugen zu Rekonstruieren. Wechselt der Nutzer das Fahrzeug, beispielsweise, weil er ein altes Leasingfahrzeug gegen ein neues Leasingfahrzeug eintauscht, so kann der Nutzer auch mit dem neuen Fahrzeug sein Geheimnis rekonstruieren. Das Vorsehen der Regeln im Fahrzeug, beziehungsweise der Funktion, kann auf verschiedene Art und Weisen erfolgen. Beispielsweise kann ein Fahrzeug einen bestimmten Regelsatz umfassen und der Nutzer kann aus dem vorhandenen Regelsatz eine anzuwendende Regel auswählen. Auch können Regel und/oder Funktionen von einem Fahrzeughersteller an das Fahrzeug übertragen werden, beispielsweise over-the-air. Das Übertragen der Regel und/oder Funktion kann auch während eines Wartungsintervalls des Fahrzeugs erfolgen, insbesondere auch kabelgebunden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht ferner vor, dass sich zu aufeinanderfolgenden Zeitpunkten erfasste Aktionsdaten und Zustandsdaten eines selben Typ um einen typenabhängigen Differenzwert unterscheiden dürfen, um als individueller Wert wahrgenommen zu werden. Mit Hilfe eines solchen Differenzwerts lässt sich die Reproduzierbarkeit einer zur Erzeugung der Aktionsdaten durchzuführenden Aktionen und/oder der Zustandsdaten verbessern. Besteht die durchzuführende Aktion beispielsweise aus dem Fahren einer Linkskurve, so stellt sich dabei die Frage wie weit eine fahrzeugführende Person hierzu ihr Lenkrad einzuschlagen hat, sprich welcher Lenkwinkel gewählt wird, um Linkskurven mit unterschiedlichen Radien voneinander zu unterscheiden. Hierzu wird gemäß eines typenabhängigen Differenzwerts ein gültiger Lenkwinkelbereich definiert, der das Erzeugen eines bestimmten Geheimnisses erlaubt. Der Lenkwinkelbereich kann beliebig groß gewählt werden. Beispielsweise kann dieser lediglich darin bestehen, dass das Lenkrad mit einem beliebigen Lenkwinkel nach links ausgelenkt wird, öder es muss ein bestimmter Lenkwinkel von beispielsweise 25 bis 35 Grad oder 30 bis 32 Grad oder dergleichen eingeschlagen werden. Dies trifft analog auf die Zustandsdaten zu. So kann beispielsweise ein bestimmter Radiosender als eingestellt betrachtet werden, wenn eine ursprüngliche Frequenz des Radiosenders um nicht mehr als 1 MHz überschritten wird. Hierdurch lässt sich gewährleisten, dass der bestimmte Radiosender bei wechselnder Empfangsstärke zuverlässig eingestellt werden kann. Mit Hilfe des typenabhängigen Differenzwerts lassen sich somit Ungenauigkeiten bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgleichen, was die Reproduzierbarkeit des Geheimnisses verbessert. Zur Überprüfung, ob eine korrekte Durchführung einer bestimmten Aktion erfolgte, kann ein vom Fahrzeug erfasster Wert der entsprechenden Aktions- und/oder Zustandsdaten ausgegeben werden. Anhand des ausgegebenen Werts kann der Nutzer schnell und einfach überprüfen, ob er die zur Erzeugung des Geheimnisses erforderliche Aktion korrekt ausgeführt hat. So kann es auch erforderlich sein, dass der Nutzer zuerst die erfassten Aktions- bzw. Zustandsdaten bestätigen muss, bevor diese weiterverarbeitet werden. So kann der Nutzer sichergehen, dass das Fahrzeug die durchgeführte Aktion so registriert, wie es der Nutzer auch tatsächlich wünscht.
Bevorzugt wird ein Wiederherstellungshinweis ausgegeben, um eine Person zur Erzeugung eines Geheimnisses anzuleiten. Generell kann es Vorkommen, dass ein Nutzer zumindest einige der zur Erzeugung eines bestimmten Geheimnisses durchzuführenden Aktionen, die dabei verwendeten Zustandsdaten und/oder eine Methode mit der eine Aktion durchzuführen ist, also eine reale oder simulierte Durchführung, vergisst. Der Nutzer kann bei der Erstellung des Geheimnisses festlegen, dass nach Bedarf ein Wiederherstellungshinweis ausgegeben werden kann, mit dessen Hilfe dem Nutzer die vergessenen Aktionen bzw. Zustände gegebenenfalls wieder einfallen können. Hierdurch ist ein Sicherheitsmechanismus gegeben, mit dessen Hilfe Geheimnisse besonders zuverlässig rekonstruiert werden können.
Bei einem Fahrzeug mit wenigstens einer Recheneinheit ist erfindungsgemäß die Recheneinheit zur Durchführung eines im vorigen beschriebenen Verfahrens eingerichtet. Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein beliebiges Fahrzeug wie einen PKW, LKW, Transporter, Bus oder dergleichen handeln. Bei der Recheneinheit kann es sich um eine beliebige Recheneinheit des Fahrzeugs handeln, wie beispielsweise einen zentralen Bordcomputer, eine Telematikeinheit, ein Steuergerät eines Fahrzeuguntersystems oder dergleichen. Die Recheneinheit ist dazu in der Lage, mit dem Fahrzeug durchgeführte Aktionen zu erfassen beziehungsweise diese zu simulieren, um Aktionsdaten zu erzeugen oder durch eine andere Recheneinheit zu empfangen und unter Anwendung festgelegter Regeln aus den Aktionsdaten und/oder Zustandsdaten sowie fahrzeugindividuellen Daten eine eindeutige pseudozufällige Bytefolge zu berechnen. Diese kann direkt als Geheimnis verwendet werden oder weiterverarbeitet werden, um aus der pseudozufälligen Bytefolge unter Anwendung einer Funktion, wie einer Schlüsselableitungsfunktion, das Geheimnis abzuleiten. Die Recheneinheit weist entsprechend wenigstens ein Speichermedium und einen Prozessor zum Bevorraten eines zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Programmcodes und dessen Ausführung auf. Analog umfasst das Fahrzeug Eingabemittel und Ausgabemittel zur Eingabe von Bedienhandlungen und Ausgabe von Geheimnissen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich auch aus den Ausführungsbeispielen, welche nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben werden.
Dabei zeigen:
Fig. 1 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm einer beispielhaften initialen Erzeugung eines
Geheimnisses mit dem erfindungsgemäßen Verfahren; und Fig. 3 ein Ablaufdiagramm einer beispielhaften Reproduktion des in Figur 2 erzeugten Geheimnisses.
Figur 1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens. In einem Verfahrensschritt 101 entschließt sich ein Nutzer, mit einem Fahrzeug ein Geheimnis 1 zu erzeugen. Gemäß des in Figur 1 nach unten verlaufenden Pfads 101.U werden dabei durchzuführende Aktionen tatsächlich durchgeführt und gemäß des nach oben verlaufenden Pfads 101.0 werden die durchzuführenden Aktionen simuliert.
Das tatsächliche Durchführen der Aktionen sieht einen Verfahrensschritt 102 vor, in dem der Nutzer angibt, wie viele und welche Aktionen durchgeführt werden sollen und ob und welche Zustandsgrößen und/oder fahrzeugindividuelle Größen zur Erzeugung eines Geheimnisses 1 verwendet werden sollen. In einem sich darin anschließenden Verfahrensschritt 103 führt der Nutzer die durchzuführenden Aktionen durch. In einem sich daran anschließenden Verfahrensschritt 104 werden nach Durchführen der Aktion(en) relevante Daten in Form von Aktionsdaten 3, Zustandsdaten 5 und/oder fahrzeugindividuellen Daten 6 erfasst.
Werden die Aktionen simuliert, so wird ein Verfahrensschritt 105 durchgeführt. Im Verfahrensschritt 105 wählt der Nutzer die durchzuführenden Aktionen sowie etwaige Zustandsgrößen und fahrzeugindividuelle Größen aus. Im Verfahrensschritt 106 gibt der Nutzer dann die entsprechenden Informationen zur Durchführung der Simulation ein, beispielsweise Wegpunkte einer mit einem Fahrzeug zurückzulegenden Route.
Auch hierdurch werden Aktionsdaten 3 generiert. Die Aktionsdaten 3 sowie bei Bedarf Zustandsdaten 5 und/oder fahrzeugindividuelle Daten 6 werden in einem Verfahrensschritt 107 von einer Recheneinheit eingelesen, die unter Anwendung von Regeln 2 aus den Aktionsdaten 3, Zustandsdaten 5 und/oder fahrzeugindividuellen Daten 6 eine eindeutige pseudozufällige Bytefolge 4 berechnet. Die pseudozufällige Bytefolge 4 kann bereits als Geheimnis 1 verwendet werden, was durch einen gestrichelten Pfeil dargestellt ist.
Es ist jedoch auch möglich, aus der pseudozufälligen Bytefolge 4 gemäß eines Verfahrensschritts 108 das Geheimnis 1 abzuleiten. Hierzu wird die pseudozufällige Bytefolge 4 von einer Funktion, beispielsweise einer Schlüsselableitungsfunktion weiterverarbeitet. Neben der pseudozufälligen Bytefolge 4 können im Verfahrensschritt 108 von der Funktion beziehungsweise der Schlüsselableitungsfunktion auch die Aktionsdaten 3, Zustandsdaten 5 und/oder fahrzeugindividuelle Daten 6 zur Ableitung des Geheimnisses 1 verwendet werden, was durch einen am Verfahrensschritt 107 vorbeiführenden, gestrichelten Pfeil symbolisiert ist. Die Verknüpfung der pseudozufälligen Bytefolge 4 mit den Aktionsdaten 3, Zustandsdaten 5 und/oder fahrzeugindividuellen Daten 6 erfolgt beispielsweise gemäß einer Konkatenation. In Abhängigkeit unterschiedlicher Geheimnisse 1 können verschiedene Kombinationen aus Aktionsdaten 3, Zustandsdaten 5 und/oder fahrzeugindividueller Daten 6 zur Erzeugung eines bestimmten Geheimnisses 1 gewählt werden. Somit lassen sich die Aktionsdaten 3, Zustandsdaten 5 und/oder fahrzeugindividuellen Daten 6 auch als geheimnisindividuelle Daten verstehen.
Nachdem das Geheimnis 1 erzeugt wurde, endet das Verfahren im Verfahrensschritt 109.
Folgendes Ausführungsbeispiel dient zur Veranschaulichung, wie das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung und Aufbewahrung eines Recovery-Seeds einer Bitcoin-Hardware-Wallet und einer Wiederherstellung dieses Recovery-Seeds verwendet werden kann. Dabei zeigt Figur 2 die initiale Erzeugung eines mit dem Fahrzeug generierten Recovery Seeds zum Wiederherstellen des Recovery Seeds der Hardware-Wallet und Figur 3 das erneute Abrufen des Recovery Seeds zum Wiederherstellen des Recovery Seeds der Hardware-Wallet.
In einem Verfahrensschritt 201 teilt ein Nutzer dem Fahrzeug über ein Eingabegerät mit, dass er mit dem Fahrzeug ein Geheimnis 1 durch Eingabe einer Route erzeugen möchte.
Im Verfahrensschritt 202 teilt der Nutzer dem Fahrzeug mit, dass er das erzeugte Geheimnis 1 zum Verschlüsseln eines Recovery-Seeds einer Hardware-Wallet nutzen will. Mit anderen Worten bildet das Geheimnis 1 selbst einen Recovery-Seed zur Wiederherstellung des Recovery-Seeds der Hardware-Wallet aus. Um Verwechslungen zu vermeiden, wird im Folgenden der Recovery-Seed der Hardware-Wallet als Recovery- Seed bezeichnet und der mit dem Fahrzeug zu erstellende Recovery-Seed zur Wiederherstellung des Recovery-Seeds der Hardware-Walltet als Geheimnis 1. Dabei wäre es generell auch denkbar, dass der Recovery-Seed der Hardware-Wallet das Geheimnis 1 direkt ausbildet.
In einem Verfahrensschritt 203 gibt der Nutzer über das Eingabegerät die mit dem Fahrzeug zu befahrende Route ein, welche daraufhin zur Generierung des Geheimnisses 1 verwendet werden soll. Der Nutzer wählt hierbei eine Route, die er sich besonders gut merken kann, die für Dritte jedoch schwer zu erraten ist.
In einem Verfahrensschritt 204 gibt der Nutzer an, dass zur Erzeugung des Geheimnisses 1 die durchzuführende Aktion, sprich das Abfahren der Route, tatsächlich erfolgen muss.
In einem Verfahrensschritt 205 fährt der Nutzer die Route mit dem Fahrzeug ab, woraufhin das Fahrzeug, beziehungsweise die vom Fahrzeug umfasste Recheneinheit, ein 256 Bit langes Geheimnis 1 erzeugt. Zur Erzeugung des Geheimnisses 1 wurden dabei also lediglich Aktionsdaten 3 verwendet. Auf das Verwenden von Zustandsdaten 5 und fahrzeugindividueller Daten 6 wurde verzichtet. Dies ist generell jedoch auch möglich. In einem Verfahrensschritt 206 gibt der Nutzer über das Eingabegerät den von der Hardware-Wallet generierten Recovery-Seed ein. Der Recovery-Seed kann digital ausgelesen werden oder auch manuell in das Eingabegerät eingegeben werden.
Im Verfahrensschritt 207 erfolgt eine Konkatenation des Recovery-Seeds mit einem Indikator, dass zur Reproduktion des Geheimnisses 1 die reale Durchführung der Aktion erforderlich ist. Anschließend wird die Konkatenation des Recovery-Seed mit dem Indikator mit dem 256 Bit langem Geheimnis 1 verschlüsselt. Generell ist es dabei denkbar, dass das zweite Element der Konkatenation, in diesem Falle das Erfordernis, dass die Aktion real durchgeführt werden muss, mitverschlüsselt wird oder unverschlüsselt bleibt.
Im Verfahrensschritt 208 wählt der Nutzer aus, wie die so verschlüsselte Konkatenation 1-200 des Recovery-Seed mit dem Indikator ausgegeben werden soll. Beispielsweise kann die verschlüsselte Konkatenation 1-200, auf einem USB-Stick gespeichert werden oder per E-Mail an eine Ziel-E-Mailadresse verschickt werden.
Im Verfahrensschritt 209 führt das Fahrzeug die ausgewählte Ausgabeaktion durch.
Zur Wiederherstellung, also zum Anzeigen oder Erstellen einer digitalen Kopie des Recovery-Seeds muss der Nutzer die im Verfahrensschritt 209 ausgegebene verschlüsselte Konkatenation 1-200 an ein Fahrzeug, mit dem der Nutzer den Recovery- Seed wiederherstellen möchte, übermitteln. Dies kann beispielsweise durch Verbinden eines die verschlüsselte Konkatenation 1-200 umfassenden USB-Sticks mit dem Fahrzeug erfolgen. Nutzt der Nutzer dasselbe Fahrzeug zur Wiederherstellung des Recovery-Seeds, mit dem der Nutzer auch die verschlüsselte Konkatenation 1-200 erzeugt hat, so kann generell die verschlüsselte Konkatenation 1-200 nach der Erstellung auch in einer Speichereinheit einer Recheneinheit des Fahrzeugs gespeichert werden. Zum Anzeigen bzw. Erstellen einer digitalen Kopie des Recovery-Seeds muss der Nutzer dann nur noch die entsprechende Route abfahren. Da der Nutzer auf die Verwendung fahrzeugindividueller Daten 6 verzichtet hat, kann er hierzu ein beliebiges Fahrzeug verwenden. Hierdurch wird die Gefahr eines Totalverlusts des Recovery- Seeds und damit der in der Hardware-Wallet gespeicherten Bitcoins minimiert. Der zur Wiederherstellung des Recovery-Seeds durchzuführende Verfahrensablauf wird in Figur 3 veranschaulicht. So teilt im Verfahrensschritt 301 der Nutzer dem Fahrzeug über ein Eingabegerät mit, dass er mit dem Fahrzeug ein Geheimnis 1 durch Eingabe einer Route erzeugen will.
Im Verfahrensschritt 302 teilt der Nutzer dem Fahrzeug mit, dass er das jetzt erzeugte Geheimnis 1 zum Entschlüsseln einer verschlüsselten Konkatenation 1-200 verwenden will.
Im Verfahrensschritt 303 verbindet der Nutzer den USB-Stick mit der darauf abgelegten, im Verfahrensschritt 209 ausgegebenen verschlüsselten Konkatenation 1-200 mit dem Fahrzeug. Nutzt er dasselbe Fahrzeug, mit dem der Nutzer auch den Verfahrensschritt 209 durchgeführt hat, so kann das Einlesen der gespeicherten verschlüsselten Konkatenation 1-200 entfallen, da die verschlüsselte Konkatenation 1-200 auch im Fahrzeug selbst abgespeichert worden sein kann.
Bei einem nicht mit-verschlüsseltem Indikator prüft im Verfahrensschritt 304 das Fahrzeug das zweite Element der im Verfahrensschritt 209 erzeugten verschlüsselten Konkatenation 1-200 und gibt eine Information aus, dass die zum Entschlüsseln der verschlüsselten Konkatenation 1-200 durchzuführende(n) Aktion(en) real durchgeführt werden muss. Der Verfahrensschritt 304 kann optional sein, was das Risiko einer Kompromittierung verringert. So muss ein Angreifer vorab wissen, ob er die zum Entschlüsseln erforderlichen Aktionen tatsächlich durchführen muss, oder ob eine Simulation der Aktionen auch ausreicht.
Im Verfahrensschritt 305 fährt der Nutzer die Route mit dem Fahrzeug ab.
Im Verfahrensschritt 306 erfasst das Fahrzeug die durch das Abfahren der Route erzeugten Aktionsdaten 3 und erzeugt hieraus die pseudozufällige Bytefolge 4. Schließlich wird aus der pseudozufälligen Bytefolge 4 das Geheimnis 1 zum Entschlüsseln des der verschlüsselten Konkatenation 1-200 abgeleitet.
Im Verfahrensschritt 307 entschlüsselt das Fahrzeug mit dem Geheimnis 1 das erste Element der auf dem USB-Stick abgelegten, beziehungsweise des in der Recheneinheit des Fahrzeugs abgespeicherten verschlüsselten Konkatenation 1-200. Nun wird geprüft, ob die beiden zweiten Elemente der beiden Tupel, also der in den Verfahrensschritten 205 und 306 erzeugten Geheimnisse 1 übereinstimmen, sprich mit dem Fahrzeug die korrekte Aktion durchgeführt wurde.
Ist dies der Fall, wird im Verfahrensschritt 308 das erste Element der nun entschlüsselten, vormals verschlüsselten Konkatenation 1-200, sprich der Recovery- Seed, dem Nutzer zur Ausgabe angeboten. Ist dies hingegen nicht der Fall, wird die Ausgabe beziehungsweise eine direkte Nutzung der verschlüsselten Konkatenation 1- 200 unterbunden und der Nutzer wird darüber informiert, dass die abgefahrene Route nicht korrekt war.
Generell ist es auch möglich, dass das erste Tupel-Element der verschlüsselten Konkatenation 1-200, also der Recovery-Seed, erst dann entschlüsselt wird, wenn die beiden zweiten Tupel-Elemente der in den Verfahrensschritten 205 und 306 erzeugten Geheimnisse 1 übereinstimmen, sprich, mit dem Fahrzeug die korrekte Aktion durchgeführt wurde. Hierdurch kann das Risiko einer Datenkompromittierung noch weiter gesenkt werden. Entsprechend werden die Tupel eines Geheimnisses 1 separat ver- und entschlüsselt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Erzeugung von Geheimnissen (1) mit einem Fahrzeug, wobei eine Recheneinheit Eingangsdaten einliest und zur Erzeugung wenigstens eines Geheimnisses (1) unter Anwendung von Regeln (2) weiterverarbeitet, dadurch gekennzeichnet, dass
- als Eingangsdaten zumindest Aktionsdaten (3) verwendet werden, wobei die Aktionsdaten (3) vom Fahrzeug nach Durchführung wenigstens einer Aktion erzeugt werden;
- die Recheneinheit aus den Aktionsdaten (3) unter Anwendung der Regeln (2) eine eindeutige pseudozufällige Bytefolge (4) berechnet;
- die pseudozufällige Bytefolge (4) als Geheimnis (1) verwendet wird; oder
- die pseudozufällige Bytefolge (4) von einer Funktion zur Ableitung des Geheimnisses (1) weiterverarbeitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Funktion eine Schlüsselableitungsfunktion verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Aktion mit dem Fahrzeug real durchgeführt oder die Durchführung wenigstens einer Aktion vom Fahrzeug simuliert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Nutzer für wenigstens eine Aktion festlegt, ob diese real oder virtuell durchzuführen ist und das Geheimnis (1) nur dann erzeugt wird, wenn die entsprechende Aktion gemäß der vom Nutzer festgelegten Methode durchgeführt wurde.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu den Aktionsdaten (3) zumindest einer der folgenden Datentypen zur Berechnung der pseudozufälligen Bytefolge (4) und/oder zur Ableitung des Geheimnisses (1) aus der pseudozufälligen Bytefolge (4) unter Anwendung der Funktion verwendet wird:
- Zustandsdaten (5) des Fahrzeugs und/oder eines Fahrzeuguntersystems; und/oder
- fahrzeugindividuelle Daten (6).
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktionsdaten (3) durch Durchführen zumindest einer der folgenden Aktionen generiert werden:
- Abfahren einer festgelegten Route mit dem Fahrzeug;
- Aufsuchen wenigstens eines festgelegten Orts mit dem Fahrzeug;
- Durchführen wenigstens eines festgelegten Fahrmanövers mit dem Fahrzeug; und/oder
- Eingabe einer Bedienhandlung einer Person in eine Bedieneinrichtung des Fahrzeugs.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Zustandsdaten (5) zumindest eine der folgenden Zustandsgrößen verwendet wird:
- ein aktueller Aufenthaltsort des Fahrzeugs;
- eine Relativposition des Fahrzeugs gegenüber einem statischen Umgebungsobjekt;
- ein Zeitpunkt oder ein Zeitabschnitt;
- ein in einem Fahrzeugradio aktuell eingestellter Radiosender;
- wenigstens eine Kennung eines am Fahrzeug angemeldeten Drittgeräts; - wenigstens eine Kennung eines aktuell mit dem Fahrzeug verbundenen Drittgeräts;
- eine Kennung einer zu einem festgelegten Zeitpunkt über ein Audioausgabemittel des Fahrzeugs ausgegebene Audiospur;
- eine Einstellung wenigstens eines Fahrzeugsitzes;
- ein in einem Getriebe gewählter Gang;
- ein Öffnungsgrad wenigstens eines Fahrzeugfensters;
- ein Ladestatus wenigstens einer Fahrzeugbatterie; und/oder
- ein aktueller Tankinhalt eines Kraftstofftanks des Fahrzeugs.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als fahrzeugindividuelle Daten (6) zumindest eine der folgenden Größen verwendet wird:
- eine Fahrzeug-Identifizierungsnummer;
- eine Seriennummer einer Recheneinheit des Fahrzeugs;
- ein Kennzeichen des Fahrzeugs;
- eine fahrzeugindividuelle Nummer;
- ein Radiocode eines Fahrzeugradios;
- ein Kryptoschlüssel eines Fahrzeugschließsystems; und/oder
- ein von einer Recheneinheit erzeugtes Geheimnis (1).
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei verschiedene Fahrzeuge dieselben Regeln (2) und oder dieselbe Funktion zur Erzeugung eines Geheimnisses (1) nutzen.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich zu aufeinanderfolgenden Zeitpunkten erfasste Aktionsdaten (3) und Zustandsdaten (5) eines selben Typs um einen typenabhängigen Differenzwert unterscheiden dürfen, um als individueller Wert wahrgenommen zu werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wiederherstellungshinweis ausgegeben wird, um eine Person zur Erzeugung eines Geheimnisses (1) anzuleiten.
12. Fahrzeug mit wenigstens einer Recheneinheit, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgeführt ist.
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