WO2017129368A1 - Wearable dazu eingerichtet sichere verbindungen zu detektieren - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a wearable, also referred to as a wearable computer system, for example, wearable computers.
  • a wearable computer system for example, wearable computers.
  • Such devices are usually worn on the body, for example.
  • a wearable also referred to as a wearable computer system
  • wearable computers are usually worn on the body, for example.
  • a wearable computer system for example, wearable computers.
  • Such devices are usually worn on the body, for example.
  • a wearable computer system for example, wearable computers.
  • Such devices are usually worn on the body, for example.
  • a wearable computer system for example, wearable computers.
  • Such devices are usually worn on the body, for example.
  • a wearable computer system for example, wearable computers.
  • glasses integrated with a screen on the inside or in a garment.
  • a wearable is in communication / communication with a mobile device, in particular a mobile phone.
  • the connection is usually contactless via an air interface, in particular a
  • the pairing process is usually initiated by one of the two communication partners, either by the wearable or the mobile device, for example by pressing a button on the wearable.
  • the pairing process may require that one or the other
  • a wearable comprises an air interface, and a secure element, wherein the secure element is adapted to execute a Java applet, wherein the Java applet is adapted to determine whether a secure connection to an air interface is established. certain) communication partner was established.
  • the air interface is, for example, a Bluetooth interface with which a connection to a communication partner can be established.
  • a secure element is, for example, a SIM card that is fixedly or removably disposed in the wearable.
  • the secure element may also be a secure part of a processor that is a fixed or separate part of the wearables hardware architecture.
  • a "Java applet” is a computer program which has been created for example by means of Java technology and can be executed in a virtual runtime environment on the wearable, for example on a browser implemented on the wearable device or in the form of a Java Plug-ins on a JRE (Java runtime environment).
  • Communication partner can be trusted. According to one embodiment, it may be in the
  • Communication partner for example, a mobile device, in particular a mobile phone, a tablet PC, etc. act.
  • the Java applet can, according to a particularly preferred embodiment, have a
  • Javacard Framework.
  • APDU be addressed. This is a communication format between the Java Applet on the Wearable, the secure operating system
  • Execution environment and an application not on the wearable the application preferably at a
  • Wearable communicates through ISO 7816-4 APDUs.
  • BLE Bluetooth low-energy interface
  • the secure element of the wearable may be implemented in a variety of ways, such as a built-in SIM card (eUICC), a secure element (iUICC) implemented on a processor, and / or a secure runtime environment (TEE).
  • eUICC built-in SIM card
  • iUICC secure element
  • TEE secure runtime environment
  • Framework.APDU has a parameter that immediately indicates that it is a secure
  • the wearable is adapted to communicate with the
  • Interface Javacard.Framework.APDU indicates that this is a secure connection. In this way, it can be advantageously avoided that data is sent from the wearable to an unauthorized communication partner or that the wearable receives data from an unauthorized communication partner.
  • the wearables in a system comprising a wearable and a communication partner, in particular a mobile device. Furthermore, the advantages of the invention in a method for operating a wearables comprising making a connection between the wearable and a communication partner via an air interface of the wearables and an air interface of the
  • Communication partner running a Java applet with a secure wearable element, and determining with the applet if the connection is a secure connection.
  • the applet always has a secure connection is in communication with an authorized communications partner and an unauthorized communications partner is unable to send or receive information to the wearable.
  • the figure illustrates schematically a communication between a
  • the figure shows a schematic view of a wearable 10 and a communication partner 20.
  • Communication partners 20 each have an air interface, in particular a Bluetooth ⁇ interface and / or a BLE interface, via which a connection between the wearable 10 and the
  • the wearable may be for example a watch, a pair of glasses, a pedometer, a loudspeaker, etc.
  • the wearable 10 may be provided with a user interface 12, which may be in the form of a depressible button, for example.
  • pairing a first establishing the connection between the two units is necessary, which is also referred to as pairing.
  • the communication partner 20 may send data to the wearable 10 and / or receive data from the wearable 10. It is possible that an unauthorized communication partner instead of the authorized communication partner 20 with the wearable 10 in
  • the wearable 10 is in addition to the
  • the user interface 12 with a communication control unit 14 and a secure element 16.
  • the user interface 12 is configured to communicate with both the communication controller 14 and the secure element.
  • the communication control unit 14 is set up to communicate with an air interface 22 of the wearables 10 and to handle communication with the communication partner 20 via this interface.
  • the Wearable 10 is set to work on the
  • Communication control device 14 the secure element 16, and / or an application control device (application controller: not shown)
  • Communication partner 20 established connection to a secure
  • the secure element 16 is set up to execute a Java applet.
  • the applet is preferred in the safe
  • Element 16 installed, but can also be on the communication control device 14 or the application control device (not shown) installed and run with the safe element 16 (? Is that so correct?). With the Applet is determined whether a secure connection to the communication partner 20 has been established via the air interface.
  • the applet can, for example, this determination by means of a
  • Java Card. Framework.APDU may perform a function call on the Javacard.Framework.APDU interface that has a parameter indicating that the wearable 10 and the communication partner 20 are communicating with each other over a secure connection.
  • the Javacard class. Framework.APDU is it possible to provide this additional information regarding the secure
  • the applet then, for example, calls a function of that class and receives in response details about the data connection used, e.g. whether pairing or TLS (Transport Layer Security) has been used.
  • TLS Transport Layer Security
  • any communication partner connects to the secure element 16 in the wearable 10 and, for example, blocks the secure element by repeated false PIN entries or otherwise interferes with the wearable 10.
  • the parameter in the Javacard.Framework.APDU it is possible to influence the type of connection depending on whether the parameter indicates secure or an insecure connection.
  • the Java applet can use low-risk, low-risk (low-risk Command) and, if no secure connection with the Java applet is detected, only allow safe commands and reject unsafe commands.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wearable (10) mit einer Luftschnittstelle und einem sicheren Element (16). Das Wearable (10) ist dazu eingerichtet, um zu ermitteln, ob eine sichere Verbindung mit einem Kommunikationspartner (20) aufgebaut wurde.

Description

WEARABLE DAZU EINGERICHTET SICHERE VERBINDUNGEN ZU DETEKTIEREN
Technisches Gebiet Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wearable, auch bezeichnet als tragbares Computersystem beispielsweise Wearable-Computer. Derartige Einrichtungen werden in der Regel am Körper getragen, bspw. in Form einer (pulsmessenden) Armbanduhr (Fitness-Tracker), einer Brille mit einem Bildschirm auf der Innenseite oder in ein Kleidungsstück integriert.
In der Regel steht ein Wearable in Verbindung/ Kommunikation mit einer mobilen Einrichtung, insbesondere einem Mobiltelefon. Die Verbindung ist in der Regel kontaktlos über eine Luftschnittstelle, insbesondere eine
Bluetooth-Luftschnittstelle implementiert.
Stand der Technik
Im Stand der Technik ist es bekannt ein Wearable mit einem
Kommunikationspartner über eine Bluetooth®- Verbindung zu verbinden. Dies wird auch als Pairing- Vorgang bezeichnet. Der Pairing- Vorgang wird in der Regel durch einen der beiden Kommunikationspartner, also entweder durch das Wearable oder die mobile Einrichtung, eingeleitet, beispielsweise durch eine Betätigung einer Taste auf dem Wearable. Der Pairing- Vor gang kann es unter Umständen erfordern, dass einer der beiden
Kommunikationspartner den anderen dazu auffordert ein Passwort einzugeben. Im Anschluss daran können beide Kommunikationspartner, also das Wearable und die mobile Einrichtung, miteinander über die
Luftschnittstelle kommunizieren. Obwohl bei dem Pairing- Vorgang Credentials zwischen den beiden
Kommunikationspartnern ausgetauscht werden, ist es zu einem späteren Zeitpunkt für einen nicht-autorisierten, dritten Kommunikationspartner möglich dem Wearable vorzugeben, dass er der eigentlich autorisierte Kommunikationspartner sei. Dies ist dadurch möglich, dass die beteiligten Bluetooth-Geräte nicht dazu in der Lage sind das Sicherheitsniveau von Chipkarten erreichen. Der nicht-autorisierte Kommunikationspartner erhält als dann von dem Wearable Daten, bei welchen es sich beispielsweise um Vitalparameter des Inhabers des Wearables handeln kann. In anderen Worten besteht für das Wearable keine Möglichkeit zu überprüfen, ob der Kommunikationspartner, mit dem die Kommunikation derzeit stattfindet, noch der vertrauenswürdige Kommunikationspartner ist, mit dem die Kommunikation durch den Pairing- Vor gang aufgebaut wurde.
Darstellung der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Wearable, ein System umfassend ein Wearable sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Wearable zur Verfügung zu stellen, das die bekannten Probleme aus dem Stand der Technik löst und ferner dazu geeignet ist zu überprüfen, ob die Verbindung zwischen einem Wearable und einem Kommunikationspartner eine sichere ist.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche. Bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gegenstands ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung basiert auf dem Grundgedanken die Kommunikation zwischen einem Wearable und einem Kommunikationspartner weiter abzusichern. Demgemäß umf asst ein Wearable eine Luftschnittstelle, und ein sicheres Element, wobei das sichere Element dazu eingerichtet ist, ein Java- Applet auszuführen, wobei das Java- Applet dazu ausgebildet ist, um zu ermitteln, ob über die Luftschnittstelle eine sichere Verbindung zu einem (bestimmten) Kommunikationspartner aufgebaut wurde.
Gemäß der Erfindung handelt es sich bei der Luftschnittstelle beispielsweise um eine Bluetooth-Schnittstelle, mit welcher eine Verbindung zu einem Kommunikationspartner hergestellt werden kann.
Bei einem sicheren Element handelt es sich beispielsweise um eine SIM- Karte, die fest oder entfernbar in dem Wearable angeordnet ist. Darüber hinaus kann es sich bei dem sicheren Element auch um einen sicheren Teil eines Prozessors handeln, der ein fester oder separater Bestandteil der Hardware- Architektur des Wearables ist.
Bei einem "Java- Applet" im Sinne der Erfindung handelt es sich um ein Computerprogramm, welches beispielsweise mittels Java-Technologie erstellt wurde und in einer virtuellen Laufzeitumgebung auf dem Wearable ausführbar ist, beispielsweise auf einem auf dem Wearable implementierten Browser oder in Form eines Java-Plug-ins auf einer JRE (Java- Lauf zeitumgebung; Java-Runtime-Environment) .
Mit dem erfindungsgemäßen Wearable ist es besonders vorteilhaft möglich zu ermitteln, ob eine sichere Verbindung zu einem Kommunikationspartner aufgebaut wurde, d.h., ob eine sichere Verbindung mit dem
Kommunikationspartner aufgebaut wurde und auch weiterhin besteht. Auf diese Weise kann das Applet sicher entscheiden, ob dem
Kommunikationspartner vertraut werden kann. Gemäß einer Ausführungsform kann es sich bei dem
Kommunikationspartner beispielsweise um eine mobile Einrichtung, insbesondere ein Mobil telefon, ein Tablet-PC, etc. handeln.
Um zu ermitteln, ob über die Luftschnittstelle die sichere Verbindung zu dem Kommunikationspartner aufgebaut wurde, kann das Java- Applet gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform über eine
Schnittstelle namens Javacard. Framework. APDU angesprochen werden. Dabei handelt es sich um ein Kommunikationsformat zwischen dem Java- Applet auf dem Wearable, dem Betriebssystem der sicheren
Ausführungsumgebung und einer sich nicht auf dem Wearable befindenden Applikation, wobei die Applikation bevorzugt bei einem
Kommunikationspartner ausgeführt wird und mit dem Applet in dem
Wearable beispielsweise über ISO 7816-4-APDUs kommuniziert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei der
Luftschnittstelle um eine Bluetooth (D-Schnittstelle, insbesondere eine
Bluetooth-Low-Energy-Schnittstelle (BLE). Auf diese Weise ist es möglich Daten gemäß einem bekannten und standardisierten Verfahren
energieeffizient zu übertragen. Eine Besonderheit bei BLE ist, dass auch Kommunikation ohne Pairing zulässig ist, da die Erfinder dieser Schnittstelle eine schnelle und spontane Kommunikation anstrebten. Das sichere Element des Wearable kann auf unterschiedliche Weise implementiert werden, beispielsweise als fest eingebaute SIM-Karte (eUICC), als ein auf einem Prozessor implementiertes sicheres Element (iUICC) und/ oder als eine sichere Laufzeitumgebung (TEE). Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform weist ein Funktionsaufruf durch das Interface Javacard. Framework.APDU einen Parameter auf, der unmittelbar anzeigt, dass es sich um eine sichere
Verbindung handelt, auf diese Weise kann besonders schnell festgestellt werden, ob es sich um eine sichere Verbindung handelt oder nicht.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Wearable dazu eingerichtet, eine Kommunikation mit dem
Kommunikationspartner nur zuzulassen, wenn der Parameter in dem
Interface Javacard.Framework.APDU anzeigt, dass es sich um eine sichere Verbindung handelt. Auf diese Weise kann mit Vorteil vermieden werden, dass Daten von dem Wearable an einen unbefugten Kommunikationspartner gesendet werden bzw. dass das Wearable Daten von einem unbefugten Kommunikationspartner empfängt.
Die erfindungsgemäßen Vorteile zeigen sich insbesondere auch bei
Verwendung des Wearables in einem System umfassend ein Wearable sowie einen Kommunikationspartner, insbesondere eine mobile Einrichtung. Weiterhin zeigen sich die erfindungsgemäßen Vorteile bei einem Verfahren zum Betreiben eines Wearables aufweisend das Herstellen einer Verbindung zwischen dem Wearable und einem Kommunikationspartner über eine Luftschnittstelle des Wearables und eine Luftschnittstelle des
Kommunikationspartners, das Ausführen eines Java- Applets mit einem sicheren Element des Wearables, und das Ermitteln mit dem Applet, ob es sich bei der Verbindung um eine sichere Verbindung handelt.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann besonders vorteilhaft sichergestellt werden, dass das Applet stets über eine sichere Verbindung mit einem autorisierten Kommunikationspartner in Verbindung steht und ein unberechtigter Kommunikationspartner nicht dazu in der Lage ist Informationen an das Wearable zu senden oder von diesem zu empfangen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Figur stellt schematisch eine Kommunikation zwischen einem
Kommunikationspartner und einem Wearable dar.
Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer reinen beispielhaften
Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Figur beschrieben.
Die Figur zeigt in einer schematischen Ansicht ein Wearable 10 sowie einen Kommunikationspartner 20. Das Wearable 10 sowie der
Kommunikationspartner 20 verfügen jeweils über eine Luftschnittstelle, insbesondere eine Bluetooth ©-Schnittstelle und/ oder eine BLE-Schnittstelle, über welche eine Verbindung zwischen dem Wearable 10 und dem
Kommunikationspartner 20 aufgebaut wird.
Bei dem Wearable kann es sich beispielsweise um eine Uhr, eine Brille, einen Schrittzähler, einen Lautsprecher, etc. handeln. Das Wearable 10 kann mit einer Nutzerschnittstelle 12 versehen sein, welche beispielsweise in Form eines drückbaren Knopfes ausgebildet sein kann.
Um eine Kommunikation zwischen dem Wearable 10 und dem
Kommunikationspartner 20 zu ermöglichen, ist ein erstmaliges Herstellen der Verbindung zwischen den beiden Einheiten notwendig, welches auch als Pairing bezeichnet wird.
Nach dem Pairing kann der Kommunikationspartner 20 Daten an das Wearable 10 senden und/ oder Daten von dem Wearable 10 empfangen. Es ist möglich, dass ein unberechtigter Kommunikationspartner anstatt des berechtigten Kommunikationspartners 20 mit dem Wearable 10 in
Verbindung tritt. Dies kann beispielsweise erfolgen, wenn der unberechtigte Kommunikationspartner 20 sich für den berechtigten
Kommunikationspartner 20 ausgibt, indem er eine
Implementierungsschwäche eines der beteiligten Kommunikationspartner ausnutzt oder gar im Aufbau der Kommunikation auf eine Authentisierung verzichtet wurde. Gemäß der Erfindung ist das Wearable 10 zusätzlich zu der
Nutzerschnittstelle 12 mit einem Kommunikationssteuergerät 14 sowie einem sicheren Element 16 verstehen. Die Nutzerschnittstelle 12 ist dazu eingerichtet, um sowohl mit dem Kommunikationssteuergerät 14 als auch dem sicheren Element zu kommunizieren. Das Kommunikationssteuergerät 14 ist dazu eingerichtet, um mit einer Luftschnittstelle 22 des Wearables 10 in Verbindung zu stehen und über diese Schnittstelle die Kommunikation mit dem Kommunikationspartner 20 abzuwickeln.
Das Wearable 10 ist dazu eingerichtet, um auf dem
Kommunikationssteuergerät 14, dem Secure Element 16, und/ oder einem Applikationssteuergerät (Applikations-Controller: nicht gezeigt)
verschiedene Applikationen bzw. Applets auszuführen. Um sicherzustellen, dass es sich bei der über die Luftschnittstelle zu dem
Kommunikationspartner 20 aufgebaute Verbindung um eine sichere
Verbindung handelt, ist das sichere Element 16 dazu eingerichtet ein Java- Applet auszuführen. Das Applet ist dabei bevorzugt in dem sicheren
Element 16 installiert, kann aber auch auf dem Kommunikationssteuer gerät 14 oder dem Applikationssteuergerät (nicht gezeigt) installiert sein und mit dem sicheren Element 16 ausgeführt werden (? Ist das so korrekt?). Mit dem Applet wird ermittelt, ob über die Luftschnittstelle eine sichere Verbindung zu dem Kommunikationspartner 20 aufgebaut wurde.
Das Applet kann diese Ermittlung beispielsweise mittels einer
Javacard. Framework.APDU durchführen. Dazu kann das Applet an der Javacard.Framework.APDU-Interface einen Funktionsaufruf durchführen, der einen Parameter aufweist, der anzeigt, dass das Wearable 10 und der Kommunikationspartner 20 über eine sichere Verbindung miteinander kommunizieren. Durch Anpassung der Klasse Javacard. Framework.APDU ist es möglich, diese zusätzliche Information betreffend die sichere
Verbindung dem Applet zur Verfügung zu stellen. Das Applet ruft dann beispielsweise ein Funktion dieser Klasse auf und erhält als Antwort Details über die verwendete Datenverbindung, z.B. ob Pairing oder TLS (Transport Layer Security) verwendet wurde.
Nur wenn der Parameter in der Javacard.Framework.APDU anzeigt, dass es sich um eine sichere Verbindung handelt, lässt das Wearable 10 die
Kommunikation mit dem Kommunikationspartner 20 zu. Auf diese Weise kann mit Vorteil die Sicherheit bei der Kommunikation erhöht werden. Weiterhin kann vermieden werden, dass irgendein Kommunikationspartner sich mit dem sicheren Element 16 in dem Wearable 10 verbindet und beispielsweise das sichere Element durch wiederholte falsche PIN-Eingaben sperrt oder das Wearable 10 auf eine sonstige Weise beeinträchtigt. Weiterhin ist es mit dem Parameter in der Javacard.Framework.APDU möglich die Art der Verbindung in Abhängigkeit davon, ob der Parameter sichere oder eine unsichere Verbindung anzeigt, zu beeinflussen.
Beispielsweise kann das Java- Applet bei einer sicheren Verbindung Befehle mit geringem und hohem Risiko (Low-Risk-Command; High-Risk- Command) zulassen und, wenn keine sichere Verbindung mit dem Java- Applet ermittelt wird, nur sichere Befehle zulassen und unsichere Befehle ablehnen.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Wearable (10) umfassend:
- eine Luftschnittstelle,
- ein sicheres Element (16), wobei das sichere Element dazu eingerichtet ist, ein Java- Applet auszuführen, wobei das Java- Applet dazu ausgebildet ist, um zu ermitteln, ob über die Luftschnittstelle eine sichere Verbindung zu einem Kommunikationspartner (20) aufgebaut wurde.
2. Wearable nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Kommunikationspartner um eine mobile Einrichtung, insbesondere ein Mobiltelefon handelt.
3. Wearable nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung, ob über die Luftschnittstelle eine sichere Verbindung zu dem
Kommunikationspartner aufgebaut wurde, durch das Java- Applet in einer Javacard.Framework.APDU erfolgt.
4. Wearable nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Luftschnittstelle um eine Bluetooth®-
Schnittstelle, insbesondere eine Bluetooth-Low-Energy-Schnittstelle, handelt.
5. Wearable nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem sicheren Element um eine SIM-Karte, eine fest eingebaute SIM-Karte, ein auf einem Prozessor implementiertes sicheres Element und/ oder eine sichere Lauf zeitumgebung handelt.
6. Wearable nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Funktionsaufruf durch das Interface Javacard. Framework. APDU einen Parameter aufweist, der anzeigt, dass es sich um eine sichere Verbindung handelt.
7. Wearable nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Wearable dazu eingerichtet ist eine Kommunikation mit dem
Kommunikationspartner nur zuzulassen, wenn der Parameter in der
Javacard. Framework.APDU anzeigt, dass es sich um eine sichere
Verbindung handelt.
8. System, umfassend ein Wearable nach einem der vorhergehenden Ansprüche sowie einen Kommunikationspartner, insbesondere eine mobile Einrichtung.
9. Verfahren zum Betreiben eines Wearable, umfassend:
- Herstellen einer Verbindung zwischen dem Wearable und einem
Kommunikationspartner über eine Luftschnittstelle des Wearables und eine Luftschnittstelle des Kommunikationspartners,
Ausführen eines Java- Applets auf einem sicheren Element des
Wearables,
- Ermitteln mit dem Java- Applet, ob es sich bei der Verbindung um eine sichere Verbindung handelt.
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