Sicherheit in vernetzten Fahrzeugen

Bei der automobilen Vernetzung werden nicht nur die mobilen Endgeräte der Insassen eingebunden, vielmehr fungiert das Fahrzeug selbst als Endpunkt der Kommunikation mit anderen Verkehrsteilnehmern, der „intelligenten Straße“ sowie einer Reihe von Telematikdiensten. Zudem übernimmt das Fahrzeug die Rolle eines mobilen WLAN-Hotspots. Alles in allem ein riesiger Kommunikationskomfort, doch die Frage bleibt, inwieweit diese Systeme vor Manipulation geschützt sind und wie sich die Schwachstellen der fahrbaren Rechenzentren oberer Mittelklasse beheben lassen. Sicherheitsanbieter wie Accessec kennen spezielle Lösungen dafür, denn Gefahrenquellen gibt es einige.

Gefahrenquellen

SD-Slot /  SIM-Slot
Mittlerweile haben sich Einschübe für Speicherkarten im SD/MM-Format etabliert. Über diese physikalischen Schnittstellen lassen sich Daten in die Elektronik des Fahrzeugs übertragen. Bei fest eingebauten Systemen wird oft auch ein SIM-Slot angeboten, über den das Fahrzeug ins mobile Datennetz verbunden werden kann.
Risiko: Eine manipulierte SD-Karte kann Fehler in der Software des Multimediasystems verursachen bzw. gezielt Schwachstellen ausnutzen, um das System zu kompromittieren. Zudem können Dritte über GSM von außen auf das Fahrzeug zugreifen, da das GSM-Netz schon seit Jahren Schwachstellen aufweist.
Lösung: SD-Karten werden u.a. für Updates des Navigationssystems genutzt. Hier gibt es bereits herstellerseitig integrierte digitale Verschlüsselungen, die vor Manipulation schützen sollen. Der Zugriff auf und über das SIM/GSM-Modul muss durch gutes Systemdesign derart limitiert und geschützt werden, dass kein Zugriff auf die technischen Steuergeräte und das interne Bordnetz möglich ist.

USB-Schnittstellen
Die USB-Schnittstelle kann nicht differenzieren, ob es sich um einen Mediaplayer
oder einen manipulierten Massenspeicher handelt, der mittels Direct Media Acccess (DMA) Zugriff auf die Kernels des Systems erlangt.
Risiko: Infizierung mit Schadsoftware – so ist es Forschern bereits gelungen, in MP3-Dateien versteckte Schadsoftware in ein Fahrzeug einzuspielen und auf diese Weise Kontrolle über das Auto zu erlangen.
Lösung: Grundsätzlich sollten nur validierbare, sichere und erprobte Softwarekomponenten verwendet werden – sowohl im Embedded OS als auch im Decoder für die Mediadaten und im Navigationssystem. Die Komponenten sollten getrennt werden, um den Angriff auf ein Gerät zu separieren (z.B. sollten ein Navigations- oder das Multimediasystem nicht direkt mit Bremsen oder Motor kommunizieren dürfen).

Bluetooth und WLAN
Viele Freisprecheinrichtungen nutzen Bluetooth, um sich mit dem Mobiltelefon zu verbinden. In Fahrzeugen mit eigenem GSM-Modul ist rSAP (remote SIM Access Profile) die bevorzugte Variante – das Auto wird damit zum Mobiltelefon und erhält weitgehenden Zugriff auf die Daten der SIM.
Risiko: Kontrollverlust – der Anwender hat wenig bis gar keine Kontrolle über die ausgetauschten Daten. Falls das Fahrzeug selbst schon kompromittiert ist und kostenpflichte GSM-Dienste nutzt (etwa teure Service-SMS versendet), kann ein unkontrollierter Datenaustausch schnell teuer werden.
Lösung: Über ein sicheres Systemdesign muss der Zugriff über WLAN und Bluetooth derart limitiert und geschützt werden, dass keinerlei Zugriff auf die technischen Steuergeräte und das interne Bordnetz möglich ist. Eine Möglichkeit ist der Einsatz einer On-Board-Firewall.

ODB-2-Schnittstelle
Die eigentlich zur Fehlerdiagnose spezifizierte Schnittstelle findet sich in jedem modernen Fahrzeug (meistens unter dem Fahrersitz) und erleichtert dem Mechatroniker die schnelle Analyse auftretender Fehler in der Bordelektronik.
Risiko: Angriffsstelle für Hacker – die ODB-2-Schnittstelle bietet einen Zugriffspunkt für nahezu jedes interne System im Auto. Der Zugang befindet sich in den meisten Autos unter dem Lenkrad. Mithilfe eines Laptops haben Unbefugte direkten Zugang zu allen internen Steuereinheiten (Sensoren, Diagnosesystemen und kabellosen Systemen).
Lösung: Im Sinne des schnellen Fortschritts in der Elektronik und sinkender Preise für Speicher und Rechenleistung sollte ein stärkerer Schutz bestimmter Bereiche durch Authentisierung mittels kryptografischer Verfahren implementiert werden. Der freie, schreibende Zugriff über die Schnittstelle sollte so verhindert werden.

Keyless Driving
Im Neuwagensegment steigt der Anteil von Fahrzeugen mit „Keyless Driving“
oder auch „Komfortschlüssel“.
Risiko: Gut ausgebildete Diebe kennen die neuralgischen Punkte, mit denen sich „schlüssellose“ Fahrzeuge öffnen lassen. Von der Ausnutzung blinder Flecken bei der Alarmanlage über den Zugriff auf die ungeschützte Online-Diagnose-Buchse können die Diebe binnen drei Minuten auch Kompaktfahrzeuge der Premiumklasse entwenden. Mithilfe von Relay-Stationen (elektronische „Brücken“ zur Signalverstärkung des dauerhaft sendenden Schlüssels) lässt sich ein Fahrzeug mit Keyless-System leicht entwenden, ohne dass der Besitzer des Schlüssels etwas vom Diebstahl bemerkt.
Lösung: Die bislang einzige Methode, Keyless-Systeme sicherer zu machen, ist die Verbesserung der Präsenzerkennung, die eine Identifikation von Relays gegenüber echten Schlüsseln durch kryptografische Funktionen ermöglicht. Diese Methoden können jedoch den Nutzen des Systems schnell einschränken.

Bildquelle: Renault