Digitale Autoschlüssel übernehmen die Authentifizierungsfunktion

Autohersteller, Smartphone-Designer und Chiplieferanten entwickeln seit einiger Zeit „digitale Autoschlüssel“. Dank der Bemühungen des Car Connectivity Consortium (CCC), einer branchenübergreifenden Organisation, „haben sich die Branchen zu einem Standard zum Öffnen eines Autos zusammengefunden“, erklärt Rainer Lutz, Direktor für digitale Schlüssel und NFC-Segmente bei NXP Halbleiter.

Aber wenn ein Autoschlüssel digitalisiert ist, warum sollten seine Anwendungen dann auf das Auf- und Abschließen beschränkt werden? Von Autoherstellern neu erfundene digitale Schlüsselanwendungen umfassen das Starten des Motors über ein Smartphone, die Authentifizierung von Benutzern, die Fernfreigabe des digitalen Schlüssels mit anderen autorisierten Benutzern oder das Aufheben dieser Freigabeberechtigungen.

NXP Semiconductors hat gerade eine neue „digitale Schlüssellösung für Kraftfahrzeuge“ eingeführt, die es Smartphones, Schlüsselanhängern und anderen mobilen Geräten ermöglicht, sicher mit Fahrzeugen zu kommunizieren. Noch wichtiger ist, dass diese digitalen Schlüssel dazu dienen, Benutzer zu authentifizieren, die Fahrrechte der Benutzer zu konfigurieren und ihre Berechtigungen zuzuordnen. Lutz von NXP stellte fest, dass die neue digitale Autoschlüsselarchitektur auf dem Standardization Release 2 des Car Connectivity Consortium basiert.

Die sichere Elementfamilie von NXP mit dem Namen NCJ38A ist ein für die Automobilindustrie qualifizierter sicherer Mikrocontroller mit fortschrittlichen kryptografischen Beschleunigern und Widerstand gegen physische und elektrische Angriffe. Das sichere Element basierend auf dem NXP-Prozessor mit Arm SecurCore SC300-Technologie speichert Sicherheitsanwendungen und deren vertrauliche Daten.

Blockschaltbild der NXP Secure Element-Anwendung (Quelle:NXP)

Wer braucht es?

Ein Schlüsselfaktor des digitalen Autoschlüssels ist, dass er herkömmliche Schlüssel zwar nicht obsolet macht, aber andere mobile Geräte wie Smartphones oder Schlüsselanhänger als Autoschlüssel verwenden kann. Auch wenn Sie Ihren Autoschlüssel verloren oder zurückgelassen haben, können Sie das Auto mit Ihrem Smartphone betreten und starten.

Sie können den Schlüssel auch mit anderen teilen. Da der Schlüssel nun digital ist, sind mehrere physische Autoschlüssel für Familienmitglieder oder Freunde nicht mehr erforderlich. Der digitale Autoschlüssel kann sicherstellen, dass das Auto nur von fahrberechtigten Personen benutzt wird. Damit "können Sie sogar ein Air B&B-Autogeschäft gründen", sagte Lutz.

Vielleicht noch wichtiger ist, dass der Autobesitzer oder Auto-OEM-Dienste den digitalen Schlüssel aus der Ferne beenden oder sperren können, wenn das Auto gestohlen oder für unvorhergesehene Zwecke verwendet wird, wie zum Beispiel ein Fluchtauto nach einem Banküberfall.

Natürlich ist kein Szenario sinnvoll, wenn nicht sichergestellt ist, dass der digitale Autoschlüssel sicher mit Fahrzeugen kommunizieren und Benutzer authentifizieren kann.

NXP ist zuversichtlich, dieses Versprechen einlösen zu können. Dies geschieht durch den Einsatz der für die Automobilindustrie qualifizierten Secure Element- und NFC-Chipsätze von NXP, während gleichzeitig sichergestellt wird, dass die Lösung der Standardisierungsversion 2 von CCC entspricht und mit anderen Geräten interoperabel ist.

Sicherer Container

Lutz stellte fest, dass NXP seinen Kunden nicht nur sichere Chips anbietet, sondern auch einen „Container“ für sichere Applets. Der sichere Container kann beispielsweise mehrere Schlüssel aufnehmen, egal ob für einen Privatwagen, Firmenwagen oder Mietwagen. Es kann sogar "einen Einmalschlüssel für Lieferdienste enthalten, damit diese Zugang zum Kofferraum Ihres Autos haben", bemerkte Lutz.

Er fügte hinzu, dass NXP diese sicheren Elemente und NFC-Chipsätze schon seit langem für Telefone und Schlüsselanhänger bereitstellt. Dies verschafft NXP einen potenziellen Vorsprung gegenüber Wettbewerbern, denn „wir haben bereits alle diese Chips getestet – sowohl auf Autos als auch auf Smartphones – damit sie korrekt implementiert und interoperabel sind.“

Die Einhaltung der Sicherheitsarchitektur, die in CCCs Digital Key Release 2 (veröffentlicht im letzten Herbst) definiert ist, erhöht die Glaubwürdigkeit der digitalen Schlüssellösung von NXP für die Automobilindustrie. Lutz stellte fest, dass 107 Unternehmen CCC-Mitglieder sind – darunter große Automobilhersteller wie Volkswagen, Toyota, BMW, GM und Honda. Der vereinbarte Standard macht die Lösung laut CCC „auto- und geräteunabhängig“ und interoperabel.

Das Digital Key Release 2 des CCC zeichnet sich aus zwei Gründen aus. Zum einen nutzt es NFC, das eine sichere Verbindung zwischen Mobilgeräten und Fahrzeugen herstellt. Da NFC unabhängig vom Betriebssystem eines Telefons funktioniert, funktioniert es und öffnet die Tür, auch wenn der Akku des Smartphones fast leer ist.

BLE und UWB bieten eine zusätzliche Sicherheitsebene

Autohersteller arbeiten jetzt daran, Bluetooth Low Energy (BLE) und Ultra-Wide Band (UWB) hinzuzufügen, um eine zusätzliche Sicherheitsebene für digitale Schlüssel hinzuzufügen. Dies wird in der CCC-Version 3 festgelegt.

Laut CCC „wird die Digital Key Release 3.0-Spezifikation Digital Key Release 2.0 um passiven, ortsabhängigen schlüssellosen Zugriff erweitern.“

Das Smart Car Access Ecosystem (Quelle:NXP)

Anstatt ihre Mobilgeräte für den Zugang zu einem Auto aus der Halterung nehmen zu müssen, können Verbraucher sie beim Betreten und/oder Starten ihres Fahrzeugs in einer Tasche oder Tasche lassen. „Passiver Zugriff ist nicht nur wesentlich bequemer und bietet insgesamt ein besseres Benutzererlebnis, sondern ermöglicht es den Fahrzeugen auch, neue ortsbezogene Funktionen anzubieten“, erklärte das CCC.

Diese neuen Funktionen verwenden eine Kombination aus BLE und UWB. UWB ist nicht immer eingeschaltet. Die energieeffiziente BLE stelle die erste Verbindung zwischen Telefon und Auto her, so Lutz. Sobald UWB in eine Reichweite von zwei Metern um das Auto gelangt, nimmt das Auto an, "der Fahrer befindet sich neben einem Auto oder in einem Auto, und das Auto ermöglicht den passiven schlüssellosen Zugang", bemerkte Lutz. Natürlich ist es der Plan von NXP, BLE- und UWB-ICs zu den kommenden digitalen Schlüssellösungen nach der Version 3 der CCC-Spezifikation hinzuzufügen. NXP lehnte es jedoch ab, den Zeitpunkt für die Spezifikationen von CCC für Release 3 zu diskutieren.