Digitale Autoschlüssel: Jenseits des Entriegelns hin zu sicherer Authentifizierung

Automobilhersteller, Smartphone-Hersteller und Chip-Lieferanten verfeinern seit Jahren „digitale Autoschlüssel“. Dank des Car Connectivity Consortium (CCC), einer branchenübergreifenden Organisation, hat die Industrie sich auf einen einzigen Standard für das Entriegeln von Fahrzeugen geeinigt, wie Rainer Lutz, NXP Semiconductors' Director of Digital Key and NFC Segments, erklärte.

Einmal digital, übersteigt das Potenzial eines Schlüssels einfaches Schließen und Öffnen bei weitem. Automobilhersteller stellen sich vor, Motoren via Smartphone zu starten, Fahrer zu authentifizieren, Schlüssel mit autorisierten Nutzern zu teilen und Zugriff sofort zu widerrufen.

NXP Semiconductors hat gerade eine „automotive digital key solution“ lanciert, die Smartphones, Schlüsselanhänger und andere mobile Geräte sicher mit Fahrzeugen kommunizieren lässt. Wichtig: Diese Schlüssel authentifizieren Nutzer, konfigurieren Fahrrechte und hängen Berechtigungen an. Die Architektur basiert auf CCCs Standardization Release 2.

NXPs Secure Element Familie, der NCJ38A, ist ein automobilqualifizierter Mikrocontroller mit fortschrittlichen kryptografischen Beschleunigern und Widerstand gegen physische und elektrische Angriffe. Auf einem Arm SecureCore SC300 Prozessor aufgebaut, speichert er Sicherheitsapplikationen und vertrauliche Daten.

NXP Secure Element Application Block Diagram (Quelle: NXP)

Wer profitiert?

Digitale Autoschlüssel machen traditionelle Schlüssel nicht obsolet; stattdessen erlauben sie Smartphones oder Schlüsselanhängern, als Schlüssel zu fungieren. Verliert man einen physischen Schlüssel, kann man mit dem Telefon noch einsteigen und starten.

Teilen wird nahtlos. Da der Schlüssel digital ist, kann ein einzelner Schlüssel Familienmitgliedern, Freunden oder Mietdiensten gewährt werden, ohne mehrere physische Kopien zu benötigen. „Man kann sogar ein Air B&B Business starten“, merkte Lutz an.

Gleich wichtig ist die Fähigkeit für Besitzer oder OEM-Dienste, einen Schlüssel fern zu sperren oder zu beenden, wenn ein Fahrzeug gestohlen oder missbraucht wird.

Damit all dies funktioniert, muss der digitale Schlüssel sicher kommunizieren und den Nutzer zuverlässig authentifizieren. NXP ist zuversichtlich, dies zu liefern, indem es seine automobilqualifizierten Secure Elements und NFC-Chipsätze nutzt und CCCs Standardization Release 2 einhält.

Sicherer Container

Lutz hob hervor, dass NXP über sichere Chips hinaus einen „Container“ für sichere Applets bietet. Dieser Container kann mehrere Schlüssel speichern – privat, Firmen-, Mietschlüssel – oder sogar einen Einmal-Schlüssel für Lieferdienste, was Fahrern granulare Kontrolle gibt.

Da NXP diese Secure Elements und NFC-Chipsätze seit Jahren an Telefone und Schlüsselanhänger liefert, hat es einen Vorsprung: Alle Chips wurden rigoros auf Interoperabilität sowohl an Autos als auch Smartphones getestet.

Die Einhaltung von CCCs Digital Key Release 2, unterstützt von 107 Mitgliedsunternehmen – einschließlich Volkswagen, Toyota, BMW, GM und Honda – fügt Glaubwürdigkeit hinzu. Der Standard garantiert, dass die Lösung fahrzeug- und geräteagnostisch und vollständig interoperabel ist.

Release 2 sticht aus zwei Gründen hervor. Erstens basiert es auf NFC, das eine sichere Verbindung zwischen mobilem Gerät und Fahrzeug schafft. Da NFC unabhängig vom Betriebssystem des Telefons funktioniert, arbeitet es sogar bei niedrigem Batteriestand.

BLE und UWB fügen zusätzliche Sicherheitsebene hinzu

Automobilhersteller integrieren nun Bluetooth Low Energy (BLE) und Ultra-Wide Band (UWB), um Sicherheit zu erhöhen. Diese Technologien werden in CCC Release 3 definiert.

Laut CCC: „Digital Key Release 3.0 wird auf Release 2.0 aufbauen, indem es passiven, standortbewussten schlüssellosen Zugang hinzufügt.“

Das Smart Car Access Ecosystem (Quelle: NXP)

Verbraucher müssen ihr Telefon nicht mehr herausnehmen, um ein Fahrzeug zu entriegeln. Stattdessen kann ein Telefon in Tasche oder Hosentasche bleiben, und wenn es in einen Zwei-Meter-Radius kommt, kann das Auto die Nähe des Fahrers via BLE und UWB erkennen und passiven schlüssellosen Zugang ermöglichen.

BLE initiiert die Verbindung, während UWB präzise Standortdaten liefert. NXP plant, BLE und UWB ICs in zukünftige digitale Schlüssellösungen gemäß CCCs Release 3 Spezifikationen zu integrieren, hat aber noch keinen Zeitplan bekannt gegeben.