Chip schützt Betreiber und Kunden 18.03.2015, 06:55 Uhr

SecMobil: RUB-Forscher bauen sichere Ladesäule für E-Autos

Schutz vor Stromklau und Datendiebstahl: RUB-Ingenieure haben eine Ladesäule für Elektroautos entwickelt, die auch diesen Kriterien standhält. Die Zapfstelle der Zukunft lässt sich nicht unbemerkt überfallen und erkennt auch eigenständig technische Störungen. Zudem sorgt sie für eine sichere Datenübertragung.

Die RUB-Ladesäule erkennt Manipulationen und gewährleistet den Datenschutz der Nutzer.

Die RUB-Ladesäule erkennt Manipulationen und gewährleistet den Datenschutz der Nutzer.

Foto: Gorczany/RUBIN

Wer sein Elektroauto an der neuen Ladesäule auf dem Campus der Ruhr-Universität Bochum (RUB) auflädt kann sicher sein, dass ihm genauso viel Strom berechnet wird wie er abgezapft hat. Umgekehrt ist der Betreiber der Säule, also der Stromverkäufer, vor Dieben geschützt, die Ladestationen manipulieren, um ihre Batterien kostenlos füllen können. Die Säule ist mit einem Mikroprozessor ausgestattet, der gleich drei Funktionen hat. Er misst die abgegebene Strommenge beim Ladevorgang, detektiert Manipulationen der Ladesäule und verschlüsselt alle Daten, die erhoben werden – etwa den Namen des Kunden und den Standort der Säule –, bevor sie für die Abrechnung an den Stromverkäufer gesandt werden.

Dauermagnet verringert die Stromrechnung

Manipulationen sind, so die Forscher um Professor Tim Güneysu von der Arbeitsgruppe Sichere Hardware, beispielsweise mit einem starken Dauermagneten möglich. Diese könnten, richtig platziert, das Magnetfeld stören, das der Ladestrom im Inneren der Säule erzeugt. Dieser ist ein Maß für die abgezapfte Strommenge. Wie genau man bei dieser Art des Klauens vorgehen muss verraten die Wissenschaftler natürlich nicht.

Wenn ein Nutzer sich an der RUB-Ladesäule identifiziert, werden seine persönlichen Daten zusammen mit weiteren Abrechnungsinformationen in ein verschlüsseltes Paket verpackt.

Wenn ein Nutzer sich an der RUB-Ladesäule identifiziert, werden seine persönlichen Daten zusammen mit weiteren Abrechnungsinformationen in ein verschlüsseltes Paket verpackt.

Quelle: Gorczany/RUBIN

Ihr Chip aber, so versichern sie, sei gegen diese Art der Kriminalität immun. Er ermittelt den Stromfluss nicht an einer Stelle, sondern an mehreren. Sind die Magnetfelder nicht identisch erhält der Betreiber eine Warnung und kann den Stromfluss unterbrechen.

Sicherheitskonzept SecMobil

„Wir haben uns gefragt, wie das Sicherheitskonzept für eine Ladesäule aussehen muss, um Angriffe zu vermeiden oder zu detektieren, selbst wenn sie – salopp gesagt – völlig unbeobachtet und frei zugänglich an jedem Feldweg steht“, sagt Güneysu. Dazu gehört auch eine sichere Übertragung sensibler Daten, die beim Ladevorgang erfasst werden, wie Name, Anschrift und Kundennummer, abgezapfte Strommenge und Standort der Ladesäule. Letzterer könnte in krimineller Art genutzt werden, um ein Bewegungsprofil zu erstellen. Da die Daten via Mobilfunk und/oder Internet fließen sind sie leicht abzugreifen.

Ein Sensor für Ladesäulen mit drei Funktionen: Ladeströme messen, Manipulationen detektieren, Daten verschlüsseln.

Ein Sensor für Ladesäulen mit drei Funktionen: Ladeströme messen, Manipulationen detektieren, Daten verschlüsseln.

Quelle: Gorczany/RUBIN

Die RUB-Wissenschaftler haben ihren Chip deshalb zu einem Chiffrierer gemacht. Er verschlüsselt sämtliche Daten und sendet das für Uneingeweihte wirre Paket zum Betreiber. Eine Software, die das Paket entwirrt und in Daten umwandelt, die direkt ins Abrechnungssystem eingespeist werden können haben die RUB-Wissenschaftler gemeinsam mit Kollegen der Westfälischen Hochschule in Gelsenkirchen entwickelt. SecMobil nennen die Wissenschaftler ihr Projekt.

Bewegungsprofil erstellen wird unmöglich

Forscher am RUB-Institut für Systemsicherheit setzen noch eins drauf. Sie haben ein Verschlüsselungssystem entwickelt, das das Anlegen eines Bewegungsprofils verhindert. Die Säulen bleiben gewissermaßen anonym. Nur in einem Rechtsstreit werden diese Daten decodiert, ähnlich wie beim Mobilfunk. Dazu ist allerdings eine richterliche Anordnung nötig.

Ein Beitrag von:

  • Wolfgang Kempkens

    Wolfgang Kempkens studierte an der RWTH Aachen Elektrotechnik und schloss mit dem Diplom ab. Er arbeitete bei einer Tageszeitung und einem Magazin, ehe er sich als freier Journalist etablierte. Er beschäftigt sich vor allem mit Umwelt-, Energie- und Technikthemen.

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