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Feb 16, 2024

„Battery Sleuth“ könnte eine einfache Möglichkeit sein, Autodiebstahl zu verhindern

Es steht Ihnen frei, diesen Artikel unter der Attribution 4.0 International-Lizenz zu teilen. Eine neue Lösung gegen Autodiebstahl nutzt das vielleicht technisch am wenigsten ausgestattete Merkmal heutiger Fahrzeuge – die Hilfsenergie

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Eine neue Lösung gegen Autodiebstahl nutzt das vielleicht technisch am wenigsten ausgestattete Merkmal heutiger Fahrzeuge – die Zusatzsteckdose, die ab einem gewissen Alter auch als Zigarettenanzünder bekannt ist.

Die sprunghaft ansteigenden Fahrzeugdiebstahlraten in einigen US-Städten haben die Aufmerksamkeit auf eine unbequeme Wahrheit gelenkt: Die zunehmende Technologie in unseren Fahrzeugen kann sie zunehmend anfällig für Hackerangriffe oder Diebstahl machen.

Die Forscher werden mit groß angelegten Tests von Battery Sleuth beginnen, einem Fahrzeugsicherheitssystem, das vor raffiniertem drahtlosem Hacking, altmodischer Manipulation und allem, was dazwischen liegt, schützen kann.

Battery Sleuth umgeht sowohl die drahtlose Kommunikation, auf die Schlüsselanhänger angewiesen sind, als auch das standardisierte Bordkommunikationsnetzwerk, das in heutigen Fahrzeugen verwendet wird. Stattdessen authentifiziert es Fahrer, indem es Spannungsschwankungen im elektrischen System eines Fahrzeugs misst. Fahrer interagieren damit über ein Tastaturgerät, das an die Zusatzsteckdose angeschlossen ist.

„Das Tolle an der Steckdose ist ihre Einfachheit – es ist nur ein Kabel, das mit der Batterie verbunden ist, es gibt also nichts zu hacken“, sagt Kang Shin, Professor für Informatik an der University of Michigan und leitender Forscher des Projekts. „Und noch einfacher ist es, Spannungsschwankungen bei Bauteilen wie Scheibenwischern oder Türschlössern zu erzeugen.“

Battery Sleuth liefert eine vorgegebene Reihe von Spannungsschwankungen – eine Art „Spannungsfingerabdruck“ – an das elektrische System des Autos, wenn der Fahrer einen numerischen Code in die Tastatur eingibt. Ein Empfänger erkennt dann diesen Fingerabdruck und ermöglicht den Start des Fahrzeugs. Fahrer können die Spannungsschwankung auch manuell über Hilfsfunktionen steuern, die Batteriestrom verbrauchen. Sie können eine Kombination aus dem Ein- und Ausschalten der Scheibenwischer, des Blinkers oder der Scheinwerfer oder dem Ver- und Entriegeln der Türen ausführen.

Der Standardmodus von Battery Sleuth wird zwischen der Batterie eines Fahrzeugs und dem elektrischen System des Fahrzeugs installiert und ermöglicht es der Batterie, genügend Strom zu liefern, um Systeme wie Elektronik und Lichter mit Strom zu versorgen, aber nicht genug, um den Anlasser des Fahrzeugs mit Strom zu versorgen. Erst wenn es die voreingestellten Spannungsschwankungen im Bordnetz des Fahrzeugs erkennt, dreht es den Saft auf und gibt die volle Leistung der Batterie an den Anlasser weiter.

„Die Idee, Schwankungen im elektrischen System eines Autos zu messen, scheint einfach zu sein, aber ein Gerät zu entwickeln, das dies bei Tausenden verschiedener Fahrzeugmodelle unter unterschiedlichen Umgebungsbedingungen genau tun kann, wird ziemlich kompliziert“, sagt Liang He, Assistenzprofessor für Informatik und Ingenieurwesen bei der University of Colorado, Denver und ein Forscher des Projekts. „Wir arbeiten daran, ein System zu entwickeln, das intelligent genug ist, um die Parameter des Fahrzeugs, in dem es installiert ist, zu messen und sich dann so anzupassen, dass es effektiv an diesem Fahrzeug funktioniert.“

Battery Sleuth verfügt außerdem über Schutzmaßnahmen zum Schutz vor Hackerangriffen oder physischen Angriffen auf das Gerät selbst, darunter eine Sirene, die ertönt, wenn rechtswidrige Aktivitäten erkannt werden, und ein Widerstand, der das elektrische System des Fahrzeugs abschaltet, wenn eine nicht autorisierte Stromquelle an das Fahrzeug angeschlossen wird. Das System ist so konzipiert, dass es entweder als Zusatz zu bestehenden Fahrzeugen oder als fest installierte Komponente in Neufahrzeugen eingesetzt werden kann.

„Fahrzeugdiebstahl kostet Fahrern und Versicherungsgesellschaften allein in den Vereinigten Staaten jedes Jahr mehr als 4 Milliarden US-Dollar, und das liegt zum Teil daran, dass die heutigen Fahrzeuge ein Sammelsurium von Computersystemen verwenden, die nie für die Zusammenarbeit ausgelegt sind“, sagt Shin. „Jede neue Technologieebene bringt neue Sicherheitslücken mit sich, und anstatt zu versuchen, jede einzelne zu patchen, haben wir ein System entwickelt, das völlig unabhängig funktioniert.“

In einer im Juli 2022 veröffentlichten Feldteststudie an acht Fahrzeugen zeigten die Forscher, dass ein Prototyp von Battery Sleuth zu mehr als 99,9 % wirksam bei der Erkennung und Verhinderung illegaler Aktivitäten war, ohne den normalen Fahrzeugbetrieb zu beeinträchtigen. Das Team plant, mit einem neuen Zuschuss umfangreichere Tests in der Mcity-Testanlage der University of Michigan zu finanzieren. In der nächsten Phase des Prozesses wird auch die Erweiterung des Systems untersucht, um den Zugang zum Auto zu kontrollieren und es für Anwendungen wie Fahrzeug-Sharing nutzbar zu machen.

Am Ende des dreijährigen Projekts möchte das Team über einen kommerziell nutzbaren Prototyp verfügen, der auf die kommerzielle Produktion ausgeweitet werden kann, zunächst als Diebstahlschutzvorrichtung und möglicherweise später als vollständiges Fahrzeugzugangs- und Kontrollsystem, das herkömmliche Systeme ersetzen könnte Schlüssel und Anhänger.

Die Forschung wurde von der Abteilung für Computer- und Netzwerksysteme der National Science Foundation unter der Direktion für Informatik und Ingenieurwesen unterstützt.

Quelle: University of Michigan