TU Darmstadt: Sichere Verschlüsselung für elektronische Ausweise

Im zukünftigen elektronischen Personalausweis soll die Kommunikation zwischen Ausweis und Lesegeräten unter anderem durch das Verschlüsselungsverfahren „Password-Authentication-Connection-Establishment (PACE)“ abgesichert werden. Die Forschergruppe von Marc Fischlin am Center for Advanced Security Research Darmstadt (CASED) bewies nun in Zusammenarbeit mit den Experten Jens Bender und Dennis Kügler vom Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI), dass PACE aus kryptographischer Sicht das bestmögliche Sicherheitsniveau bietet. Die Ergebnisse werden im September bei der internationalen Tagung Information Security Conference 2009 in Pisa vorgestellt.

Der ab November 2010 erhältliche elektronische Personalausweis wird kontaktlos per Funkverbindung ansprechbar sein. Damit nur berechtigte Zugriffe auf die Daten des Ausweises erfolgen können, wird für den ersten Verbindungsaufbau das vom BSI entwickelte Verschlüsselungsverfahren PACE zum Einsatz kommen. PACE erfordert die Eingabe einer PIN, bevor Pass und Lesegerät einen kryptographischen Schlüssel aushandeln können, mit dessen Hilfe dann eine abgesicherte Verbindung aufgebaut wird.

Verschlüsselungsverfahren PACE absolut sicher

Mit ihren aktuellen Ergebnissen zu PACE beweisen die Forscher, dass die über PACE ausgehandelten Schlüssel sicher sind. Dies gilt selbst in Umgebungen, bei denen ein Angreifer gleichzeitig mehrere Pässe und Lesegeräte anspricht. „Ein vollständiger Sicherheitsbeweis für ein solches Verschlüsselungsverfahren ist sehr komplex und kann nur selten erbracht werden“, erklärt Fischlin. „Wir haben beispielsweise noch keinen vergleichbaren Beweis für das heutzutage oft eingesetzte SSL/TLS-Verfahren zur Absicherung von Online-Banking“, so der renommierte Kryptologe weiter.

PACE benötigt im Gegensatz zu üblichen Sicherheitsverfahren keine sogenannte Public-Key-Infrastruktur (PKI), das ist ein vernetztes Computersystem zur Erstellung, Verteilung und Prüfung digitaler Schlüssel. Dadurch kann eine sichere kontaktlose Verbindung zwischen Chip und Lesegerät schnell aufgebaut werden und ist auch ohne Internetzugang möglich.

Zukünftig soll PACE auch beim elektronischen Reisepass Verwendung finden und dort das so genannte Basic Access Control (BAC) ablösen. Dieses Verfahren dient dazu, weniger sensitive Pass- und personenbezogene Daten zu schützen, wie beispielsweise Geburtsdatum oder Größe. Diese Daten können bei Zugriff auf den Pass auch direkt abgelesen werden. BAC verhindert zwar unter realistischen Bedingungen, dass Passdaten von Angreifern aktiv ausgelesen oder passiv „mitgehört“ werden können, bietet aber nur eine vergleichsweise schwache Verschlüsselung bei der Übertragung der Daten. Der Einsatz von PACE bietet zukünftig eine sicherere Alternative.

Fazit: Durch PACE wird eine schnelle und maximal sicher verschlüsselte Datenübertragung zwischen Chip und Lesegerät möglich. Der kombinierte Einsatz von PACE und dem bereits etablierten PKI-basierten Extended Access Control (EAC), bietet maximale kryptographische Sicherheit bei individueller Kontrolle von Zugriffsrechten, zum Beispiel für den Online-Identitätsnachweis bei Internet- oder eGovernment-Diensten.

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