Sichereres induktives Laden für vernetzte Elektrofahrzeuge
Elektrofahrzeuge werden immer beliebter, doch das rasante Marktwachstum könnte durch die im Vergleich zu benzinbetriebenen Fahrzeugen begrenzte Reichweite gebremst werden. Damit die Verbraucherschaft sich nicht mehr um die Reichweite sorgen braucht, haben Forschende die Möglichkeit erkundet, Fahrzeuge während der Fahrt aufzuladen. Induktives dynamisches Laden – ein System, das den Energieaustausch zwischen dem Elektrofahrzeug und dem Stromnetz während der Fahrt ermöglicht – kann die Reisezeit verlängern, ohne große Batterien oder teure Infrastruktur einzusetzen. Doch das induktive dynamische Laden kann Elektrofahrzeuge anfällig für Cyberangriffe wie Spoofing machen. Mit Unterstützung des EU-finanzierten Projekts CONCORDIA (Cyber security cOmpeteNce fOr Research anD Innovation) konnte ein Team ein neuartiges System entwickeln, das Spoofing-Angriffe auf Elektrofahrzeuge während der Fahrt genau erkennt. Ihre Forschung wurde in der Fachzeitschrift „Array“ veröffentlicht. Bei einem Spoofing-Angriff können Angreifer beispielsweise ihre echte geografische Position verfälschen, sodass das Fahrzeug an einem anderen Ort zu sein scheint. „Dadurch kann ein Angreifer Vorteile gegenüber konkurrierenden Elektrofahrzeugen gewinnen, da die Ladesequenz auf Navigationsentscheidungen basiert“, wird in dem Artikel erklärt. „Jedes Elektrofahrzeug enthält eine Tabelle, welche die Position und die Knotenerkennung aller Elektrofahrzeuge in der Nähe enthält. Die Daten über den Standort aller Fahrzeuge wird aus dem GPS-System extrahiert und an die Nachbarn gesendet [...]. Ein Angreifer kann den Anschein erwecken, er sei an einem bestimmten Ort, indem er die Positionstabelle des GPS-Systems ändert oder stärkere gefälschte Positionssignale erstellt und an den GPS-Empfänger sendet.“
Ein genaues Spoofing-Erkennungssystem
Um diese Art Spoofing-Angriffe zu verhindern, hat das Forschungsteam ein Angriffserkennungssystem entwickelt, das auf maschinellem Lernen basiert. Das System kann Spoofing-Attacken mithilfe einer neuen Metrik namens Positionsbestätigung durch relative Geschwindigkeit (engl. „Position Verification using Relative Speed“, PVRS) mit einer Genauigkeit von über 90 % erkennen. Dieses System vergleicht die Entfernung zwischen zwei verbundenen Knoten, die von im Fahrzeug eingebauten intelligenten Geräten erfasst wurden, und deren geschätzte Entfernung anhand des relativen Geschwindigkeitswertes. Dies hat die Erkennungsgenauigkeit um 6 % erhöht, was der Mitautor Dr. Leandros Maglaras von der De Montfort Universität in Leicester in einem Blog-Beitrag auf der Projektwebsite von CONCORDIA als „eine bedeutende Verbesserung“ beschreibt. „Ein großer Wissenschaftsbeitrag unserer Forschung ist, dass unser System einen schichtübergreifenden Ansatz verwendet, ausschließlich auf passiver Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation basiert und ohne Zusatzkosten für den Aufbau intelligenter Infrastruktur in mehreren Elektrofahrzeugen eingesetzt werden kann“, fügt Dr. Maglaras hinzu. Das Team stellt derzeit ein Konsortium mit Partnern aus der Wissenschaft und Industrie im Bereich der Elektrofahrzeuge und Automatisierung zusammen, um ihre neuartigen Systeme unter realen Bedingungen zu testen. Diese Arbeit wird Europa einen Schritt näher an die Vision einer sicheren digitalen Gesellschaft, Wirtschaft und Demokratie als Ziel des Projekts CONCORDIA bringen. Weitere Informationen: CONCORDIA-Projektwebsite
Schlüsselbegriffe
CONCORDIA, Elektrofahrzeug, Spoofing, Angriffserkennungssystem, Laden
