Fakultät Informatik Hauptseminar Sicherheitsaspekte in ubiquitären Systemen. Privacy-Mechanismen für RFID

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1 Fakultät Informatik Hauptseminar Sicherheitsaspekte in ubiquitären Systemen Privacy-Mechanismen für RFID Dresden, 21. Nov 2011

2 Gliederung Ubiquitäre Systeme - Definition Privacy Definition RFID Privacy-Schutzmechanismen für RFID TU Dresden, Privacy-Mechanismen für RFID Folie 2 von 30

3 Ubiquitäre Systeme [3] Ubiquitäre Systeme... sind allgegenwärtig sind unsichtbar erfassen Informationen speichern Informationen TU Dresden, Privacy-Mechanismen für RFID Folie 3 von 30

4 Privacy The claim of individuals [...] to determine for themselves when, how, and to what extent information about them is communicated to others. (Westin, A.: Privacy and Freedom, New York 1967) eindeutige Übersetzung schwierig Privacy Protection = Datenschutz Privacy = Privatsphäre/Privatheit TU Dresden, Privacy-Mechanismen für RFID Folie 4 von 30

5 Privacy & ubiquitäre Systeme Mögliche Bedrohungen: Informationssammlung Überwachung Abfrage Solove's Privacy Taxonomy [7] Datenverarbeitung Kombination Identifikation Mangelnde Sicherheit Unerwünschte Nutzung Verlust des Wissens über die Verbreitung eigener Daten TU Dresden, Privacy-Mechanismen für RFID Folie 5 von 30

6 Privacy & ubiquitäre Systeme Mögliche Bedrohungen: Informationsweitergabe Weitergabe vertraulicher Informationen Enthüllung persönlicher Daten Einfacher Datenzugang Verbreitung falscher Informationen Solove's Privacy Taxonomy [7] Einmischung Eindringen und Verändern persönlicher Entscheidungen Beeinflussung TU Dresden, Privacy-Mechanismen für RFID Folie 6 von 30

7 Privacy & ubiquitäre Systeme Perhaps key among [the social issues that embodied virtuality will engender] is privacy: hundreds of computers in every room, all capable of sensing people near them and linked by high-speed networks, have the potential to make totalitarianism up to now seem like sheerest anarchy. Marc Weiser, 1991 [6] TU Dresden, Privacy-Mechanismen für RFID Folie 7 von 30

8 RFID - Überblick Radio Frequency Identification Transponder (Tag) mit global eindeutiger ID Identifikation des Tags durch Lesegeräte Kann mit weiteren Sensoren gekoppelt werden Robust und für viele Anwendungen nutzbar RFID-Tags zur Buch- Identifikation [3] TU Dresden, Privacy-Mechanismen für RFID Folie 8 von 30 Folie Nr. 8 von XYZ

9 RFID - Anwendungsmöglichkeiten Tieridentifikation bei der Nutztierhaltung (seit 1970) Müllentsorgung (seit 1993) Schaf mit RFID-Tag [3] Fahrzeugidentifikation und automatische Mautsysteme Automatisches (seit Maut 1990) System [3] TU Dresden, Privacy-Mechanismen für RFID Folie 9 von 30 Folie Nr. 9 von XYZ

10 RFID - Anwendungsmöglichkeiten Produktverfolgung in Herstellungsprozessen Transport und Logistik Kennzeichnen von Waren in Kaufhäusern Zeiterfassung und Zeitmessung RFID Zeiterfassungsterminal [3] TU Dresden, Privacy-Mechanismen für RFID Folie 10 von 30 Folie Nr. 10 von XYZ

11 RFID - Klassen von RFID-Tags (1) Klasse 0 Passive Nur-Lese-Tags während der Herstellung programmiert Klasse 1 Passive Nur-Lese-Tags einmalig programmierbar Klasse 2 Passive Rückstreuungs-Tags 65k Speicher, Lesen und Schreiben möglich TU Dresden, Privacy-Mechanismen für RFID Folie 11 von 30 Folie Nr. 11 von XYZ

12 RFID - Klassen von RFID-Tags (1) Klasse 0 Passive Nur-Lese-Tags während der Herstellung programmiert Klasse 1 Passive Nur-Lese-Tags einmalig programmierbar Klasse 2 Passive Rückstreuungs-Tags 65k Speicher, Lesen und Schreiben möglich TU Dresden, Privacy-Mechanismen für RFID Folie 12 von 30 Folie Nr. 12 von XYZ

13 RFID - Klassen von RFID-Tags (2) Klasse 3 Passive Rückstreuungs-Tags mit 65k Speicher Batterie zur Erhöhung der Reichweite Klasse 4 Aktiv, mit Batterie zur Funktionserweiterung und zum Betrieb des Transmitters Klasse 5 Aktiv, mit erweiterten Schaltkreisen Kommunikation mit anderen Klasse 5-Tags TU Dresden, Privacy-Mechanismen für RFID Folie 13 von 30 Folie Nr. 13 von XYZ

14 RFID - Passive RFID Tags (1) Vorteile preiswert, sehr klein unbegrenzte Lebensdauer keine eigene Energieversorgung notwendig Nachteile geringe Reichweite beim Auslesen Hohe Latenz zwischen Anfrage und Antwort TU Dresden, Privacy-Mechanismen für RFID Folie 14 von 30 Folie Nr. 14 von XYZ

15 RFID - Passive RFID Tags (2) Funktionsweise eines Transponders und Lesegerätes (Quelle: ) TU Dresden, Privacy-Mechanismen für RFID Folie 15 von 30 Folie Nr. 15 von XYZ

16 RFID - Aktive RFID Tags Vorteile hohe Reichweite gegenüber passiven Tags schnelle Antwortzeiten Nachteile benötigt Energieversorgung teurer in der Herstellung wesentlich größer als passive Tags TU Dresden, Privacy-Mechanismen für RFID Folie 16 von 30 Folie Nr. 16 von XYZ

17 RFID - EPC (Electronic Product Code) Dient der weltweit eindeutigen Identifizierung eines RFID- Tags Auf RFID-Chip gespeichert und von Lesegerät abgefragt Header Company Prefix Item Reference Serial Number 14 Bit Bit 24 Bit 38 Bit Version, Typ usw. Herausgeb er des RFID Tags Produkt- Kategorie Weltweit eindeutige Identifizierungsnum mer TU Dresden, Privacy-Mechanismen für RFID Folie 17 von 30 Folie Nr. 17 von XYZ

18 RFID & Privacy Bedrohungen (1) Zuordnung von Tags zu Personen möglich, da global eindeutige ID Erstellen von Profilen und individuellen Mustern Einfacher unberechtigter Zugriff möglich Solove's Privacy Taxonomy [7] Auch durch Nutzung versteckter Tags, welche unbewusst mitgeführt werden TU Dresden, Privacy-Mechanismen für RFID Folie 18 von 30 Folie Nr. 18 von XYZ

19 RFID & Privacy Bedrohungen (2) Direkte physische Manipulation Verhindern der Übertragung zwischen Tag & Empfänger (DoS) Fälschen der Tag-Identität Abhören d. Kommunikation zwischen Tag & Empfänger Solove's Privacy Taxonomy [7] Unberechtigtes Abfragen der Informationen TU Dresden, Privacy-Mechanismen für RFID Folie 19 von 30 Folie Nr. 19 von XYZ

20 RFID & Privacy Schutzmaßnahmen Herstellerseitige Maßnahmen Maßnahmen der Hersteller- und Nutzerfirmen zur allgemeinen Verbesserung der Sicherheit Hardware- und Softwärelösungen Private Maßnahmen Maßnahmen des Einzelnen auch ohne Veränderungen am RFID-System anwendbar Gesetzliche Maßnahmen TU Dresden, Privacy-Mechanismen für RFID Folie 20 von 30 Folie Nr. 20 von XYZ

21 RFID & Privacy - Schutz (Hersteller & Software) Kill-Befehl Tag hat ein eindeutiges, bei Herstellung festgelegtes Passwort Leser kann RFID-Chip deaktivieren, wenn er sich mit einem 32-bit Password authentifizieren kann + Standard in EPCglobal-Generation-2 Tags + keine Aktion des Endnutzers notwendig - Kontrolle für den Endnutzer schwer möglich - permanente Abschaltung des Chips TU Dresden, Privacy-Mechanismen für RFID Folie 21 von 30 Folie Nr. 21 von XYZ

22 RFID & Privacy - Schutz (Hersteller & Software) Kryptografische Verfahren Hash-Lock Sperrung des Tags nach Ausgabe des Produkts Re-encryption Neuverschlüsselung der Tag-ID Silent Tree-Walking Verschlüsselung der gesendeten Daten zwischen Tag und Leser - teuer und aufwändig TU Dresden, Privacy-Mechanismen für RFID Folie 22 von 30 Folie Nr. 22 von XYZ

23 RFID & Privacy - Schutz (Hersteller & Hardware) Clipped Tag Teil der Antenne des Chips kann entfernt werden (dem Endnutzer überlassen) Auslesen nur noch aus geringer Entfernung möglich von IBM 2005 entwickelt Clipped Tag Prototyp [4] Schematische Darstellung [4] TU Dresden, Privacy-Mechanismen für RFID Folie 23 von 30 Folie Nr. 23 von XYZ

24 RFID & Privacy - Schutz (Hersteller & Software) Tag-Pseudonyme Tags senden bei jeder unauthorisierten Abfrage eine andere ID Die Zuordnung von Tags zu IDs wird für Leser erschwert Ohkubo, Suzuki, Kinoshita: Cryptographic approach to privacy-friendly tags, 2003 TU Dresden, Privacy-Mechanismen für RFID Folie 24 von 30 Folie Nr. 24 von XYZ

25 RFID & Privacy - Schutz (Hersteller & Verantwortung) RFID-Bill of Rights (S. Garfinkel, 2002) Der Nutzer sollte das Recht haben... zu wissen, ob Produkte RFID-Tags enthalten... RFID-Tags beim Einkauf entfernen oder deaktivieren zu lassen... RFID-unterstützte Dienste auch ohne RFID zu nutzen... auf die Daten im RFID-Tag zuzugreifen... zu wissen, wann, wo und warum Tags gelesen werden TU Dresden, Privacy-Mechanismen für RFID Folie 25 von 30 Folie Nr. 25 von XYZ

26 RFID & Privacy - Schutz (privat) Faradayscher Käfig Umhüllung des Chips mit Metall-Hülle Verhindern der Übertragung zum Lesegerät durch Verhinderung der Ausbreitung des elektr. Feldes Wird bereits kommerziell vertrieben RFID-Schutzhüllen [4] TU Dresden, Privacy-Mechanismen für RFID Folie 26 von 30 Folie Nr. 26 von XYZ

27 RFID & Privacy - Schutz (privat) Blocker-Tags Beim Tree-Walking Protokoll grenzt das Lesegerät den Nummernbereich der Tags iterativ ein Der Blocker-Tag sendet für jeden Bereich eine Bestätigung Lesegerät muss gesamten Raum durchsuchen Anfrage dauert zu lange - Funktioniert nur für bestimmtes Protokoll [9] TU Dresden, Privacy-Mechanismen für RFID Folie 27 von 30 Folie Nr. 27 von XYZ

28 RFID & Privacy - Schutz (privat) Zerstörung des Chips Zerstören des Chips durch elektro-magnetischen Impuls RFID-Zapper Mikrowelle - endgültige Zerstörung - legal? [10] TU Dresden, Privacy-Mechanismen für RFID Folie 28 von 30 Folie Nr. 28 von XYZ

29 RFID & Privacy - Schutz (privat) TU Dresden, Privacy-Mechanismen für RFID Folie 29 von 30 Folie Nr. 29 von XYZ

30 Danke für die Aufmerksamkeit! Fragen? TU Dresden, Privacy-Mechanismen für RFID Folie 30 von 30 Folie Nr. 30 von XYZ

31 Quellen [1] RFID Radio Frequency Identification Technology Tutorial; [2] P. Peris-Lopez, J. C. Hernandez-Castro, J. M. Estevez-Tapiador and A. Ribagorda; RFID Systems: A Survey on Security Threats and Proposed Solutions [3] Radio-frequency identification, Wikipedia, the free encyclopedia; [4] RFID-Ready - Produktmeldungen [5] Amazon - RFID-Schutzhülle : Kartenhülle 3er Set TU Dresden, Privacy-Mechanismen für RFID Folie Nr. 31 von XYZ

32 Quellen [1] RFID Radio Frequency Identification Technology Tutorial; [2] P. Peris-Lopez, J. C. Hernandez-Castro, J. M. Estevez-Tapiador and A. Ribagorda; RFID Systems: A Survey on Security Threats and Proposed Solutions [3] Radio-frequency identification, Wikipedia, the free encyclopedia; [4] RFID-Ready - Produktmeldungen [5] Amazon - RFID-Schutzhülle : Kartenhülle 3er Set TU Dresden, Privacy-Mechanismen für RFID Folie Nr. 32 von XYZ

33 Quellen [6] Weiser, Mark: The Computer for the 21st Century. Scientific American 265(3), (September 1991) [7] Solove, Daniel: A Taxonomy of Privacy. University of Pennsylvania Law Review 154(3), (January 2006) [8] Lyytinen, Yoo: Issues and Challenges in Ubicomp., CACM (2002) [9] [10] [11] Langheinrich, Marc: Privacy in ubiquitous computing (2009) TU Dresden, Privacy-Mechanismen für RFID