Europäischer Erfinderpreis 2016 AES-Architekt für sichere Smart-Card-Technologie nominiert

Joan Daemen, Pierre-Yvan Liardet und ihr Team aus belgischen und französischen Kryptografen wurden für Verbesserungen bei der doppelten Smartcard-Verschlüsselung für den Europäischen Erfinderpreis 2016 nominiert. Die Leistung: Der „Master" einer Smartcard kann künftig nicht mehr gehackt werden.

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Smartcards als Kreditkarten, Bankkarten und andere Sicherheitskarten sind bereits seit Mitte der 90er-Jahre in vielen europäischen Ländern verbreitet und werden inzwischen auch in den USA für Bank- und Kreditkarten verwendet. Die kleinen goldenen Kontaktfelder der Karten enthalten Speichereinheiten und manchmal auch Mikroprozessoren, die wichtige Informationen für den Schnellzugriff speichern und vor zahlreichen Sicherheitsrisiken schützen sollen.

Doch ganz ausgefeilt war die eingebaute "intelligente" Sicherheitstechnologie der ersten Smartcards noch nicht. Potenzielle Betrüger konnten Sicherheitslücken bei der Herstellung von Smartcards ausnutzen und Kopien von Karten anfertigen, indem sie sich Zugriff zu einer Master-Karte verschafften. Die Master-Karte wird zur Individualisierung großer Stückzahlen von "Trägerkarten" verwendet, die an Karteninhaber ausgegeben werden.

Das Sicherheitsrisiko "Master"

Jede Smartcard funktioniert nach dem Prinzip der Zwei-Faktor-Authentifizierung: Eine Karte plus PIN, ein Telefon und eine Geheimzahl, ein Passwort in Kombination mit einer Transaktionsnummer, ein Handy und ein Fingerabdruck. Doch um eine Karte einsatzfähig zu machen, müssen zunächst die relevanten Informationen auf dem Mikroprozessor einer Smartcard gespeichert werden. Dazu wird auf jeder Karte ihre eigene, unverwechselbare Identifikationsnummer programmiert. Dies geschieht über eine Art Server, dem „Master", der mit der Smartcard kommuniziert.

Genau an dieser Stelle lag bisher ein erhebliches Risiko für Kartenausgeber und Kunde. Gelang es Hackern in betrügerischer Absicht in diesen Master einzudringen, hatten Datendiebe praktisch unbegrenzten Zugriff auf Karten, die bereits in Umlauf waren und konnten Klone erstellen.

„Letztendlich eine simple Idee"

Die von Joan Daemen, Pierre-Yvan Liardet und ihrem Team entwickelte Innovation eliminiert dieses Risiko: Den Forschern gelang es, den Rohlingen bereits im Vorfeld der Produktion eine individuelle Kennung einzuprogrammieren, die vom „Master" nur ein einziges Mal aufgerufen werden kann und nach diesem Aufruf verfällt. Dabei sendet die Master-Karte einen Verschlüsselungscode an die Trägerkarte, die den Erhalt wiederum bestätigt.

Nur dann kann die Master-Karte Daten auf die Trägerkarte schreiben. Außerdem kann die Master-Karte erst nach der Bestätigung weitere Karten beschreiben. Das heißt, ohne die vorherige Trägerkarte können keine neuen Karten ausgegeben werden.

Selbst wenn ein Hacker-Angriff auf den „Master" gelingt, ist dies für Betrugszwecke nutzlos, da nicht mehr auf einzelne Karten zugegriffen werden kann. „Letztendlich eine simple Idee - aber wir sind zunächst in vielen Sackgassen gelandet, ehe wir sie schließlich gefunden haben", betont Joan Daemen.

Joan Daemen ist auch einer der AES-Väter

Joan Daemen ist in der Kryptographie-Szene kein Unbekannter. Er entwickelte bereits gemeinsam mit seinem Kollegen Vincent Rijmen den Blockchiffre Advanced Encryption Standard, der vom amerikanischen National Institute of Standards and Technology übernommen wurde. Zusammen mit Guido Bertoni, Michaël Peeters und Gilles Van Assche arbeitete er an der kryptologischen Hashfunktion SHA-3. Daemen arbeitet aktuell als Security Architect an der Konzeption und Spezifikation von Sicherheitslösungen im Bereich der Mikrochip-Technologie. Er ist zudem Professor für symmetrische Kryptographie an der Radbound Universität im holländischen Nimwegen.

Der französische Informatiker und Kryptograph Pierre-Yvan Liardet verbrachte fast ein Vierteljahrhundert mit der Erforschung und Entwicklung robuster Sicherheitsprotokolle und Codes. Er ist Miterfinder bei mehr als 50 Patenten, mit 45 erteilten oder angemeldeten europäischen Patentfamilien.

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