Mit großen Datenmengen wird man letztendlich fertig, vielleicht nicht im Auto selbst, sondern draußen, das Silicon Valley beweist es. Ob man große, sehr rasch anfallende auch bewältigen kann, muss sich noch zeigen. Hier taucht immer gern der Begriff der Echtzeitfähigkeit auf, der suggeriert, es gäbe so eine Art enge Zeitbasis in der etwas zu geschehen habe. Dabei meint man damit eigentlich nur, dass es überhaupt eine Dauer geben soll, in der ein Prozess garantiert abgeschlossen sei.

Wer das autonome Fahren, so wie es in diesem Buch verstanden wird, mit dem dazu unbedingt nötigen Car2Car und Car2X in deutlich weniger als zehn Jahren ankündigt, der muss ein glühender Optimist oder ein Lobbyist sein. Es geht bei der Aufnahme von Daten sowohl um Sicherheit als auch um Tempo. Das schreit nach Normen, die es bisher wohl so nur innerhalb eines Anbieters oder Konzerns gibt.

Vielleicht können sich diese sogar untereinander noch relativ rasch einigen, es werden ja auch immer weniger und sie haben Zusammenarbeit auf anderen Gebieten schon längst bewiesen. Aber wie viele Player spielen sonst noch mit, wenn sogar unsere Straßen z.B. verschiedene Besitzer haben, den Bund, das Land, den Kreis oder die Stadt bzw. Gemeinde?

Wie oft werden solche Daten überhaupt gesendet? Geben sie in relativ kurzen Intervallen einen Bericht über einen Zustand ab, auch wenn der sich nicht verändert? Verfolgt man z.B. ein gestohlenes Fahrzeug mit einer bestimmten Hard- und Software, dann ist die dauernde Meldung des Standortes wesentlich hilfreicher als wenn man, natürlich in Abständen, immer wieder fragen muss, wo ist das Auto jetzt.

Gibt es Prioritäten bei den Nachrichten, z.B. von Fahrzeugen, die mit Blaulicht unterwegs sind? Wenn schon der komplette aktive Verkehr senden darf, wie ist es mit dem passiven? Sendet dann auch jede Ampel bzw. jedes Verkehrsschild? Schaut man auf die eigene Erfahrung am Computer, dann machen die eher unnötigen oder unverständlichen Fehlermeldungen noch die meiste Arbeit, betrachten Sie nur die in Ihrer Mailbox ankommenden, für Sie uninteressanten E-Mails.

Protokoll nennt man das, wenn man weiß, wo in einer Nachricht was steht. Zusätzlich kommt die Nachricht codiert an, damit niemand diese mitlesen und analysieren kann, der Königsweg für Hacker. Natürlich gehört noch ein Schlüssel zur Decodierung dazu. Aber stellen Sie sich dieses Verkehrsaufkommen vor, wenn der zusätzlich geschickt werden muss.

Also müssen wir uns trotz oder gerade wegen des großen Datenaufkommens über deren Verschlüsselung (Kryptographie) unterhalten. Der erste dazu wichtige Begriff ist die 'Authentizität'. Sie kennen auch das sicher schon. Z.B. kommt diese täuschend echt gemachte E-Mail, zu deren Beantwortung Sie vertrauliche Daten senden sollen, tatsächlich von Ihrer Bank oder will jemand nur an diese Daten kommen?

Auf das autonome Fahren übertragen heißt das, unterhält sich das System im Rahmen von Car2X wirklich über die an der Autobahn postierten Antennen mit der entsprechenden Software oder hat hier ein Hacker probiert, den Funkverkehr durch seine Antenne zu übernehmen. Die Authentizität ist gewahrt, wenn die beteiligten Partner sicher sind, es mit denen zu tun zu haben, für die sie sich ausgeben.

'Integrität' bedeutet, dass die Daten, die ankommen, auch wirklich exakt denen entsprechen, die vom authentischen Partner abgeschickt wurden, mithin nicht unterwegs verändert wurden. Und dann gibt es noch die 'Vertraulichkeit'. Die ist schon z.B. bei Wahlen per Gesetz garantiert. Niemand darf Ihre Kreuze auf dem Wahlzettel einsehen können, um vielleicht Druck auszuüben, anders zu wählen.

Das ist natürlich jetzt nicht so leicht auf den Funkverkehr bei selbstfahrenden Autos herunter zu brechen. Aber wenn Sie von den ersten Tätigkeiten von Hackern für einen Angriff ausgehen, dann ist das, sich Zugang zu verschaffen und darüber irgendwelche Daten in die Hand zu bekommen. Meist sind erst über deren Analyse weitere Schritte möglich. Und genau da wäre dann auch ein Verstoß gegen die Vertraulichkeit enthalten.

Das letzte zu erwähnende Schutzziel wäre, die 'Verfügbarkeit' jederzeit zu gewährleisten. Dabei wären Hackerangriffe gegen z.B. bestimmte Server oder Websites noch harmlos, wenn wir das vergleichen mit 'erfolgreicher' Lahmlegung ganzer Systeme der Energieversorgung. Auch könnten alle autonom fahrenden Autos stillgelegt werden. Leider sind solche Attacken computertechnisch sogar noch etwas einfacher als die vorher beschriebenen, weil man im Prinzip 'nur' den erfolgreichen Zugang braucht, um dann dort für Chaos oder Überbeschäftigung zu sorgen.

Auch gut zu vermitteln als zu schützendes Gut ist die 'Anonymität'. Sie können sich leicht vorstellen, dass sehr viele Vorgänge beim autonomen Fahren auf ein bestimmtes Fahrzeug hin beziehbar wären. Speicherung hin oder her, Gebot der Löschung der Daten nach einer gewissen Zeit auch, es wäre besser, wenn das Fahrzeug mitsamt Halter bzw. Fahrer/in anonym bliebe und nicht z.B. zusammen mit Bewegungsdaten von Hackern genutzt werden könnte.

Was bedeutet denn Verschlüsselung? Die einfachste Form, die ohne eine aufwendige Schlüsselbildung funktioniert, wäre eine Absprache, die da lautet: Verschiebe jeden Buchstaben um 4 Stellen. Das wandelt das Wort 'Aus' zu 'Eyw', bei nur 3 Stellen zu 'Dxv'. Sie müssen zugeben, lesbar ist dann jedwede Nachricht nicht mehr.

Aber die Sache hat einen Haken. Behält man die Zahl über längere Zeit bei und der Angreifer erhält eine Menge Nachrichten, kann er seinen Computer das Vorkommen der einzelnen Buchstaben zählen lassen. Sprachen benutzen manche Buchstaben sehr oft, das Deutsche und Englische z.B. das 'e'. Das gilt auch für Worte, so dass sich hier eine Möglichkeit zur Dechiffrierung ergibt.

Das Beispiel zeigt aber schon ein mögliches Grundelement des Hackertums, nämlich den Computer schier unendlich viele Möglichkeiten durchprobieren zu lassen. Im Prinzip ist also keine Verschlüsselung (außer angeblich einer einzigen, aber sehr kompliziert anzuwendenden) total sicher. Allerdings gibt es ungeheuer viele Arten der Verschlüsselung. Und wenn Sie sich im Beispiel oben nur den fünften statt des dritten Buchstabens aussuchen.

Übrigens geht es um unglaublich viele Versuche der Optimierung auch schon beim Kapitel 'Neuronales Netz'. Entscheidend für ein relativ sicher machendes Tool ist demnach die vermutete Anzahl von Probeläufen bis zum Hack-Erfolg. Niemand kann die Hand dafür ins Feuer legen, dass nicht schon die ersten Quanten-Computer massenhaft als sicher geglaubte Algoritmen knacken werden, weil sie vielleicht mehr als 1000 Mal schneller sind als heutige.

Wie funktioniert im Computer-Alltag eine Verschlüsselung? Zwei bekannte Linux-Programme sind 'GnuTLS' und 'OpenSSL', letzeres gibt es auch für Windows, 32 und 64 Bit. Es wird von der Kommandozeile aus dirigiert. Als Parameter geben Sie dann nur ein, ob Sie ver- oder entschlüsseln wollen, Verschlüsselungsart und -modus, das Passwort und Ein- sowie Ausgabedatei.

Bleiben wir zunächst kurz bei der symmetrischen Kryptologie. Wenn wir also die Verschlüsselung einer Nachricht brauchen, weil z.B. die Nachricht ein wichtiges Passwort enthält, dann müssen alle berechtigten Partner den gleichen Schlüssel haben, denn die Nachricht ist mit diesem vom Absender chiffriert worden und muss im Prinzip mit dem gleichen dechiffriert werden, bevor die Nachricht lesbar ist.

Sollte ein Übersenden solcher Schlüssel nötig sein, dann sind Sicherheitsprobleme beinahe unvermeidlich. Auch kann die Anwendung immer des gleichen Schlüssels dem Angreifer unglaublich viel Material und Zeit an die Hand geben. Sicherer ist also eine Gruppe von Schlüsseln, die möglichst jeweils nur einmal angewendet werden, dem TAN-Verfahren bei Bank-Überweisungen vergleichbar.

Bei der asymmetrischen Kryptographie sind zwei Schlüssel nötig. Der eine kann nur eine Nachricht verschlüsseln, der andere nur entschlüsseln. Wichtig hierbei: Der zweite Schlüssel kann nur Nachrichten entschlüsseln, die der erste verschlüsselt hat. Den ersten Schlüssel schickt man dem Absender, der damit seine Nachricht an mich verschlüsselt. Egal wer diesen Schlüssel hat, zum Entschlüsseln der Nachricht taugt er nichts.

Entschlüsselt werden kann die Nachricht ausschließlich mit dem zweiten Schlüssel, der deshalb im Gegensatz zum ersten auf keinen Fall in die Öffentlichkeit gelangen darf. Es ist nur noch möglich, dass ein Hacker einen öffentlichen Schlüssel schickt und so tut, als er der rechtmäßige Empfänger. Wenn er dann die Nachricht an diesen abfängt, kann er diese entschlüsseln.

So eine Vorgehensweise verhindert die digitale Signatur. Bei einer Zertifizierungsstelle kann man sich für den ersten, den öffentlichen Schlüssel bestätigen lassen, dass man der/die rechtmäßiger Besitzer/in dieses Schlüssels ist. Bevor also jemand mit diesem Schlüssel eine Nachricht verschlüsselt, könnte er/sie bei der Zertifizierungsstelle nachfragen, ob der Empfänger der Nachricht auch der Besitzer des zugesandten Schlüssels ist.