PDF 941kB - Hochschule Ulm

Aufbau eines sicheren Kanals über NFC
6.3.2 Schlüsselaustausch über ECDH
Nachdem die App erfolgreich ihren Public Key an den Reader übertragen konnte, sind
der Reader und die App in der Lage einen sicheren Kanal aufzubauen. Die Kommunikation
beginnt damit, dass der Reader zunächst eine NDEF message mit einer URI
an die App überträgt. Der Inhalt der URI enthält NfcApp:HelloFromReader. Das URI-
Schema NfcApp: wird von der App beim Smartphone Betriebssystem registriert. Nachdem
das Smartphone Betriebssystem die URI vom Reader erhält, wird je nach verwendetem
Smartphone Betriebssystem der Anwender gefragt, ob er die mit dem URI-Schema
verknüpfte App öffnen möchte. Dabei können mehrere Apps das gleiche URI-Schema registrieren,
wie in Kapitel 5.1 gezeigt wurde. Nachdem die App geöffnet wird, überprüft
die App die erhaltenen Parameter des empfangenen URI-Schemas. Als Antwort auf das
HelloFromReader übertragt die App ihr Teilgeheimnis. Im nächsten Schritt generiert
der Reader sein Teilgeheimnis und überträgt dieses. Üblicherweise müssen sich beide
Kommunikationspartner auf gemeinsame Konfigurationsparameter einigen, wie es oben
beschrieben wurde. Hier entfällt dies jedoch, da auf Codeebene beide Anwendungen die
gleichen Elliptic Curves Domain Parameters verwenden und diese dadurch nicht mehr
ausgetauscht werden müssen. Die App empfängt das Teilgeheimnis vom Reader und
speichert dieses ab. Als nächstes erzeugt die App eine digitale Signatur von ihrem Teilgeheimnis
und überträgt dieses verschlüsselt mit dem Public Key des Readers, an den
Reader. Der Reader empfängt die digitale Signatur von der App und entschlüsselt die
digitale Signatur mit seinem Private Key, um den Hashwert zu erhalten. Als nächstes
erzeugt der Reader einen Hash von dem zuvor empfangenen Teilgeheimnis von der App
und vergleicht beide Hashwerte. Sind beide Hashwerte identisch, setzt der Reader die
Kommunikation fort und erzeugt eine digitale Signatur von seinem Teilgeheimnis, welches
der Reader an die App weiter sendet. Die App empfängt die digitale Signatur vom
Reader und überprüft diese auf Validität. Dadurch, dass in Kapitel 6.3.1 der Public Key
der App an den Reader übertragen wurde und der Public Key vom Reader in der App
hardgecodet ist, kann sowohl der Reader als auch die App an dieser Stelle die jeweilige
digitale Signatur überprüfen. Stellt sich heraus, dass beide digitale Signaturen valide
sind, sind beide in der Lage aus dem erhaltenen Teilgeheimnis, den geheimen Schlüssel
zu erzeugen. Anschließend setzten der Reader und die App die Peer-To-Peer Kommunikation
mit einem symmetrischen Verschlüsselungsverfahren, wie z.B. AES, beliebig fort.
Das Kommunikationsprotokolls wird in Abbildung 23 zusammengefasst.
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