ISO/TS 24534-5 - Automatic vehicle and equipment identification – Electronic Registration Identification (ERI) for vehicles – Part 5: Secure communications using symmetrical techniques

Introduction

Tato technická specifikace je součástí norem zaměřených na automatickou identifikaci vozidla, nákladu či položky zařízení – elektronickou identifikaci. Čtyřmi předcházejícími částmi jsou architektura, provozní požadavky, data o vozidle a asymetrické šifrování pro zabezpečenou komunikaci. Tato část specifikace popisuje aplikační vrstvu rozhraní mezi zařízením ve vozidle obsahujícím elektronickou identifikaci vozidla (ERT) a čtecím nebo zápisovým zařízením vně nebo uvnitř vozidla. Symetrické šifrování je založeno na tajném kódu sdíleném určitou skupinou uživatelů. Asymetrické šifrování je popsáno v části 4.

Application

Specifikace se zabývá rozhraním mezi zařízením obsahujícím identifikační informace (ERT) a palubním čtecím nebo zapisovacím zařízením, mezi tímto palubním zařízením a čtecím nebo zapisovacím zařízením na dopravní komunikaci a v neposlední řadě se zabývá bezpečností těchto komunikací.

1. Scope

Popisovaný dokument stanovuje požadavky na elektronickou identifikaci registrace vozidla (ERI) s využitím symetrického šifrování, založenou na identifikátoru přiděleném vozidlu. ERI slouží k identifikaci tuzemských i zahraničních vozidel úřady, ke správě životního cyklu vozidla, k úpravě dat vozidla (např. při prodeji do zahraničí), k bezpečnostním účelům, k potírání kriminality a pro komerční služby při dodržení ochrany soukromí a osobních údajů.

Popisovaný dokument stanovuje rozhraní pro zabezpečenou výměnu dat mezi elektronickým registračním tagem (ERT), tj. palubním zařízením obsahujícím data ERI, a čtečkou nebo zapisovačem ERI ve vozidle nebo mimo něj:

• rozhraní mezi ERT a palubní čtečkou nebo zapisovačem ERI,
• rozhraní mezi palubním zařízením ERI a (silničním) čtecím a zapisovacím zařízením,
• zabezpečení komunikace s ERT.

Symetrické šifrování je založeno na tajných klíčích sdílených uzavřenou skupinou uživatelů. Identifikátory vozidla a související údaje o vozidle stanovuje ISO 24534-3.

2. Related Documents (Selection)

Popisovaný dokument uvádí 4 normativní odkazy: ISO/IEC 8825-2 (pravidla kódování PER), ISO 14816 (číslování a datové struktury AVI/AEI), ISO 15628 a EN 12834 (aplikační vrstva DSRC). Specifikace podporuje automatickou identifikaci vozidel popsanou v normách ISO 14814 a ISO 14816.

3. Terms and Definitions

Kapitola stanovuje termíny z oblasti elektronické identifikace a zabezpečení komunikace, z nichž klíčové jsou:

elektronická identifikace registrace (electronic registration identification) [842] – úkon identifikace vozidla elektronickými prostředky pro účely uvedené v předmětu popisovaného dokumentu

elektronický registrační tag (electronic registration tag) [2714] – palubní zařízení ERI, které obsahuje data ERI včetně implementovaných bezpečnostních opatření a jedno nebo více rozhraní pro přístup k těmto datům

čtečka ERI (ERI reader) – zařízení pro čtení dat ERI přímo nebo nepřímo z ERT pomocí transakcí ERI

zapisovač ERI (ERI writer) – zařízení pro zápis dat ERI přímo nebo nepřímo do ERT pomocí transakcí ERI

provozovatel systému ERI (ERI system operator) – organizace odpovědná za provoz systému ERI, která je bezpečnostní autoritou bezpečnostní domény ERI

tajný klíč (secret key) – klíč používaný se symetrickým kryptografickým algoritmem

vzájemná autentizace (mutual authentication) – autentizace entit, která oběma entitám poskytuje jistotu o identitě té druhé

seznam řízení přístupu (access control list) – seznam entit spolu s jejich přístupovými právy, které jsou oprávněny k přístupu ke zdroji

Další termíny a zkratky z oboru ITS jsou obsaženy ve slovníku ITS terminology.

4. Abbreviations

Kapitola uvádí zkratky, mimo jiné:

ERI elektronická identifikace registrace (Electronic Registration Identification)

ERR elektronická registrační čtečka, zařízení pro čtení nebo zápis dat ERT (Electronic Registration Reader)

ERT elektronický registrační tag (Electronic Registration Tag)

OBE palubní zařízení (Onboard Equipment)

PICS prohlášení o shodě implementace protokolu (Protocol Implementation Conformance Statement)

SAM bezpečnostní aplikační modul (Secure Application Module)

VIN identifikační číslo vozidla (Vehicle Identification Number)

Další termíny a zkratky z oboru ITS jsou obsaženy ve slovníku ITS terminology (www.ITSterminology.org).

5 Koncept komunikace systému

Kapitola je informativního charakteru pro lepší pochopení celého konceptu elektronické identifikace. Normativní požadavky na rozhraní stanovuje kapitola 6 a příloha A.

Článek 5.1 vymezuje kontext: rozhraní se symetrickým šifrováním pro uzavřenou skupinu uživatelů v jurisdikci jednoho provozovatele systému ERI, který odpovídá za správu klíčů a působí jako registrační autorita. Obecnější rozhraní s asymetrickým šifrováním pro spolupráci více autorit stanovuje ISO 24534-4.

Článek 5.2 popisuje identifikaci vozidla (identifikátor vozidla, přednostně VIN, spolu s jedinečným číslem ERT), koncepci systému a podporovaná rozhraní (obrázek 1), zúčastněné role, kontext čtení a zápisu dat ERT a podporované úrovně služeb.

Obrázek 1 – Koncepce systému a podporovaná rozhraní (obr. 1 popisovaného dokumentu)

Článek 5.3 stanovuje bezpečnostní služby: předpoklady (odolnost ERT proti aktivním i pasivním hrozbám, použitelnost čtení jako důkazu, ochrana soukromí, ochrana vozidla před útokem přes ERI), autentizaci entit a důvěrnost při čtení dat ERI, klíče pro autentizaci a důvěrnost a řízení přístupu k datům ERI. Článek 5.4 popisuje architekturu komunikace pro identifikaci vozidla, pro vzdálený přístup a palubní komunikaci, článek 5.5 vzdušné rozhraní krátkého dosahu a palubní rozhraní s ERT.

6 Požadavky rozhraní

Kapitola stanovuje rozhraní pro přístup k datům ERI v ERT: článek 6.2 abstraktní definice transakcí, článek 6.3 palubní rozhraní s ERT, článek 6.4 vzdušné rozhraní krátkého dosahu mezi palubním zařízením ERI a vnější čtečkou nebo zapisovačem a článek 6.5 rozhraní pro vzdálený přístup.

Komunikace s ERT probíhá v relacích. Relace se skládá ze tří po sobě jdoucích fází (čl. 6.2.2):

1. Vzájemná autorizace – jedná se o vzájemnou autorizaci mezi ERT a ERI čtečkou nebo zapisovačem, pokud je ERT v pověřeném stavu. Pokud ERT není v tomto stavu, je tato fáze přeskočena.

2. Fáze výměny dat – v této fázi probíhá výměna dat ERI nebo bezpečnostních dat, a to v jakémkoliv pořadí.

3. Ukončovací fáze.

Popisovaný dokument stanovuje 9 transakcí, jejich přehled je v tabulce 1. Většina transakcí probíhá ve fázi výměny dat, kromě vzájemné autorizace, která probíhá v autorizační fázi. Transakce jsou v popisovaném dokumentu popsány s jednotlivými možnostmi, které mohou nastat, a definovány ve formátu ASN.1, příklady jsou ve výpisech 1 až 3.

Tabulka 1 – Povinné a volitelné transakce (tab. 1 popisovaného dokumentu)

Povinnost: R – vždy povinná, C – povinná pro důvěrnost, A – povinná pro autentizaci, O – volitelná.

Vzájemná autorizace 1 – funkce probíhá jako první v první fázi. Vyvolává ji čtečka/zapisovač ERI a odpovídá na ni ERT. Transakce je ve výpisu 1.

mutualAuthentication1 TRANSACTION ::= {
    ARGUMENT    OCTET STRING
    RESULT      OCTET STRING
    CODE        1
    }

Výpis 1 – Transakce mutualAuthentication1 (čl. 6.2.4 popisovaného dokumentu)

Získání dat ERI – funkce slouží pro získání dat ERI z ERT, vykonává ji pouze ERT, pouze pokud je v přizpůsobeném a pověřeném stavu (viz výpis 2).

getSecretKeyEriData TRANSACTION ::= {
    ARGUMENT    OCTET STRING
    RESULT      OCTET STRING
    CODE        3
    }

Výpis 2 – Transakce getSecretKeyEriData (čl. 6.2.6 popisovaného dokumentu)

Aktualizace přístupového seznamu – přístupový seznam obsahuje unikátní klíče jednotlivých uživatelů, kteří vstupovali do ERT. Lze ji provést pouze v ERT v pověřeném stavu. Transakce je ve výpisu 3.

updateAccessControlList TRANSACTION ::= {
    ARGUMENT    OCTET STRING
    RESULT      OCTET STRING
    CODE        7
    }

Výpis 3 – Transakce updateAccessControlList (čl. 6.2.10 popisovaného dokumentu)

Rozhraní (čl. 6.3 až 6.5)

Data ERI a zabezpečená data ERI a ERT samotné mohou být přístupná pouze podle této specifikace. Výměna dat na aplikační vrstvě ERT je v protokolu SecretKeyEriPdu, který je možné dekódovat podle normy ISO 8825-2. Protokoly na nižších vrstvách jsou stanoveny mezinárodními normami.

V případě, že komunikace mezi ERT a čtečkou ERI je založena na ISO 14443, se ERT chová jako PICC typu A nebo B a palubní čtečka/zapisovač ERI jako PCD podporující oba typy (A i B). Jednotka protokolu ERI může být přímo převedena použitím pole INF. Nesmí být zabalena podle ISO 7816-4.

Pokud použijeme pro aplikační vrstvu ERI DSRC, musí být použita norma ISO 15628. To umožní ERI DSRC být kompatibilní s ostatními aplikacemi DSRC.

Vzdálený přístup musí využívat pro dekódování pravidla PER podle ISO 8825-2. Nižší vrstvy opět podle mezinárodních norem.

Příloha A (normativní) Moduly ASN.1

Příloha stanovuje normativní modul ASN.1 EriSecretKeyTransactionsModule s definicemi transakcí a jednotek protokolu (SecretKeyEriPdu) a informativní modul AviEriDSRCData pro použití s aplikační vrstvou DSRC. Při rozporu s ostatním textem popisovaného dokumentu mají přednost definice v této příloze.

Příloha B (informativní) Provozní scénáře

Příloha popisuje tři scénáře, které se mohou stát při komunikaci mezi čtečkou/zapisovačem ERI a ERT. Popisuje scénáře identifikace vozidla (B.2), relace čtení a zápisu dat ERI (B.3) a relace zápisu a zprovoznění ERT (B.4).

Příloha C (normativní) Formulář PICS

Příloha obsahuje nevyplněné prohlášení o shodě implementace protokolu PICS (Protocol Implementation Conformance Statements) k použití pro ERT a čtečky a zapisovače ERI.