Emissionsbetrug erkennen ohne Abgasmessung
Ein neues Software-Werkzeug soll Manipulationen an der Motorsteuerung bei Autos allein anhand von Fahrzeugdaten erkennen. Betrugsversuche bei Emissionen lassen sich damit ebenso leicht aufdecken wie Hacker-Anrgiffe.
- David Talbot
Mehrere Jahre ĂĽber blieb der Betrug von VW bei den Diesel-Emissionen unentdeckt. Aufgeflogen ist er erst, als eine Gruppe von akademischen Forschern tragbare Emissionsmesssysteme an einem Passat und einem Jetta mit Dieselmotor anbrachte und damit von Seattle nach Los Angeles und zurĂĽck fuhr, um die Abgase im Realbetrieb zu messen. So lieĂź sich beweisen, dass VW die Autos so programmiert hatte, dass die Emissionsbegrenzung auf der StraĂźe nicht funktionierte.
Jetzt befindet sich eine neue Software in der Entwicklung, die dasselbe Ergebnis in wenigen Stunden bringen könnte: Sie wertet Fahrzeugdaten aus, um von ihnen auf Probleme mit den Emissionskontrollen zu schließen, ohne die Abgase oder das Steuersystem selbst zu prüfen.
„Damit hatte man den VW-Betrug definitiv früher entdecken können. Wenn die Behörden diese Software in Autos installieren würden, ließe sich derartiges automatisch erkennen“, sagt Armin Wasicek, Postdoc an der University of California in Berkeley, der die Entwicklung des Software-Analysewerkzeugs geleitet hat.
Zusammen mit Forschern vom Transportation Research Institute der University of Michigan hat Wasicek einen technischen Fachaufsatz über das Thema geschrieben, der noch nicht veröffentlicht ist und auf seiner früheren Arbeit an diesem Konzept aufbaut. Wie die Forscher zeigen, lässt sich mit der Software „Chip-Tuning“ erkennen, also dass die Motorsteuerung verändert wurde, um mehr Leistung zu bekommen (was üblicherweise zugleich die Emissionen erhöht). Mit derselben Methode würde auch eine Deaktivierung von emissionsbezogenen Steuerungen auffallen.
Beim VW-Skandal wurde die Diesel-Emissionsminderung so ausgelegt, dass sie nur funktionierte, wenn sich das Auto nicht bewegte und Testgeräte angeschlossen waren. Sobald das Auto vom Prüfstand auf die Straße kam, wurde das System durch proprietäre VW-Software – von der die Aufsichtsbehörden nichts wussten – deaktiviert. Das Ergebnis: höhere Leistung und deutlich höhere Emissionen bei 500.000 Autos allein auf US-Straßen und etwa 11 Millionen weltweit. Ähnliche Skandale sind jetzt bei Mitsubishi und möglicherweise noch weiteren Autoherstellern bekannt geworden.
Um Eingriffe an der Motorsteuerung oder deaktivierte Emissionskontrollen festzustellen, muss man nicht unbedingt am Auspuff ansetzen: Ein verräterischer Fingerabdruck dazu ergibt sich auch aus den vielen aktuellen Daten, die Autos heute liefern – über das Drehmoment des Motors, seine Umdrehungen pro Minute, den Treibstoffverbrauch, Temperatur des Katalysators und sogar die Stellung des Gaspedals.
Genau auf dieser Grundlage arbeitet Masiceks Software. Zunächst erfasst sie die Betriebsparameter eines Autos unter normalen Bedingungen und vergleicht sie dann mit dem, was sie tatsächlich registriert. Bei Tests in einem realen Auto ließ sich damit ein manipulierter Motor-Chip erkennen, doch das Konzept hat noch breitere Anwendungsmöglichkeiten.
„Man könnte es in das Computersystem von Autos integrieren und die ganze Sache automatisieren“, sagt Wasicek. Berichte über Auffälligkeiten und ihre potenziellen Ursachen könnten dann per Funk übertragen oder für späteres Auslesen im Auto gespeichert werden.
Die langfristige Vision besteht laut Wasicek darin, dass Autohersteller, Versicherungen, Zulassungsstellen und Umweltbehörden ständig ein Auge auf der Einhaltung von Vorschriften, Sicherheit und Leistung haben – vorher allerdings müssten noch Datenschutzfragen geklärt werden.
Die Arbeit ist ein weiterer Beitrag zur wichtiger werdenden Sicherheitsforschung für die Autoindustrie, nachdem es in den vergangenen zwei Jahren mehrere bedeutende Hacking-Vorführungen in diesem Bereich gab. Die Autohersteller verschärfen ihre Sicherheitsmaßnahmen, und große Sicherheitsfirmen wie Symantec arbeiten an Konzepten für die Erkennung von Problemen bei den IT-Systemen von Fahrzeugen – ob bösartige Hacks oder Manipulationen an der Emissionskontrolle.
Shankar Somasundaram, Leiter für den Bereich Internet der Dinge bei Symantec, bezeichnet Wasiceks Software als einen entscheidenden Beitrag in diesem Bereich. „Auf die Zukunft ausgerichtete Arbeiten über das Eindringen in Autos wie diese sind ausgesprochen wichtig“, sagt er. „Sie verschaffen uns einen neuen Blick auf ein Problem, das im Zuge der Weiterentwicklung der Branche immer bedeutender wird.“
(sma)
