12.09.2017

„Wir wollen dem Menschen ein intelligentes Werkzeug an die Hand geben“

Simon Haddadin (31) ist CEO und Co-Founder von Franka Emika und dem DLR Spin-off Kastanienbaum. Er ist Experte für „Safe Robots“, Intuitive Interaction und Virtual Programming. Erstmals möchte er einen Roboter mit Tastsinn auf dem Markt bringen. Am 28. September tritt er als Speaker beim Darwin's Circle im Haus der Industrie in Wien auf.
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(c) Pixelbliss - fotolia.com: Ein Roboter mit Tastsinn soll den Markt revolutionieren.

Du bist eigentlich Doktor der Medizin. Woher kommt dein Interesse für Roboter?

Ich habe Medizin studiert und dann nochmal promoviert in Robotik und Biomechanik. Mein Bruder hat vor Jahren die Kollisionsdetektionstechnologie erfunden. Das heißt, wenn der Roboter von A nach B fährt und jemand seine Hand hinhält, bleibt der Roboter stehen. Wir haben dann tausende Crashtests gemacht und gezeigt, wie sicher das System sein kann. Das war eigentlich mein Einstieg in die Robotik.

Wie kam es zur Gründung von Kastanienbaum und Franka Emika?

Mein Gründungsteam und ich waren alle zusammen am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Dort haben wir am Institut für Robotik und Mechatronik an neuartigen Robotertechnologien geforscht. 2011 haben wir dann ein Spin-off gegründet – die Kastanienbaum GmbH. Wir haben in den letzten Jahre an verschiedensten Themen in der Robotik gearbeitet: an der Mechatronik, der Software, der Regelungstechnik, Machine Learning und so weiter. Vor drei Jahren sind wir dann auf die Idee gekommen, dass das, was der Robotik fehlt, ein Komplettsystem ist, das jeder bedienen kann. Dann haben wir begonnen, den Franka Roboter zu bauen. Im Laufe des letzten Jahres haben wir gemerkt, dass die klassischen Industrieunternehmen nicht umsetzen können, was wir vorhaben. Und darum haben wir entschieden, eine neue GmbH zu gründen, Franka,  in der jetzt alles gemacht wird: Marketing, Vertrieb, Presse und eben auch die Produktion. Nun ist der neue Roboter praktisch fertig. In den nächsten Jahren wird dann eine ganze Palette an Robotern nachkommen.

Was kann der neue Roboter?

Er hat einen menschlichen Tastsinn, er kann also fühlen und das erlaubt ihm Dinge zu tun, die bisher nur händisch durchgeführt werden konnten. Wenn man in die Industrie schaut, was die Robotik kann, dann sind es am Ende eigentlich wenig Bereiche, die wirklich voll automatisiert sind. Wenn man feinfühlige Roboter hat, kann man Montagetätigkeiten automatisieren, wie etwa Stecker stecken und schrauben. Das wurde vorher alles händisch gemacht.

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Worin liegt dabei der große Vorteil?

Wir haben eigentlich keinen Industrieroboter geschaffen, sondern eine Art Werkzeug. Am Ende müssen wir auch Geld verdienen und das ist der Grund, warum wir Consumer Electronics machen. Aber eigentlich ist unser Roboter da, um in vielen Lebensbereichen zu helfen. Wir haben zum Beispiel ein Pilotprojekte für ältere Mitbürger. Wir wollen, dass sie so lange wie möglich alleine leben können, indem sie einen intelligenten Assistenten zu Hause haben, der kochen kann, die Socken aufhebt und so weiter.

Sind herkömmliche Roboter dafür nicht geeignet?

Ein normaler Industrieroboter wiegt zu viel und muss eigentlich immer mit einem Schutzzaun eingegrenzt werden. Wenn man den wegnimmst, fährt er einen womöglich über den Haufen. Wir haben unserem Roboter auf Basis der Feinfühligkeit auch eine Lernfähigkeit gegeben. Er wrid bei den Aufgaben, die er erledigt, immer besser – so wie ein Kind.

Eure Roboter sollen für alle leistbar sein. Wie wollt ihr das in Zukunft finanzieren?

Wir haben in erster Linie sehr früh damit angefangen, maximal kostenoptimiert zu entwickeln. Es hilft nichts, wenn du die billigste Produktion hast aber deine Komponenten wahnsinnig teuer sind. Außerdem muss die Montage extrem einfach sein. Roboter sind meistens Einzelanfertigungen. Wir haben aber von Beginn an darauf geachtet, dass so viele Teile wie möglich gleich sind. Und weil das System relativ einfach zu montieren ist, kann es wiederum durch Roboter montiert werden.

Was ist die Vision hinter eurem Roboter?

Wir wollen dem Menschen ein intelligentes Werkzeug an die Hand geben, das sein Leben einfacher macht. Ein iPhone kostet etwa 700 Euro und das funktioniert nur deshalb, weil es Menschen gibt, die den ganzen Tag nichts anderes machen als am Fließband zu stehen. Das Wort Roboter kommt eigentlich auch von dem Wort „Zwangsarbeit“ – und das ist eigentlich auch, was ein Roboter machen soll: Er soll leidige Aufgaben übernehmen, die ein Mensch nicht machen sollte.

Verstehst du die Befürchtung, dass Roboter den Menschen ihre Jobs wegnehmen könnten?

Wenn man zurückblickt zeigt sich eigentlich, dass Technologie immer mehr Jobs geschaffen hat, als sie verdrängt hat.

Glaubst du, dass der Mensch dem Roboter immer überlegen sein wird?

Grundsätzlich ist der Mensch dem Roboter noch Jahre voraus. Der Roboter hat jetzt einen Tastsinn, er misst also praktisch das Drehmoment, aber alle anderen Sinne kennt der Roboter noch nicht. Das ist also noch ein langer langer Weg.

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(c) Tesla

Der österreichische Sicherheitsforscher Martin Herfurt hat bereits vor Jahren eine Sicherheitslücke bei Tesla entdeckt, wie er damals auf der Videoplattform YouTube demonstrierte: Der digitale Autoschlüssel am Smartphone sei zwar bequem, jedoch bei allen Tesla-Fahrzeugen ohne Ultra-Breitband-Technik (UWB) grundsätzlich angreifbar. ToothR new media bzw. IT-Wachdienst.com veröffentlicht nun mit TeslaKee eine Smartphone-App, die dokumentierte Schwachstellen des Bluetooth-PhoneKey-Protokolls entschärfen soll: den Relay-Angriff, der zum Fahrzeugdiebstahl in Sekunden führt, und die sogenannte BlueBait-Attacke, mit der sich Fahrerinnen und Fahrer über gefälschte Fahrzeug-Signale orten lassen — selbst dann, wenn das eigene Auto kilometerweit entfernt steht.

Teslakee-Founder: „App beantwortet jede Authentifizierungsanfrage“

„Tesla-Fahrzeuge entriegeln, sobald sich das gekoppelte Smartphone in Bluetooth-Reichweite meldet. Die eingesetzte Kryptografie ist solide. Die Schwachstelle liegt eine Ebene darüber, in der Logik: Die offizielle App beantwortet jede Authentifizierungsanfrage — bedingungslos, ohne zu prüfen, ob die Situation überhaupt plausibel ist. Genau das macht zwei Angriffe möglich“, beschreibt Herfurt per Aussendung das Tesla-Problem.

Bei einem Relay-Angriff arbeiten zwei Täter mit zwei handelsüblichen Funkmodulen zusammen. Einer folgt Fahrzeughaltern ins Einkaufszentrum, der zweite steht am Auto auf dem Parkplatz. Die Funkstrecke zwischen beiden verlängert die Bluetooth-Reichweite künstlich um beliebige Distanzen. Für das Fahrzeug sieht es so aus, als stünden Besitzer direkt daneben. Das Auto entriegelt, lässt sich starten und wegfahren — während das Handy unberührt in der Jackentasche steckt.

Der Angriff wurde von Herfurt im Rahmen des Projekts TEMPA auf Sicherheitskonferenzen live demonstriert und als Video dokumentiert. Er benötige keine Kenntnis von Passwörtern, keinen Tesla-Account und hinterlasse keine Einbruchsspuren — ein Umstand, der in der Schadensregulierung regelmäßig zu Problemen mit Versicherungen führt, wie der Sicherheitsforscher sagt.

Das Bluetooth-Problem

Neuere Fahrzeuge begegnen diesem Problem mit UWB-Distanzmessung: Das Auto misst hierbei physikalisch, wie weit das Telefon tatsächlich entfernt ist, und ein weitergeleitetes Signal fliegt auf. Diesen Schutz hat die große Mehrheit der Fahrzeuge jedoch nicht. Die weltweite Tesla-Flotte mit Bluetooth-PhoneKey wird derzeit auf rund acht Millionen Fahrzeuge geschätzt. Davon sind jedoch nur etwa 20 Prozent mit UWB ausgestattet.

Der zusätzliche Schutz kam erst mit den jüngsten Modellgenerationen – für rund sechs Millionen Fahrzeuge bleibt Bluetooth damit die Grundlage des Zugangs. Beim Model S und Model X wurde UWB ab 2021 (Palladium) eingeführt, beim Model 3 ab 2024 (Highland) und beim Model Y ab 2025 (Juniper). Betroffen sind damit alle älteren Modelle der jeweiligen Baureihen.

Erschwerend komme hinzu: UWB schütze nur, wenn Fahrzeug und Smartphone die Technik beherrschen. Ein Großteil der verbreiteten Android-Geräte hat, Herfurt zufolge, keinen UWB-Chip. Selbst Besitzer eines neuen Fahrzeugs würden damit still auf die ungeschützte Bluetooth-Ebene zurückfallen.

BlueBait-Attacke

Weniger bekannt, aus Sicht des Datenschutzes aber gravierender, sei ein Angriff, den die Forschung als BlueBait-Attacke bezeichnet — nach dem Köder, mit dem gearbeitet wird: Die offizielle App antwortet auch auf gefälschte Fahrzeuge. Wer einen nachgebauten Tesla-Beacon betreibt — ein Gerät für wenige Euro, wie Herfurt betont — bekommt von jedem vorbeigehenden Tesla-Fahrer eine Antwort des Smartphones. Damit lässt sich zuverlässig feststellen: Diese konkrete Person war zu dieser Uhrzeit an diesem Ort.

„BlueBait funktioniert vollkommen unabhängig davon, wo das Auto steht. Die Halterin muss nicht in der Nähe ihres Fahrzeugs sein — es genügt, dass sie ihr Telefon dabei hat. Mehrere solcher Beacons, verteilt über eine Stadt, ergeben ein Bewegungsprofil“, beschreibt Herfurt diese Gefahr. „Die Anwendungsfälle sind unangenehm konkret: Stalking, häusliche Gewalt und Nachstellung, verdeckte Beobachtung durch Dritte, kommerzielles Kunden-Tracking im Einzelhandel, das Ausspähen von Fahrzeugen als Vorbereitung eines Diebstahls. Betroffene bemerken davon nichts — es gibt keine Anzeige, keinen Hinweis, kein Protokoll.“

Entscheidend dabei ist, dass UWB nicht gegen BlueBait helfe. Die Distanzmessung greife erst, wenn das Fahrzeug die Nähe des Telefons überprüft — sie verhindert den Diebstahl. Die Ortung entstehe jedoch schon eine Stufe davor, allein dadurch, dass das Telefon auf eine Anfrage überhaupt reagiere. Von der Ortbarkeit sind deshalb auch Halterinnen und Halter brandneuer Fahrzeuge mit UWB betroffen. Solange die Entscheidung, ob geantwortet wird, nicht auf dem Telefon selbst getroffen wird, bleibe das Problem bestehen. Hier kommt die App von Herfurt ins Spiel.

Die Idee hinter TeslaKee

Die zentrale Idee hinter TeslaKee besteht nicht darin, die offizielle Tesla-App zu ersetzen, sondern eine ganz konkrete Schwachstelle in Teslas eigener Umsetzung zu schließen: den Bluetooth-basierten digitalen Schlüssel, mit dem sich das Smartphone am Fahrzeug authentifiziert.

Eine Policy-Engine prüft jede Authentifizierungsanfrage gegen einen selbst definierten Regelsatz, bevor eine Antwort erfolgt. Passt der Gerätekontext nicht zu einer plausiblen Annäherung, bleibt die Reaktion aus, das Angreifersignal läuft ins Leere, das Fahrzeug bleibt verschlossen, und auch ein BlueBait-Köder erhält keine verwertbare Antwort. Fahrzeug- und Privatsphärenschutz laufen so über denselben Mechanismus, so der Claim.

Alle internetbasierten Funktionen der Tesla-App, etwa Navigationsziele, Updates, Supercharger-Planung oder der Fernzugriff über hunderte Kilometer, bleiben eigenen Angaben nach unverändert erhalten, da sie über Teslas Server laufen. „Beide Apps sind parallel nutzbar: TeslaKee übernimmt nur den Bluetooth-Nahbereich, in dem die Schwachstellen liegen, und dafür wird der offiziellen App lediglich die Berechtigung „Geräte in der Nähe“ entzogen, ihr Schlüssel bleibt im Fahrzeug hinterlegt“, liest man in der Aussendung.

Kern des Tesla-Schutzes

Den Kern des Tesla-Schutzes bildet ein Baukasten aus zehn konfigurierbaren Kontextregeln (Pflicht- oder optionale Regel mit Quorum), etwa Bewegungserkennung, GPS-Geofence, Abgleich mit dem letzten Parkplatz samt Mobilfunkzellen, bekanntes WLAN, Zeitfenster, Signalstärke, Schrittzähler, barometrische Höhe, Bildschirmstatus und erlaubte Funkzellen. Für Ausnahmen wie Fahrzeugübergabe oder Werkstattbesuch gibt es eine befristete manuelle Übersteuerung (15/30/60 Minuten), und ein Live-Policy-Test zeige jederzeit nachvollziehbar, welche Regel gerade greift.

„Die Verschlüsselung von Tesla ist in Ordnung — das Problem ist, dass das Telefon jede Frage beantwortet, ohne sich zu fragen, wer da eigentlich fragt. Ein Auto, das aufgeht, weil jemand mein Signal aus dem Supermarkt auf den Parkplatz verlängert hat, ist die eine Hälfte. Die andere Hälfte ist, dass ein zwanzig Euro teures Bastelgerät am Straßenrand mitschreiben kann, wann ich vorbeigegangen bin — dafür muss mein Auto nicht einmal in der Nähe sein“ präzisiert Herfurt. „Gegen den Diebstahl hilft UWB tatsächlich, aber nur bei neuen Fahrzeugen mit passendem Telefon. Gegen das Mitschreiben hilft es überhaupt nicht: Das Telefon antwortet dem gefälschten Beacon weiterhin, auch im nagelneuen Auto. Deshalb muss die Entscheidung, ob überhaupt geantwortet wird, auf das Telefon — und genau das macht TeslaKee.“

TeslaKee ist ab sofort für alle Interessierten öffentlich verfügbar — für Android ab Version 10, vorausgesetzt wird ein Gerät mit StrongBox-Sicherheitschip (verbreitet ab Baujahr 2019). Parallel läuft weiterhin ein internes Testprogramm, dessen Rückmeldungen in die Weiterentwicklung einfließen. Kompatibel sind Tesla Model 3, Y, S und X mit Bluetooth-PhoneKey. Für die einmalige Schlüsselanmeldung wird die NFC-Keycard des Fahrzeugs benötigt. An einer TeslaKee-App für das iPhone wird bereits gearbeitet.

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