17.12.2018

Virtual Reality – Schluss mit Spielen: Use Cases im VR-Bereich

Es gibt sie: die „echten“ Usecases für die Virtual-Reality-Technologie. Etwa im (Aus-)Bildungsbereich bieten sich weitreichende Einsatzmöglichkeiten.
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Virtual Reality
(c) fotolia/gorodenkoff

Die Idee von Virtual Reality gibt es seit den 80er-Jahren des vergangenen Jahrhunderts, seit den 90-Jahren sehen wir immer wieder neue technologische Reinkarnationen des Konzepts. Die Idee, mit allen Sinnen an einem simulierten Ort zu sein und dort Dinge zu tun, die in der Realität nicht möglich sind – das haben alle VR-Systeme von der ersten CAVE bis zur heutigen HTC Vive, Oculus oder Playstation VR gemein. Mit den heutigen, immer komfortableren Geräten findet die Technologie langsam im Consumer-Bereich Anhänger, vor allem bei Videospielen. Wie weit Virtual Reality noch in unser Leben eindringen wird, zeigen heute bereits unzählige Startups. Das Wiener Startup Frameless und die Tiroler von Innerspace stehen stellvertretend für eine Generation, die eine simulierte Revolution sieht, die globale Auswirkungen auf vielen Ebenen haben kann.

+++ Die Behandlung von Angststörungen mit VR +++

Nicht anschauen, vorbeikommen

Hossam Elsifary, Co-Gründer von Frameless, arbeitet mit Developerin und Co Gründerin Annette Mossel am, wie er selbst sagt, „Hauptvorteil“ von VR, nämlich dass „man den Benutzer an einen Ort teleportieren kann, der schwer oder gar nicht zu erreichen ist“ – und denkt dabei etwa an Kriegsgebiete. So will man etwa die Tagesnachrichten emotional näherbringen, Journalisten die Möglichkeit geben, viel eindrucksvoller und realitätsnaher zu berichten.

Jedes Haus hat seine eigene Simulation

Die Immersion, das „Eintauchen“ in die virtuelle Realität, macht es möglich, übertragene Bilder ganzheitlicher wahrzunehmen. Das möchte Frameless auch im Immobilienbereich nutzen. „In fünf Jahren wird jede Wohnung, jedes Haus oder Hotelzimmer eine virtuelle Tour anbieten können“, prophezeit Elsifary. „Das wird die Buchung eines Hotels oder einer Airbnb-Wohnung viel einfacher machen, da die Leute ein besseres Verständnis für die Örtlichkeit bekommen. So wird es einfacher, ein neues Zuhause zu finden, zu kaufen oder zu mieten.“

Virtual Reality schon alltagstauglich? Nicht wirklich

„Die Erstellung von VR-Inhalten erfordert heute Expertenwissen, teure Tools und zeitaufwendige Prozesse“, erklärt der Frameless-Gründer. Erste Priorität müsse deshalb Nutzerfreundlichkeit in der Erstellung sein. „Unsere Vision ist es, Millionen von Menschen auf der ganzen Welt die Möglichkeit zu geben, mit ihren Smartphones immersive Inhalte zu erstellen.“ Die mobile App von Frameless soll dies in Kürze leisten.

Nicht lernen, erleben

Die Immersion ist das, was Virtual Reality von anderen Medientechnologien unterscheidet. Sie macht es möglich, einen entfernten Ort fast so zu besuchen, als wäre man dort. Wenn man mit Innerspace-Gründer Sebastian Scheler spricht, erfährt man quasi vom Gegenteil: Sein Startup soll es möglich machen, das eigene Innere zu erkunden, zu reflektieren und weiterzuentwickeln. „Wir sind Schöpfer eines Trainingssystems, das die Welt grundlegend verändern wird. Unser Werkzeug ist VR“, sagt Scheler.

Das Schlagwort, das unter Psychologen schon seit Anfang des 20. Jahrhunderts die effizienteste Art des Lernens bezeichnet, ist „erfahrungsbasiertes Lernen“. Die Essenz des Modells: Werden Dinge erlebt, werden sie besser gemerkt und als sinnvoller empfunden. Bis heute ist diese Art des Lernens nur entweder in der tatsächlichen Situation oder in aufwendigen Trainingsszenarien möglich. Die Vision von Innerspace ist es, allen Menschen die Möglichkeit zu geben, sich durch erfahrungsbasiertes Lernen weiterzuentwickeln. Begonnen hat man in der Industrie.

Wenn jedes Detail essenziell ist, zählt die Erfahrung

„Wir erstellen heute Trainings für die Pharmaindustrie, eine der am stärksten regulierten Industrien der Welt“, erzählt Scheler und ergänzt: „Reinraummitarbeiter etwa trainieren im Grunde ständig. Mit Lehrvideos, ELearning oder Seminaren lernen sie, wie genau welche Arbeitsschritte zu machen sind.“ Sogar die Geschwindigkeit, mit der eine Hand zum Reagenzglas bewegt wird, könne darüber entscheiden, ob ein Medikament verunreinigt werde. „Ein Mitarbeiter, der einmal einen Unfall in einem Reinraum erlebt hat, weiß, wie essenziell richtiges Handeln sein kann – und das ist der Punkt: Er hat es erlebt.“

Psychologe Scheler will mit seinen Co Gründern CTO Bernhard Fercher und COO Andreas Berger simulierte Räume erzeugen, in denen Fehler nur eine Konsequenz haben: Erfahrung. „Jedes Unternehmen wünscht sich erfahrene Mitarbeiter. Mit Virtual Reality, dem entsprechenden psychologischen Wissen um das Trainingsdesign und exaktem Wissenüber die jeweiligen Abläufe ist es möglich, alle Schlüsselmomente, zum Beispiel in der Produktion, erfahrbar zu machen“, erklärt Scheler. Simulierte Erlebnisse für echte Erfahrung, das sei die Vision von Innerspace. Die letzte Meile liegt noch vor uns. Der Weg direkt in unsere Lebensräume muss für VR noch gepflastert werden, das scheint heute klar. Die Hardware ist noch zu groß und entweder verkabelt oder zu schwach, um leisten zu können, was sich die VR-Visio näre heute vorstellen. Aber: Es ist viel geschehen seit den ersten Versuchen in den 90ern. Und der Weg zeigt deutlich in Richtung Massenmedium.

Dieser Beitrag erschien in gedruckter Form im brutkasten Magazin #7 “Die Welt in 5 Jahren”

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Tesla
(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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