Die Entwicklung und der Einsatz von Technologien im Zusammenhang mit Elektrofahrzeugen bekommen ein großes Interesse von sowohl Wissenschaftlern als auch Industrievertretern und politischen Entscheidungsträgern. Infolgedessen haben sich Elektrofahrzeugtechnologien in den letzten Jahren erheblich weiterentwickelt und die weltweite Verbreitung von Elektrofahrzeugen nimmt stetig zu.

Die bisherigen Entwicklungen im Elektrofahrzeugsektor waren jedoch meist von ökologischen und/oder finanziellen Zielen getrieben und haben die wichtigen Themen Sicherheit und Datenschutz weitgehend vernachlässigt. Die fehlende Berücksichtigung dieser Themen wird besonders bei den Prozessen des Ladens und der Abrechnung von Elektrofahrzeugen deutlich. Aufgrund der hochgradig sicherheits- und datenschutzkritischen Natur dieser Prozesse führt diese Situation zu einem inakzeptablen Risiko für die Nutzer von Elektrofahrzeugen und ist wohl nicht mit dem aktuellen Datenschutzrecht, d.h. mit der Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO), konform.

In dieser Arbeit werden gängige, quelloffene Elektrofahrzeug-Ladeprotokolle untersucht und die damit verbundenen personenbezogenen Daten identifiziert. Darüber hinaus wird eine detaillierte Analyse der Sicherheits- und Datenschutzbedrohungen auf Basis der STRIDE (für Sicherheit) und LINDDUN (für Datenschutz) Methoden durchgeführt, die z.B. das hohe Risiko aufzeigt, dass ein Angreifer in der Lage ist, Bewegungsprofile von Elektrofahrzeugnutzern zu erstellen. Um den identifizierten Bedrohungen zu begegnen, wird in dieser Arbeit eine datenschutzfreundliche Architektur für das Laden und Abrechnen von Elektrofahrzeugen entworfen. Die vorgeschlagene Architektur zielt darauf ab, die Sicherheit der Zahlungsdaten eines Elektrofahrzeugnutzers auf der Basis von Trusted-Computing-Methoden zu schützen sowie die Privatsphäre der Benutzer auf der Basis eines Konzepts für unverknüpfbare Ladeautorisierungen zu schützen. Die Architektur ist so konzipiert, dass sie ihren Schutz auch unter Berücksichtigung von mächtigen Angreifern mit physischem Zugang zu Steuergeräten sowie neugierigen Betreibern gewährleistet und gleichzeitig mit den bestehenden Definitionen von Rollen und Prozessen beim Laden von Elektrofahrzeugen weitestgehend kompatibel ist.

Die Architektur wird als Proof-of-Concept implementiert, um ihre Machbarkeit zu zeigen, und wird im Hinblick auf die identifizierten Bedrohungen evaluiert. Die Evaluierung zeigt die Angemessenheit der Lösung für den Anwendungsfall, den hohen Grad an Kompatibilität zu den aktuellen Elektrofahrzeug-Ladeprotokollen und das hohe Maß an Sicherheit und Datenschutz, das die Lösung bieten kann. Die vorgeschlagene Architektur wird, insbesondere unter Berücksichtigung der strengen Bestimmungen der DSGVO, als ideale Lösung für den Schutz des Ladens und der Abrechnung von Elektrofahrzeugen bewertet.