Ein Paketkasten für ALLE

1.1   Nutzung durch Zusteller / Paketdienste

Für Paketdienste und andere Zusteller sind die Paketkästen im Normalfall folgendermaßen zu verwenden:

1. Registrierung / Kauf von Authentifizierungskarten:

   Will ein Zusteller Paketkästen beliefern, so benötigt er im Normalfall als erstes eine Art "Schlüssel"; in diesem Fall ist das eine Authentifizierungskarte (im Kreditkarten- bzw. Schlüsselanhängerformat), mit der er sich gegenüber den Paketkästen authentifizieren kann. Eine Nutzung ist zwar auch ohne Authentifizierungskarte möglich, dies ist aber etwas umständlicher (siehe unten).

   Hierzu kauft er eine oder mehrere Authentifizierungskarten bei einem Paketkastenhersteller oder einer von einem Paketkastenhersteller genannten Firma. Die kartenausgebende Firma überprüft hierbei die Identität des Zustellers, schickt ihm die Karte(n) zu, stellt sicher, dass die Karten korrekt angekommen sind, und speichert die zur Überprüfung einer Authentifizierung notwendigen Daten auf einem Server, so dass sie von Paketkasteninhabern abgerufen werden können. (Der Schlüssel selbst wird dagegen nicht gespeichert, sondern befindet sich ausschließlich auf der Authentifizierungskarte.)

   Jede Authentifizierungskarte ist eindeutig, d.h. es ist hierbei möglich, jedem Paketboten eine eigene, persönliche Authentifizierungskarte auszustellen.

2. Freischaltung der Paketkästen:

   Danach müssen die Paketkästen, in die der Zusteller liefern will, für diese Authentifizierungskarten freigeschaltet werden. Da jede Authentifizierungskarte eindeutig ist, muss dies für jede verwendete Authentifizierungskarte erfolgen. Hierzu gibt es zwei Möglichkeiten:

   • vor Ort: Der Paketbote kann sich vor Ort (mit Hilfe des Kunden) beim jeweiligen Paketkasten registrieren. Dazu muss er – nachdem der Kunde den Paketkasten entsprechend konfiguriert hat – lediglich seine Authentifizierungskarte vor den Paketkasten halten. Der Paketkasten ist dann für genau diese Authentifizierungskarte freigeschaltet.

   • per Internet: Der Paketkasten kann auch freigeschaltet werden, ohne dass der Paketbote vor Ort ist. Dazu muss der Zusteller bzw. Paketdienst die Nummern seiner Authentifizierungskarten dem Kunden mitteilen bzw. im Internet zur Verfügung stellen (ggf. inkl. zugehörigem Zustellbereich).

     Der Kunde schaltet diese Authentifizierungskarten dann in seinem Paketkasten frei.

   In beiden Fällen kann der Kunde zeitliche Zugangsbeschränkungen festlegen, bzw. die Freischaltung nur sendungsspezifisch vornehmen oder die Freischaltung später widerrufen.

3. Lieferung:

   Vor einer Lieferung dürfte in vielen Fällen die Ankündigung der Sendung (z.B. per E-Mail an den Kunden) sinnvoll sein.

   Um ein Paket o.ä. in einen Paketkasten zu liefern, muss der Zusteller am Paketkasten eine Taste drücken, und danach seine Authentifizierungskarte an der entsprechend markierten Stelle vor den Paketkasten halten. Danach öffnet sich die Paketkastentür, und der Zusteller legt das Paket in den Paketkasten und schließt die Tür wieder.

   Danach speichert der Paketkasten ein Protokoll über die Zustellung ab, und zeigt dies auf dem Display an bzw. schickt es an den Zusteller.

   Hat der Zusteller keine Zugangsberechtigung für den Paketkasten, so wird dies auf dem Display des Paketkastens angezeigt. Zudem können weitere Nachrichten bzw. Hinweise dort angezeigt werden, oder ggf. über den Paketkasten Kontakt mit dem Kunden aufgenommen werden.

Daneben gibt es die Möglichkeit, auch ohne Authentifizierungskarte Pakete in den Paketkasten liefern zu können. Dies dürfte v.a. für Zusteller interessant sein, die sehr selten in Paketkästen liefern. Hierzu gibt es zwei Möglichkeiten (siehe auch: Zugang ohne Authentifizierungskarte):

• Der Kunde kann einen Einmal-Pincode erstellen, und diesen an den Zusteller übermitteln. Der Zusteller kann diesen dann am Paketkasten eingeben, statt eine Authentifizierungskarte zu verwenden. Die obigen Punkte 1 und 2 entfallen hierbei, jedoch ist aus Sicherheitsgründen für jede Sendung ein eigener Einmal-Pincode notwendig.
• Falls der Paketkasten eine Kamera bzw. Mikrofon und Lautsprecher besitzt, kann der Zusteller ggf. eine Taste am Paketkasten drücken, woraufhin dieser eine Sprach- bzw. Video-Verbindung zum Kunden aufbaut. Der Kunden kann diesem Zusteller dann ggf. die Paketkastentür aus der Ferne öffnen.

1.2   Nutzung durch Kunden / Paketkastenbesitzer

Aus Kundensicht ist der Paketkasten folgendermaßen zu verwenden:

1. Kauf/Aufstellung:

   Als erstes muss der Paketkasten gekauft/gemietet, aufgestellt, und mit dem Stromnetz und ggf. dem Ethernet- oder WLAN-Netzwerk verbunden werden.

2. Konfiguration:

   Als nächstes wird der Paketkasten über die Paketkastensoftware konfiguriert, wobei insbesondere die eigenen Authentifizierungskarte(n) freischaltet werden. Danach kann der Paketkasten mit den eigenen Authentifizierungskarten geöffnet werden.

   Eine Änderung der Konfiguration, sowie der Abruf der Paketkastendaten und -Protokolle ist danach jederzeit möglich.

3. Freischaltung der Zusteller:

   Jeder Zusteller, der Pakete bzw. Waren in den Paketkasten liefern soll, muss zuerst vom Kunden freigeschaltet werden. Dazu gibt es zwei Möglichkeiten:

   • vor Ort: Ein Zusteller kann vor Ort am Paketkasten freigeschaltet werden. Dazu muss der Kunde zuerst eine Taste am Paketkasten drücken, dann seine Authentifizierungskarte vor den Paketkasten halten, und danach die Freischaltung eines Zustellers auswählen. Daraufhin hält der Zusteller seine Authentifizierungskarte vor den Paketkasten. Der Paketkasten ist nun für genau diese Authentifizierungskarte freigeschaltet.
   • per Computer/Ethernet/WLAN: Die Zusteller können jedoch auch freigeschaltet werden, ohne dass diese vor Ort sind. Dazu muss der Kunde – ggf. softwareunterstützt – lediglich die Nummern der Authentifizierungskarten des jeweiligen Zustellers ermitteln, die zugehörigen Daten vom Server des Kartenausgebers herunterladen und im Paketkasten bzw. der Paketkastensoftware eintragen.

   Danach kann der Kunde für jeden Zusteller (bzw. genauer: für jede Authentifizierungskarte) festlegen, ob und wann diese Zugang zum Paketkasten erhalten soll. Diese Zugriffsrechte können jederzeit geändert werden.

   Alternativ kann der Kunden Einmal-Pincodes erstellen, und diese an einen Zusteller schicken; der entsprechende Zusteller erhält damit ohne Authentifizierungskarte einen 1-maligen Zugang zum Paketkasten. Wichtig ist hier jedoch, dass jeder Pincode nur 1-mal verwendet wird, und dass er auf einem sicheren Weg an den Zusteller übermittelt wird.

4. Empfang von Lieferungen:

   Nach der Freischaltung kann der Kunde Lieferungen in den Paketkasten erhalten. Der Paketkasten kann hierbei so konfiguriert werden, dass der Kunde beim Eintreffen einer Sendung (z.B. per SMS oder E-Mail) benachrichtigt wird.

   Falls der Paketkasten eine Kamera und/oder ein Mikrofon und einen Lautsprecher enthält, so kann ein Zusteller den Kunden ggf. ähnlich wie bei einer Türsprechanlage über den Paketkasten kontaktieren, z.B. um auch Zustellern ohne Authentifizierungskarte die Nutzung des Paketkastens zu ermöglichen.

   Zudem wird jede Lieferung (ggf. inkl. Foto) protokolliert; die Protokolle kann der Kunde ebenfalls vom Paketkasten abrufen.

5. Entnahme der Lieferungen:

   Um die Lieferungen aus seinem Paketkasten zu entnehmen, muss der Kunde lediglich eine Taste am Paketkasten drücken, und seine Authentifizierungskarte an der gekennzeichneten Position vor den Paketkasten halten. Daraufhin öffnet sich die Paketkastentür, und der Kunde kann seine Lieferungen entnehmen. Danach sollte die Paketkastentür wieder geschlossen werden.

   Auf gleiche Weise ist es möglich, im Paketkasten Pakete, leere Mehrwegverpackungen o.ä. für die Abholung durch den Paketdienst bzw. Lieferdienst zu hinterlegen. Danach muss beim entsprechenden Paketdienst bzw. Lieferdienst die Abholung beantragt werden.

2.1   wiederverwendbare Lieferkisten

Damit auch lokale Zusteller (z.B. Lebensmittelmärkte) ohne großen Verpackungsaufwand Waren in den Paketkasten liefern können, ist es notwendig, dass standardisierte, wiederverwendbare Lieferboxen verwendet werden können.

Als Standard-Lieferkisten werden hierbei die bereits existierenden, meist als "Eurobehälter" bezeichneten Kisten mit einem Grundmaß von 60 × 40 cm gewählt. Diese Behälter sind robust, kälte- und hitzebeständig, und in verschiedenen Höhen und mit und ohne Deckel verfügbar [1], und sogar in einigen Baumärkten erhältlich. Zudem stehen sie auch in wärmeisolierter Ausführung oder als Faltbox zur Verfügung.

Diese Behälter sind in der Industrie und Gastronomie bereits weit verbreitet. Darüber hinaus ist deren Größe kompatibel mit Getränkekisten, da die Grundfläche der doppelten Grundfläche einer "Bierkiste" entspricht.

Für kleinere Lieferungen können auch Lieferkisten mit der halben Grundfläche (40 × 30 cm) verwendet werden, die ebenfalls sehr weit verbreitet sind.

Fotos einiger Lieferkisten mit 60 × 40 cm Grundfläche

(Quelle: Auer Packaging [2])

[1]	z.B.: http://www.auer-packaging.de/de/stapelbehaelter_1-1.html

[2]	http://www.auer-packaging.de/de/eurobehaelter-geschlossen_1.html

2.2   Größe / Gewicht

Die maximalen Größen und Gewichte verschiedener Kisten bzw. Pakete betragen in etwa:

Kistenart	Größe	Gewicht
Standard-Lieferkiste	60 × 40 × 7.5..32 cm
kleine Lieferkiste	40 × 30 × 7.5..42 cm
Getränkekiste "Bier"	40 × 30 × 30 cm	ca. 20 kg
Getränkekiste "Mineralwasser"	35.5 × 27 × 35 cm	ca. 14-18 kg
max. Paketgröße DHL	120 × 60 × 60 cm	31.5 kg
max. Paketgröße Hermes	L + H < 310 cm	31.5 kg
max. Paketgröße DPD	L + 2*H + 2*B < 300 cm	31.5 kg
max. Paketgröße GLS	200 × 80 × 40 cm	40 kg
DHL Packset L	45 × 30 × 20 cm
DHL Packset XL	50 × 30 × 20 cm
Hermes Verpackung M	55 × 45 × 25 cm
GLS M-Pack	50 × 30 × 16 cm
eFiliale Faltkartons	max. 60.5 × 40.5 × 30 cm

Einen Paketkasten auf die maximale Paketgröße auszulegen, scheint wenig sinnvoll. Stattdessen sollte eine Größe gewählt werden, die für den Großteil der Pakete ausreicht, aber keinen überdimensional großen Paketkasten erfordert. Ein guter Anhaltspunkt hierfür dürften die von den Paketdiensten selbst verkauften Verpackungen sein; die jeweils größten Verpackungen (DHL Packset L/XL, Hermes-Verpackung M, GLS M-Pack) sind in der obigen Tabelle aufgelistet.

Ein Grundmaß von 60 × 40 cm mit einer Höhe von mindestens 50 cm scheint hier in den meisten Fällen ausreichend zu sein. Für kleinere Paketkästen dürfte ein Grundmaß von mindestens 40 × 30 cm sinnvoll sein.

Speditionen werden nicht näher betrachtet, da deren Waren üblicherweise zu groß für einen Paketkasten sind. Für Spezialfälle ist es jedoch auch möglich, größere Paketkästen zu bauen, die z.B. auf Paletten gelieferte Waren aufnehmen können.

Die angegebenen Gewichte – bzw. bei mehreren Paketen bzw. Getränkekisten ein Mehrfaches dieser Gewichte – sollte ein Paketkasten jedoch aushalten; andernfalls sollten Maßnahmen gegen eine Überlastung getroffen werden.

2.3   Abholung

Neben der Zustellung sollte der Paketkasten auch die Abholung von Waren ermöglichen. Dies betrifft sowohl die Abholung von Mehrwegverpackungen (leere Getränkekisten, wiederverwendbare Lieferkisten), als auch Pakete, die der Kunde verschicken will.

Die hierfür notwendigen Anforderungen an den Paketkasten unterscheiden sich jedoch kaum von den Anforderungen für eine Zustellung.

3.1   Design

Das Design des Paketkastens ist nicht festgelegt, sondern sollte sich an den Wünschen der Kunden orientieren. Zwar ist es durchaus sinnvoll, einige Standarddesigns zu definieren bzw. anzubieten; es sollte jedoch zumindest die Möglichkeit bestehen, den Paketkasten zu individualisieren bzw. an Kundenwünsche anzupassen, da dies die Akzeptanz und Verbreitung von Paketkästen fördern dürfte.

3.2   Größe

Die Größe des Paketkastens orientiert sich zwangsläufig am verfügbaren Platz und an den Vorstellungen bzw. dem geplanten Einsatzweck (z.B. nur für Pakete, für Lebensmittellieferungen, zusätzlich für Getränkelieferungen usw.).

Falls es die Rahmenbedingungen zulassen, sollte die Größe jedoch – insbesondere im Hinblick auf die oben aufgelisteten Größen und die Standard-Lieferkisten – nicht zu klein gewählt werden, und im Normalfall Lieferboxen bzw. Pakete mit einer Grundfläche von 60 × 40 cm aufnehmen können. Eine Höhe von mindestens 50 cm erscheint hierbei sinnvoll.

Kleinere Paketkästen sollten zumindest Lieferboxen mit einer Grundfläche von 40 × 30 cm aufnehmen können. Allerdings ist zu beachten, dass diese kleineren Paketkästen nur bedingt für größere Pakete, mehrere Lieferungen am selben Tag, Getränkelieferungen oder Lebensmittellieferungen nutzbar sind.

3.3   Fächer / Fächerunterteilungen

Ein Paketkasten besitzt im einfachsten Fall ein einziges Paketfach, das mit einer verriegelbaren Tür verschlossen wird.

Je nach Paketkasten-Größe kann eine interne Unterteilung dieses Fachs in mehrere Bereiche sinnvoll sein, um bei mehreren Lieferungen ein Stapeln von Paketen bzw. Lieferboxen zu vermeiden. Insbesondere muss vermieden werden, dass schwere Artikel (z.B. Getränkekisten) auf leichtere bzw. weniger stabile Pakete gestapelt werden. Die Größe des Paketfachs und der internen Unterteilungen sollten auf den geplanten Inhalt (siehe Abschnitt Größe / Gewicht) abgestimmt werden.

Zudem kann ein Paketkasten mehrere separate Fächer – mit jeweils einer eigenen Tür – enthalten. Insbesondere bei größeren Paketkästen dürfte eine Lösung mit mehreren Fächern (mit jeweils einer kleineren Tür) u.a. aus mechanischen Gründen einer Lösung mit 1 großen Fach (mit einer großen Tür und internen Fachunterteilungen) vorzuziehen sein.

Sollten Getränkekisten geliefert werden, so empfehlen wir mindestens zwei Fächer: Ein unteres Fach für Getränkekisten (bzw. ggf. andere schwere Lieferungen) und ein oberes Fach für Pakete.

Paketkasten mit 2 Fächern und 1 Fachunterteilung

Außenmaße: 70cm * 130cm * 50 cm

Inhalt: 2 Getränkekisten, 1 Standard-Lieferkiste und 1 DHL Packset L

3.4   Briefkasten

In den meisten Fällen dürfte es sinnvoll sein, im Paketkasten gleichzeitig einen Briefkasten mit vorzusehen. Da über den Briefkastenschlitz jedermann Gegenstände in den Paketkasten werfen kann, ist hierbei auf einen besonderen Missbrauchsschutz zu achten.

3.5   Tür / Schloss

Ein Paketkasten kann ein oder mehrere Fächer enthalten, die jeweils eine eigene verriegelbare Tür besitzen.

Im Standardzustand sowie im stromlosen Zustand ist diese Tür verriegelt. Sie wird von der Elektronik nur dann geöffnet, wenn sich ein berechtigter Zusteller oder der Kunde gegenüber dem Paketkasten authentifiziert hat.

Nach der Zustellung muss sichergestellt bzw. überwacht werden, dass die Tür (z.B. durch den Zusteller, die Elektronik oder den mechanischen Aufbau) wieder geschlossen und verriegelt wird.

Die Tür sowie die Verriegelung sollten robust ausgelegt werden, so dass ein "Aufhebeln" der Tür o.ä. nicht einfach möglich ist.

Zusätzlich sollte eine Notöffnungsmöglichkeit vorgesehen werden, mit der der Kunde den Paketkasten auch im stromlosen Zustand öffnen kann. Hierbei ist jedoch darauf zu achten, dass dieses Notöffnung nicht von Dritten missbraucht werden kann.

3.6   Bedieneinheit

Zur Bedienung von Seitens des Zustellers sind – neben dem Authentifizierungs-Kartenleser – ein Display sowie (mindestens) zwei Tasten vorgesehen. Sowohl das Display als auch die Tasten sind wetterfest und vandalensicher ausgeführt. Eine Bedienung per Touchscreen kann zusätzlich vorgesehen werden; allerdings dürfte dies nur bei höherwertigen Paketkästen oder Multi-Paketkästen sinnvoll sein, da robuste bzw. vandalensichere Touchscreens relativ teuer sind.

Das Display muss so ausgelegt sein, dass es auch bei Sonnenlicht gut ablesbar ist, z.B. durch eine entsprechend hohe Helligkeit oder einen Sonnenschutz.

Die Bedieneinheit sollte so eingebaut werden, dass sie vom Zusteller in stehender Haltung gut bedienbar ist. Hierzu sollte die Bedieneinheit in einer passenden Höhe und ggf. geneigt angebracht werden.

Beispiel einer Bedieneinheit mit Kamera, Display,

2 Tasten und Kartenleser

3.7   Aufbau / Wetterfestigkeit

Der Aufbau der Paketkästen sollte robust und – für den Außenbereich – wetterfest erfolgen. Zudem sollten Vorkehrungen gegen eine zu starke Aufheizung vorgesehen werden (z.B. Sonnenschutz, doppelte Wand, thermische Isolierung, passive Lüftung).

Optional kann eine Kühlung bzw. eine (ggf. kontaktlose) Stromversorgung für Kühlboxen oder ggf. eine Heizung integriert werden.

5.1   Authentifizierung

Um den Paketkasten zu öffnen, benötigt man eine Art "Schlüssel". Als Paketkastenschlüssel werden kontaktlose Smartcards in Scheckkartengröße verwendet; ggf. sind auch Ausführungen in Form von Schlüsselanhängern möglich. Jeder Zusteller und jeder Kunde erhält dabei eine eigene, persönliche Schlüsselkarte bzw. Authentifizierungkarte. Diese Authentifizierungkarte hält der Zusteller bzw. Kunde an einer gekennzeichneten Stelle vor den Paketkasten, um diesen zu öffnen.

Jede Authentifizierungkarte enthält hierbei eine eigene, kryptographisch gesicherte und eindeutige ID (bzw. genauer: einen asymmetrischen Schlüssel), die zur Zugriffkontrolle verwendet und in den Zustellprotokollen vermerkt wird.

Damit kann für jeden einzelnen Zusteller (z.B. jeden Paketboten) eingestellt werden, ob und wann dieser Zugang zum Paketkasten erhält (siehe Zugriffskontrolle) und protokolliert werden, welcher Zusteller ein Paket geliefert bzw. abgeholt hat (siehe Protokolle / Zugriffsdokumentation). Da jeder Schlüssel eindeutig ist, muss zudem bei einem eventuellen Schlüsselverlust muss nur der verlorene Schlüssel gesperrt und ersetzt werden, und keine weiteren.

Die Authentifizierungskarten erhält der Kunde bzw. ein potentieller Zusteller – ggf. nach entsprechender Identitätsüberprüfung – direkt von einem Paketkastenhersteller.

Jeder Paketkasten muss die gleiche, standardisierte Authentifizierung verwenden, damit jeder Zusteller nur 1 Karte für alle Paketkästen aller Paketkastenhersteller benötigt.

Beispiel einer Authentifizierungskarte

Optional:

• Statt einer Authentifizierungskarte ist auch ein entsprechendes Smartphone mit NFC oder eine andere Elektronik denkbar. Hierüber ließen sich dann auch relativ einfach ein Zustellbeleg und erweiterte Funktionen realisieren. Dabei muss jedoch stark auf die Sicherheit der entsprechenden Geräte geachtet werden.
  Die Details hierzu sind derzeit noch nicht endgültig festgelegt.
• Ggf. könnte statt einer Authentifizierungskarte auch der elektronische Personalausweis verwendet werden.
• Zusätzlich kann eine Authentifizierung mit anderen Funktechniken (z.B. WLAN oder Bluetooth) vorgesehen bzw. standardisiert werden. Hierbei ist jedoch wieder stark auf die Sicherheit zu achten.

zur Sicherheit/Technik:
Die Sicherheit der Authentifizierung ist von elementarer Bedeutung, damit sich kein Dritter Zugang zum Paketkasten verschaffen kann. Zudem muss sichergestellt sein, dass die Authentifizierungskarten nicht ausgelesen bzw. kopiert werden können, dass sogenannte "Replay-Attacken" o.ä. nicht funktionieren, und dass durch ein Abhören der Kommunikation zwischen Paketkasten und Schlüssel oder durch die Analyse des Paketkastens bzw. der Paketkastensoftware die Sicherheit nicht gefährdet werden kann.

Die üblicherweise verwendeten symmetrischen Kryptolösungen (z.B. AES, Mifare DESFire) können in diesem Fall nicht verwendet werden, da hierzu – um die Sicherheit zu gewährleisten – für jeden Zusteller je Paketkasten ein eigener Schlüssel notwendig wäre [3].

Für die Authentifizierung muss deshalb asymmetrische Kryptographie [4] verwendet werden. Dies bedeutet, dass jeder digitale Schlüssel aus zwei Teilen besteht: Einem privaten, geheimen Teil, der dazu verwendet wird, sich zu authentifizieren; und einem öffentlichen Teil, mit dem eine Authentifizierung überprüft werden kann. Der geheime Teil ist dabei nur auf der jeweiligen Authentifizierungskarte gespeichert (und kann auch nicht ausgelesen oder kopiert werden); der öffentliche Teil kann frei im Internet bzw. auf sogenannten Schlüsselservern gespeichert werden. In den Paketkästen wird lediglich der öffentliche Teil der Schlüssel gespeichert, so dass die Rekonstruktion einer Authentifizierungskarte nicht möglich ist.

Authentifizierungs-Spezifikation:

• Kommunikation: ISO/IEC 14443 A (drahtlos/NFC [5], 13.56 MHz)
• verwendetes asymm. Verfahren: RSA
• weitere Details: derzeit in Klärung

[3]

Bei SYMMETRISCHEN kryptographischen Verfahren besitzen beide Kommunikationspartner (hier: Paketkasten und Authentifizierungskarte) den gleichen digitalen Schlüssel. Dies bedeutet, dass der digitale Schlüssel eines Zustellers nicht nur auf seiner Authentifizierungskarte, sondern auch in jedem Paketkasten (!) gespeichert sein muss, den der Zusteller öffnen will. Im Prinzip könnte dann jeder Paketkastenbesitzer aus den Daten des Paketkastens den Zustellerschlüssel rekonstruieren. Besitzt der Zusteller nur einen Schlüssel für alle Paketkästen, so könnte jeder Paketkastenbesitzer damit Zugang zu allen anderen Paketkästen erlangen. Jeder Zusteller benötigt also für jeden Paketkasten einen eigenen digitalen Schlüssel. Zwar ist es möglich, bis zu 32 digitale Schlüssel auf 1 Smartcard unterzubringen; dennoch würde dies bedeuten, dass jeder Zusteller mehrere Smartcards benötigen würde, und ggf. bei jeder Zustellung ausprobieren müsste, welche Smartcard für den jeweiligen Paketkasten passt. Dies ist sehr umständlich und problematisch, und muss deshalb vermieden werden.

[4]	http://de.wikipedia.org/wiki/Asymmetrische_Kryptographie

[5]	http://de.wikipedia.org/wiki/Near_Field_Communication

5.2   Zugriffskontrolle

Der hier vorgestellte Paketkasten soll von allen Paketdiensten und allen weiteren potentiellen Zustellern nutzbar sein. Es wäre jedoch äußerst problematisch, wenn jeder potentielle Zusteller jederzeit Zugang zu allen Paketkästen hätte. Deshalb ist eine Zugriffskontrolle notwendig.

Hierzu legt der Kunde fest, wer wann seinen Paketkasten verwenden darf:

Zugang mit Authentifizierungskarte:

Als Paketkastenschlüssel werden Smartcards in Scheckkartengröße (bzw. ggf. in Form eines Schlüsselanhängers) verwendet. Jeder Zusteller und jeder Kunde erhält eine eigene, persönliche Schlüsselkarte bzw. Authentifizierungkarte (siehe Authentifizierung).

Die Zugriffskontrolle läuft hierbei folgendermaßen ab:

1. Freischaltung des Zustellers:

   Als erstes müssen die Zusteller, die den Paketkasten nutzen sollen, im Paketkasten eingetragen werden. Dies kann auf mehrere Arten erfolgen:

   • Direkt am Paketkasten: Der Kunde hält seine Authentifizierungskarte vor den Paketkasten, und wählt danach über das Display und die Tasten des Paketkastens aus, dass ein neuer Zusteller eingetragen werden soll. Danach hält der Zusteller (z.B. Paketbote) seine Authentifizierungskarte vor den Paketkasten, wodurch der neue Zusteller eingetragen wird.
   • Per Ethernet-Netzwerk/WLAN/UMTS: Der Kunde erhält vom Zusteller per Internet dessen öffentlichen Schlüssel (siehe Authentifizierung). Danach sollte die Echtheit des Schlüssels überprüft werden (durch den Kunden oder die Paketkastensoftware), und im Paketkasten bzw. der Paketkastensoftware eingetragen werden.
   • "Unter-Authentifizierungskarten": Damit der Kunde nicht jede Authentifizierungskarte einzeln freischalten muss, kann er es zulassen, dass ein bereits freigeschalteter Zusteller seine Zugriffsrechte an andere Authentifizierungskarten weitergibt. Beispielsweise könnte damit ein Paketdienst seine Zugriffrechte an die entsprechenden Paketboten weitergeben, ohne dass der Kunde deren Authentifizierungskarten einzeln freischalten muss.

   Der Kunde kann jederzeit weitere Zusteller im Paketkasten eintragen oder aus dem Paketkasten löschen.

   Neben Zustellern können auch weitere Personen, die eine entsprechende Authentifizierungkarte besitzen, im Paketkasten eingetragen werden. Beispielsweise wäre es hiermit möglich, sich einen Paketkasten mit einem Nachbarn zu teilen oder einem Nachbarn während des Urlaubs vorübergehend Zugang zum Paketkasten zu gewähren.

2. Einstellen der Zugriffrechte:

   Für jeden Zusteller bzw. jede eingetragene Authentifizierungskarte kann der Kunde nun angeben, ob und wann dieser Zugang zum Paketkasten erhalten soll; er kann zwischen einem unbeschänkten Zugang, einem zeitbeschränkten Zugang (z.B. nur tagsüber oder nur in den nächsten 2 Wochen) und einem nur einmaligen Zugang wählen. Der Kunde kann diese Zugriffsrechte jederzeit ändern.

   Diese Einstellung kann wieder direkt am Paketkasten oder per Ethernet-Netzwerk/WLAN/UMTS erfolgen.

   Zudem ist es denkbar, die Zugriffserlaubnis mit Sendungsankündigungen, die von Paketdiensten zunehmend verschickt werden, zu kombinieren.

3. Zugang:

   Will ein Zusteller ein Paket in den Paketkasten liefern, so drückt er eine Taste am Paketkasten und hält danach seine Authentifizierungskarte vor den Paketkasten (siehe Bedienung). Hat der Kunde den Zugang erlaubt, so öffnet sich daraufhin die Paketkastentür.

   Ebenso kann der Kunde seine Pakete aus dem Paketkasten entnehmen, indem er eine Taste Paketkasten drückt und seine Authentifizierungskarte vor den Paketkasten hält.

Zugang ohne Authentifizierungskarte:

Um auch Zustellern bzw. Personen ohne Authentifizierungskarte den Zugang zum Paketkasten zu ermöglichen, gibt es mehrere Möglichkeiten:

• Einmal-Pincodes:
  Der Kunde kann einen Einmal-Pincode erstellen, diesem eine zeitlich begrenzte Gültigkeit zuweisen, und ihn dann an einen Zusteller vergeben. Diesen Pincode kann der Zusteller am Paketkasten eingeben, und erhält damit einen einmaligen Zugang zum Paketkasten.

  Aus Sicherheitsgründen muss dieser Pincode jedoch verschlüsselt bzw. abhörsicher an den Zusteller übertragen werden, und sollte wirklich nur einmal und nur innerhalb eines bestimmten Zeitraums gültig sein.

• Öffnung aus der Ferne durch den Kunden:
  Sollte der Kunde tagsüber z.B. per Handy erreichbar sein, so wäre es auch möglich, dass der Kunde dem Zusteller die Paketkastentür aus der Ferne öffnet (siehe auch: Fernzugriff).

  Hierzu würde der Zusteller eine Taste am Paketkasten drücken, woraufhin der Paketkasten Kontakt zum Kunden (z.B. per WLAN, DSL oder UMTS) aufnehmen würde. Falls im Paketkasten eine Kamera integriert ist, würde der Paketkasten ein Foto des Zustellers erstellen und mitschicken. Zudem wäre die Übertragung eines Live-Videos und/oder eine Sprachübertragung möglich, so dass Kunde und Zusteller ähnlich wie bei einer Türsprechanlage miteinander reden könnten. Der Kunde kann daraufhin aus der Ferne die Tür des Paketkastens öffnen.

• Zudem ist es möglich, auch unbekannten Zustellern den Zugriff zu erlauben, solange der Paketkasten leer ist, falls der Kunde dies wünscht. Allerdings ist zu beachten, dass dies recht einfach missbraucht werden könnte; deshalb wird empfohlen, stattdessen einen Einmal-Pin zu verwenden oder den Kunden zu kontaktieren, der den Paketkasten dann aus der Ferne öffnen kann.

5.3   Protokolle / Zugriffsdokumentation

Jeder Zugriff auf den Paketkasten (Drücken einer Bedientaste, Authentifierungsversuche, Zustellung und Abholung) wird dokumentiert. Hierzu werden die entsprechenden Daten inkl. Uhrzeit im Paketkasten in Textform gespeichert und ggf. weitergeschickt (z.B. an einen Computer im Haus des Kunden, an einen Server oder an ein Handy/Smartphone).

Zusätzlich kann die Dokumentation um Fotos von im Paketkasten integrierten Kameras ergänzt werden. Sinnvoll sind hier Kameras, die (a) den Inhalt des Paketkastens vor und nach der Zustellung fotografieren/filmen und (b) ggf. den Zusteller fotografieren.

Weitere Sensoren (z.B. zur Messung des Gewichts des Paketkasten-Inhalts) können ebenfalls in den Paketkasten integriert und zur Dokumentation verwendet werden.

5.4   Zustellbeleg

Bei Paketlieferungen unterschreibt der Kunde üblicherweise, dass er das Paket erhalten hat. Dadurch kann auch der Paketdienst nachweisen, dass er das Paket zugestellt hat.

Bei der Lieferung in einen Paketkasten ist eine derartige Unterschrift jedoch nicht möglich. Bei den bisherigen Paketkästen muss der Kunde deshalb üblicherweise unterschreiben, dass er auf die Unterschrift verzichtet, und das Paket somit als zugestellt gilt, sobald der Zusteller angibt, es in den Paketkasten geliefert zu haben.

Ein elektronischer Beleg über die Zustellung – quasi als gleichwertiger Ersatz für die bisherige Unterschrift – ist jedoch äußerst wünschenswert; insbesondere da mehrere konkurrierende Zusteller den gleichen Paketkasten nutzen.

Hierfür sind mehrere Möglichkeiten denkbar:

• Der Paketkasten überträgt nach einer Zustellung das (signierte) Zustell-Protokoll (ggf. inkl. Foto) direkt an z.B. das Dienst-Smartphone des Zustellers. Der Zusteller kann dieses Protokoll dann abspeichern bzw. überprüfen.
• Der Paketkasten überträgt nach einer Zustellung das (signierte und verschlüsselte) Protokoll an einen Server im Internet, z.B. an einen Server des entsprechenden Zustellers oder an einen zentralen "Protokoll-Server".
• Der Paketkasten zeigt auf seinem Display einen entsprechenden Zustellbeleg (z.B. in Textform, mit Bild oder als Matrixcode) an.

Die Details hierzu müssen jedoch ggf. mit den Zustellern abgesprochen und standardisiert werden.

5.5   Bedienung

Die Bedienung des Paketkastens besteht aus mehreren Teilen:

• Display, Authentifizierungskartenleser und (mindestens) zwei Tasten am Paketkasten selbst: Hierüber bedient primär der Zusteller den Paketkasten. Diese Bedienung sollte bei allen Paketkästen möglichst einfach und gleich sein, um eine effiziente Zustellung zu ermöglichen. Insbesondere bei Multi-Paketkästen kann zudem ein Touchscreen verwendet werden.

  Im einfachsten Fall sollte es ausreichen, wenn der Zusteller eine Taste am Paketkasten drückt (woraufhin sich der Paketkasten aktiviert bzw. die interne Elektronik "aufwacht"), und dann seine Authentifizierungkarte an einer entsprechend gekennzeichneten Position vor den Paketkasten hält. Hat der Zusteller eine Zugangsberechtigung, so wird daraufhin die Tür des Paketkastens geöffnet. Auf dem Display sollten hierbei entsprechende Anweisungen bzw. Hinweise angezeigt werden.

  Zusätzlich ist es möglich, dem Zusteller eine textuelle Nachricht zu übermitteln, die auf dem Display angezeigt wird (und ggf. bestätigt werden muss).

  Hat der Zusteller keine Zugangsberechtigung, besitzt er keine Authentifizierungskarte, oder hat der Kunde dies entsprechend festgelegt, so sollten auf dem Display ebenfalls entsprechende Hinweise angezeigt werden. Darüber hinaus kann der Paketkasten in diesen Fällen ggf. eine Verbindung inkl. Foto-/Video-/Sprachübertragung z.B. zum Smartphone des Kunden aufbauen (siehe auch: Zugang ohne Authentifizierungskarte), und der Kunde weitere Aktionen (z.B. ein Öffnen der Paketkastentür oder die Anzeige einer Textnachricht) auslösen.

  Sämtliche Texte auf dem Display sollten hierbei immer in möglichst kurzer, prägnanter und klar verständlicher Sprache formuliert sein.

• Netzwerk / Bedienung durch den Kunden: Die Paketkastenbedienung durch den Kunden erfolgt im Normalfall per Computer / Tablet / Smartphone.

  Dazu sollte der Paketkasten mit dem Ethernet- oder WLAN-Netzwerk des Kunden verbunden werden; alternativ kann der Paketkasten selbst ein WLAN-Netzwerk zur Verfügung stellen. Sämtliche Kommunikation zwischen dem Paketkasten und dem Computer/Tablet/Smartphone wird dabei verschlüsselt.

  Der Kunde kann dann per Browser oder über eine entsprechende Software auf den Paketkasten zugreifen. Zudem kann der Paketkasten selbständig bei bestimmten Ereignissen den Kunden informieren bzw. Meldungen an den Kunden verschicken (z.B. per SMS oder E-Mail).

  Der Zugriff auf den Paketkasten umfasst u.a.:

  • Auslesen der Zugriffs-Protokolle (Texte und Bilder)
  • Auslesen der Zustandsdaten (z.B. leer/gefüllt, Stromversorgungszustand, Batteriezustand, Solarzellen-Ladestrom usw.)
  • Live-Bilder der ggf. integrierten Paketkastenkameras
  • Konfiguration der Zugriffsrechte
  • Konfiguration des Fernzugriffs
  • Konfiguration der Benachrichtigungen (z.B. SMS oder E-Mail bei jedem Zustellversuch, Alarmmeldung bei leerer Batterie usw.)

  Elementar wichtig ist hierbei die Sicherheit, so dass selbst bei unsicheren Netzwerken bzw. unsicheren WLAN-Passwörtern nur der Kunde Zugriff auf den Paketkasten hat, und kein Dritter Zugang erlangen kann.

• Fernzugriff:

  Der Zugriff auf den Paketkasten kann – falls gewünscht – auch aus der Ferne erfolgen, so dass der Kunde selbst dann Zugriff auf seinen Paketkasten hat, wenn er nicht zu Hause ist. Sinnvoll ist hier insbesondere das Auslesen der Zugriffs-Protokolle, die Live-Übertragung von Bildern und/oder Sprache (insbesondere während eines Zustellversuchs), die Öffnung der Paketkastentür oder die Einstellung der Zugriffsrechte z.B. direkt nach einer Bestellung.

  Hierzu muss – wie im vorangegangenen Abschnitt beschrieben – der Paketkasten per Ethernet oder WLAN mit dem Netzwerk des Kunden verbunden werden, oder ein Mobilfunkmodul besitzen, um eine UMTS-Verbindung nutzen zu können. Zudem sind ggf. weitere technische Einstellungen notwendig.

  Ob und inwieweit ein Fernzugriff auf den Paketkasten erlaubt ist, legt der Kunde selbst fest, und konfiguriert den Paketkasten entsprechend.

  Auch hier ist die Sicherheit von elementarer Bedeutung: Sämtliche Kommunikation darf nur verschlüsselt ablaufen, und es muss sichergestellt werden, dass sich kein Dritter Zugang zum Fernzugriff des Paketkastens verschaffen kann.

5.6   Ferninformation

Zusätzlich zum im vorangegangenen Abschnitt genannten Fernzugriff ist es auch denkbar, dass der Paketkasten bestimmten Zustellern bestimmte Informationen zur Verfügung stellt. Dies könnte z.B. die Information umfassen, ob der Paketkasten aktiv ist, ob genügend freier Platz für eine Lieferung vorhanden ist usw.

Die Sicherheit ist hierbei wiederum sehr wichtig: Die Kommunikation darf nur verschlüsselt erfolgen, und der Kunde muss explizit festlegen können, welcher Zusteller wann welche Informationen abfragen darf.

Die Details hierzu müssten jedoch vorher definiert und standardisiert werden.

5.7   Stromversorgung

Da der Paketkasten eine Elektronik enthält, benötigt er eine Stromversorgung. Hierfür wird im Normalfall eine niedrige, ungefährliche Gleichspannung (z.B. 12V) verwendet.

Es sind mehrere Möglichkeiten vorgesehen:

• Versorgung per 12V-Stromkabel, das zum Paketkasten verlegt wird.

• Versorgung per PoE (Power-over-Ethernet), zusammen mit einer Ethernet-Netzwerkleitung.

• Optional zusätzlich per Pufferbatterie, so dass der Paketkasten auch bei einem Stromausfall noch funktioniert.

• Versorgung von einer internen Batterie, die z.B. von einer Solarzelle geladen wird. Die Solarzelle kann hierbei in den Paketkasten integriert, oder auf dem Paketkasten montiert werden; alternativ kann auch eine externe Solarzelle verwendet werden.

  Da die Elektronik sehr stromsparend ausgelegt werden kann, funktioniert dies auch bei geringer Sonnenscheindauer bzw. langen Schlechtwetterphasen.

Welche dieser Möglichkeiten am sinnvollsten ist, hängt vom konkreten Einzelfall ab.

8.1   Mechanik

Bei der Mechanik betrifft dies v.a. die robuste Bauweise, die Aufbruchsicherheit, die Verankerung, und die Verriegelungen bzw. Schlösser. Hierbei ist sowohl auf Vandalensicherheit als auch auch Manipulationsschutz zu achten.

8.2   Software

Bei der Software bedeutet dies, dass sämtliche Kommunikation nur verschlüsselt erfolgt, und zur Verschlüsselung ein anerkannt sicherer Algorithmus verwendet werden muss. Zudem muss die Software so ausgelegt werden, dass selbst Personen, die vollen Zugriff auf das WLAN-Netz o.ä. des Kunden keinen Zugang zum Paketkasten erhalten können.

8.3   Authentifizierung / Zugriffskontrolle

Bei der Authentifizierung müssen kryptografisch sichere Verfahren verwendet, und diese sicher implementiert werden. Da 1 Schlüssel bzw. 1 Authentifizierungskarte für viele Paketkästen verwendet werden soll, ist hierbei die Verwendung eines asymmetrischen Verfahrens zwingend notwendig.

Andernfalls wäre es ggf. möglich, einen Paketkasten zu analysieren bzw. die Kommunikation zwischen Schlüssel und Schloss abzuhören, und sich damit einen "Generalschlüssel" zu erstellen, mit dem die Paketkästen anderer Kunden geöffnet werden könnten! Dies muss auf jeden Fall verhindert werden, was nur ein asymmetrisches Verfahren leisten kann.

8.4   Endgeräte

Von besonderer Bedeutung sind auch die Endgeräte (Computer, Tablets, Smartphones), mit denen der Kunde seinen Paketkasten bedient. Es muss darauf geachtet werden, dass diese Geräte frei von Viren, trojanischen Pferden usw. sind. Insbesondere bei Smartphones und Tablets muss zudem beachtet werden, dass die Softwarehersteller (z.B. Google, Apple, Microsoft) häufig einen sehr umfassenden Zugriff auf das Smartphone besitzen, und dass zudem diese Smartphones/Tablets häufig an bestimmte Accounts (z.B. einen Google-Account) gebunden sind, deren Zugangsdaten vom Kunden deshalb entsprechend geschützt werden müssen. Je nach Kundenanforderung sind deshalb erweiterte Sicherheitstechniken, wie z.B. PIN/TAN-Verfahren oder andere Zwei-Faktor-Authentifizierungen beim Zugriff auf den Paketkasten denkbar.