Seminar CHIPSEC – Low-Level-Hardwarezugriffe mit chipsec_util

Das zweitägige Seminar vermittelt den sicheren, methodischen Einsatz von chipsec_util für manuelle Hardware- und Firmwareanalysen. Zwei Tage sind notwendig, um Befehlsfamilien, Registerauflösung, PCI, MMIO, MSR, Speicher, I/O, UEFI und SPI in einer kontrollierten Reihenfolge praktisch zu beherrschen.

Inhaltsübersicht

• Lernziele und fachliche Einordnung
• Schrittweise Seminarinhalte
• Praxisübungen und Laborszenarien
• Zielgruppe und Voraussetzungen
• Didaktik und Arbeitsweise

Lernziele

• Befehlsstruktur, Hilfesystem und Sicherheitsgrenzen von chipsec_util sicher anwenden.
• PCI-, MMIO-, MSR-, I/O- und Speicherzugriffe nachvollziehbar durchführen.
• Abstrakte Register- und Control-Namen gegenüber Rohadressen bevorzugen.
• UEFI-, SPI-, TPM- und Tabellenwerkzeuge für manuelle Analyse auswählen.
• Low-Level-Ergebnisse beweissicher protokollieren und in Prüfabläufe überführen.

Schrittweise Seminarinhalte

1. Utility-Architektur und Sicherheitsmodell

Schwerpunkt: Befehle, Argumente, Helper, Treiber, Plattformkonfiguration, Hexadezimalnotation, read-only Priorität, Recovery und Abbruchkriterien.

1. Prüfziel, Plattformzustand, Schutzbedarf und sichere Grenzen für „Utility-Architektur und Sicherheitsmodell“ festlegen.
2. Relevante Artefakte, Register, Tabellen und Abhängigkeiten anhand von Befehle, Argumente, Helper, Treiber, Plattformkonfiguration, Hexadezimalnotation, read-only Priorität, Recovery und Abbruchkriterien erfassen und ordnen.
3. Geeignete CHIPSEC-Module und read-only Utility-Abfragen schrittweise ausführen; Änderungen bleiben freigegebenen Laborfällen vorbehalten.
4. Ausgaben, Werte, Locks und Fehlerverhalten durch Vergleich, Plausibilitätskontrolle sowie Positiv- und Negativfälle validieren.
5. Als Arbeitsergebnis eine verbindliche chipsec_util-Arbeitscheckliste erstellen, Befunde priorisieren und konkrete Retestkriterien festlegen.

2. PCI und Geräteinventar

Schwerpunkt: Enumeration, Bus, Device, Function, Konfigurationsraum, Header, Capabilities, BARs, Filtertreiberkontext und Plausibilitätsprüfung.

1. Prüfziel, Plattformzustand, Schutzbedarf und sichere Grenzen für „PCI und Geräteinventar“ festlegen.
2. Relevante Artefakte, Register, Tabellen und Abhängigkeiten anhand von Enumeration, Bus, Device, Function, Konfigurationsraum, Header, Capabilities, BARs, Filtertreiberkontext und Plausibilitätsprüfung erfassen und ordnen.
3. Geeignete CHIPSEC-Module und read-only Utility-Abfragen schrittweise ausführen; Änderungen bleiben freigegebenen Laborfällen vorbehalten.
4. Ausgaben, Werte, Locks und Fehlerverhalten durch Vergleich, Plausibilitätskontrolle sowie Positiv- und Negativfälle validieren.
5. Als Arbeitsergebnis ein validiertes PCI-Inventar erstellen, Befunde priorisieren und konkrete Retestkriterien festlegen.

3. MMIO, I/O und Registerzugriff

Schwerpunkt: MMIO-Bereiche, I/O-Ports, benannte Register, Bitfelder, Controls, Locks, Rohzugriff und sichere Vergleichsabfragen.

1. Prüfziel, Plattformzustand, Schutzbedarf und sichere Grenzen für „MMIO, I/O und Registerzugriff“ festlegen.
2. Relevante Artefakte, Register, Tabellen und Abhängigkeiten anhand von MMIO-Bereiche, I/O-Ports, benannte Register, Bitfelder, Controls, Locks, Rohzugriff und sichere Vergleichsabfragen erfassen und ordnen.
3. Geeignete CHIPSEC-Module und read-only Utility-Abfragen schrittweise ausführen; Änderungen bleiben freigegebenen Laborfällen vorbehalten.
4. Ausgaben, Werte, Locks und Fehlerverhalten durch Vergleich, Plausibilitätskontrolle sowie Positiv- und Negativfälle validieren.
5. Als Arbeitsergebnis einen reproduzierbaren Registeranalyseprozess erstellen, Befunde priorisieren und konkrete Retestkriterien festlegen.

4. MSR, physischer und virtueller Speicher

Schwerpunkt: CPU-Auswahl, MSR-Werte, Mehrprozessorvergleich, Speicheradressen, Dumps, Seitengrenzen, Zugriffsfehler und Evidenzsicherung.

1. Prüfziel, Plattformzustand, Schutzbedarf und sichere Grenzen für „MSR, physischer und virtueller Speicher“ festlegen.
2. Relevante Artefakte, Register, Tabellen und Abhängigkeiten anhand von CPU-Auswahl, MSR-Werte, Mehrprozessorvergleich, Speicheradressen, Dumps, Seitengrenzen, Zugriffsfehler und Evidenzsicherung erfassen und ordnen.
3. Geeignete CHIPSEC-Module und read-only Utility-Abfragen schrittweise ausführen; Änderungen bleiben freigegebenen Laborfällen vorbehalten.
4. Ausgaben, Werte, Locks und Fehlerverhalten durch Vergleich, Plausibilitätskontrolle sowie Positiv- und Negativfälle validieren.
5. Als Arbeitsergebnis eine kontrollierte CPU- und Speicheranalyse erstellen, Befunde priorisieren und konkrete Retestkriterien festlegen.

5. UEFI, SPI, TPM und Tabellenwerkzeuge

Schwerpunkt: Variablen, Firmwareabbilder, Descriptor, TPM-Kommandos, ACPI, SMBIOS, S3-Boot-Script und geeignete Einsatzgrenzen.

1. Prüfziel, Plattformzustand, Schutzbedarf und sichere Grenzen für „UEFI, SPI, TPM und Tabellenwerkzeuge“ festlegen.
2. Relevante Artefakte, Register, Tabellen und Abhängigkeiten anhand von Variablen, Firmwareabbilder, Descriptor, TPM-Kommandos, ACPI, SMBIOS, S3-Boot-Script und geeignete Einsatzgrenzen erfassen und ordnen.
3. Geeignete CHIPSEC-Module und read-only Utility-Abfragen schrittweise ausführen; Änderungen bleiben freigegebenen Laborfällen vorbehalten.
4. Ausgaben, Werte, Locks und Fehlerverhalten durch Vergleich, Plausibilitätskontrolle sowie Positiv- und Negativfälle validieren.
5. Als Arbeitsergebnis eine Auswahlmatrix für spezialisierte Utility-Befehle erstellen, Befunde priorisieren und konkrete Retestkriterien festlegen.

6. Runbook, Fehlerbehandlung und Retest

Schwerpunkt: Treiberfehler, nicht unterstützte Plattformen, Zugriffsverletzungen, instabile Geräte, Logqualität, Wiederholung und Eskalation.

1. Zielzustand, Verantwortlichkeiten, Aussagegrenzen und Kontrollkriterien für „Runbook, Fehlerbehandlung und Retest“ festlegen.
2. Benötigte Evidenz und Entscheidungsdaten anhand von Treiberfehler, nicht unterstützte Plattformen, Zugriffsverletzungen, instabile Geräte, Logqualität, Wiederholung und Eskalation in einer prüfbaren Struktur erfassen.
3. Technische Ergebnisse nach Ursache, Auswirkung, Reichweite und Verlässlichkeit bewerten.
4. Maßnahmen, Ausnahmen, Freigaben und Retestkriterien mit Positiv- und Negativfällen operationalisieren.
5. Als Arbeitsergebnis ein einsatzfähiges Low-Level-Analyse-Runbook dokumentieren, fachlich abnehmen und in den Regelprozess überführen.

Praxisübungen und Laborszenarien

• PCI-Inventarisierung und Auswertung ausgewählter Konfigurationsregister.
• Vergleich von benanntem Control, Registerfeld und Rohwert.
• Read-only MMIO-, MSR- und Speicheranalyse mit vollständigem Evidenzprotokoll.
• Auswahl geeigneter Utility-Befehle für mehrere Firmware- und Plattformfälle.

Zielgruppe und Voraussetzungen

Zielgruppe: Firmware und Hardware Security, Plattformdiagnose, Product Security, Incident Response und technische Revision.

Voraussetzungen: CHIPSEC-Grundkenntnisse, Verständnis von Registern, Adressräumen und Administratorrechten sowie Zugriff auf freigegebene Laborhardware.

Didaktik und Arbeitsweise

Die Befehlsfamilien werden vom risikoärmsten Inventar bis zu privilegierten Read-only-Zugriffen aufgebaut. Jeder Zugriff besitzt erwartete Ausgabe, Plausibilitätskontrolle, Abbruchbedingung und Dokumentationsschritt.