Seminar MCUboot Firmware-Images, Header und TLV-Manifeste

Das eintägige Fachseminar vermittelt den Aufbau eines MCUboot-Images und die sichere Interpretation seiner Metadaten. Die technischen Zusammenhänge werden nicht nur beschrieben, sondern an einem durchgängigen Beispielsystem bis zu prüfbaren Boot- und Updatezuständen nachvollzogen.

Die Bearbeitung umfasst die Themenfelder Imageformat und manifestierte Vertrauenskette. Jeder Themenblock beginnt mit einem eigenen Inhaltsverzeichnis, wird anschließend in klaren Arbeitsschritten umgesetzt und endet mit einer praktischen Prüfung einschließlich typischer Fehler- und Grenzfälle.

Inhaltsverzeichnis

• Zielgruppe
• Voraussetzungen
• Lernziele
• Seminarinhalte
• Tag 1: Imageformat und manifestierte Vertrauenskette
• Praxisanteil
• Arbeitsweise

Zielgruppe

Firmware-Entwickler, Build-Ingenieure, Tester und Security-Reviewer.

Voraussetzungen

Grundkenntnisse in Binärformaten, Hexdarstellung und Firmware-Builds.

Lernziele

• Image-Header, Nutzdaten, TLV-Bereiche und Trailer eindeutig zuordnen
• geschützte und ungeschützte Metadaten sicher unterscheiden
• Hash-, Signatur-, Schlüssel- und Abhängigkeits-TLVs interpretieren
• Images mit imgtool erzeugen, untersuchen und auf Konsistenz prüfen

Seminarinhalte

Die Inhalte werden in aufeinander aufbauenden Kapiteln bearbeitet. Jedes Tageskapitel enthält ein eigenes Inhaltsverzeichnis und einen schrittweisen Praxisablauf.

Tag 1: Imageformat und manifestierte Vertrauenskette

Inhaltsverzeichnis des Tageskapitels

• Magic, Ladeadresse, Headergröße, Imagegröße, Flags und Versionsfelder
• Anwendungsdaten, Padding und Grenzen des signierten Bereichs
• geschützter TLV-Bereich für sicherheitsrelevante Metadaten
• Hash-, Signatur-, Schlüssel-, Security-Counter- und Abhängigkeits-TLVs
• Image-Trailer, Upgrade-Status und Abgrenzung zu dauerhaftem Imageinhalt

Schrittweise Bearbeitung

1. Schritt 1: „Magic, Ladeadresse, Headergröße, Imagegröße, Flags und Versionsfelder“ wird fachlich eingeordnet; Systemgrenzen, Voraussetzungen und Abhängigkeiten werden festgehalten.
2. Schritt 2: Für „Anwendungsdaten, Padding und Grenzen des signierten Bereichs“ werden die relevanten Konfigurationswerte, Datenstrukturen und Werkzeuge am Beispielprojekt nachvollzogen.
3. Schritt 3: „geschützter TLV-Bereich für sicherheitsrelevante Metadaten“ wird am Beispielprojekt praktisch umgesetzt und mit Bootmeldungen, Speicherinhalten oder Prüfdaten kontrolliert.
4. Schritt 4: Zu „Hash-, Signatur-, Schlüssel-, Security-Counter- und Abhängigkeits-TLVs“ wird ein Fehler- oder Grenzfall gezielt erzeugt, ausgewertet und mit einer belastbaren Korrektur behoben.
5. Schritt 5: „Image-Trailer, Upgrade-Status und Abgrenzung zu dauerhaftem Imageinhalt“ wird abschließend in einen wiederholbaren Arbeits- und Prüfablauf für Entwicklungs- oder Produktionsprojekte überführt.

Praktische Umsetzung

Mehrere signierte Images werden binär zerlegt, mit einem Dump-Werkzeug analysiert und anschließend durch gezielte Manipulation einzelner Felder validiert oder verworfen.

Praxisanteil

Der praktische Anteil umfasst mehrere signierte images werden binär zerlegt, mit einem dump-werkzeug analysiert und anschließend durch gezielte manipulation einzelner felder validiert oder verworfen. Die Übungen verwenden signierte Test-Images, kontrollierte Flashzustände und nachvollziehbare Prüfergebnisse.

Arbeitsweise

Kurzvorträge ordnen die Konzepte ein. Demonstrationen zeigen die Wirkung der Konfiguration auf Image, Flash und Bootentscheidung. Die anschließenden Übungen werden schrittweise durchgeführt, durch Negativtests ergänzt und mit einer technischen Prüfliste dokumentiert.