Seminar ONEKEY OCP – Digital Cyber Twin und Firmwareanalyse

Eine Firmwareanalyse ist mehr als das Anzeigen einer CVE-Liste. Erst die rekonstruierte Struktur aus Dateien, Komponenten, Abhängigkeiten, Artefakten und technischen Eigenschaften ermöglicht eine belastbare Interpretation der Sicherheitslage.

Inhaltsübersicht

1. Zielsetzung
2. Zielgruppe
3. Voraussetzungen
4. Seminarinhalte
5. Praxiswerkstatt
6. Kompetenzziele

Zielsetzung

Ziel ist die sichere Bedienung und technische Plausibilisierung des Analyseprozesses. Firmwareartefakte werden korrekt vorbereitet, Ergebnisse werden entlang der Analyseebenen geprüft und Einschränkungen oder Teilresultate werden nachvollziehbar dokumentiert.

Zielgruppe

Embedded- und Firmwareentwicklung, Product Security, Security Engineering, PSIRT, Penetration Testing, technische Qualitätssicherung und IoT-/OT-Sicherheitsverantwortung

Voraussetzungen

Grundkenntnisse zu Firmware, Linux- oder RTOS-Strukturen und eingebetteten Systemen; Programmierkenntnisse sind hilfreich, aber nicht zwingend erforderlich

Seminarinhalte

Modul 1: Firmwareartefakt und Analyseziel vorbereiten

Ein geeigneter, reproduzierbarer und eindeutig identifizierter Firmwarestand wird ausgewählt.

1. Schritt 1: Produkt, Hersteller, Version, Build und Herkunft des Artefakts dokumentieren.
2. Schritt 2: Archivstruktur, Verschlüsselung, Dateigröße und erwartete Inhalte vorab prüfen.
3. Schritt 3: Analyseziel und benötigte Konfiguration anhand des Produkttyps festlegen.

Modul 2: Upload und Analysekonfiguration

Firmware und optionale SBOM werden mit vollständigen Metadaten bereitgestellt.

1. Schritt 1: Uploadmaske öffnen und Pflicht- sowie optionale Metadaten konsistent erfassen.
2. Schritt 2: Firmware, optionales SBOM-Artefakt und Analysekonfiguration auswählen.
3. Schritt 3: Upload starten, Fortschritt beobachten und Referenz für spätere Nachverfolgung sichern.

Modul 3: Extraktion und Firmwarestruktur

Die Rekonstruktion verschachtelter Container und Dateisysteme wird nachvollzogen.

1. Schritt 1: Extrahierte Blobs, Parent-Child-Beziehungen und Firmwarestruktur öffnen.
2. Schritt 2: Ungewöhnliche Kompressions-, Container- oder Dateisystemebenen identifizieren.
3. Schritt 3: Fehlende oder nur teilweise extrahierte Bereiche als Analysegrenze dokumentieren.

Modul 4: Dateien und Verzeichnisvisualisierung

Das rekonstruierte Dateisystem wird nach sicherheitsrelevanten Bereichen untersucht.

1. Schritt 1: Ordnerstruktur nach Konfiguration, Diensten, Webinhalten und ausführbaren Dateien durchsuchen.
2. Schritt 2: Dateieigenschaften, Inhalte und zugeordnete Befunde prüfen.
3. Schritt 3: Komponentenfilter und Visualisierung zur Lokalisierung kritischer Dateien einsetzen.

Modul 5: Komponenten und Abhängigkeiten

Erkannte Softwarekomponenten werden mit Dateien, Evidenzen und Abhängigkeitsketten verknüpft.

1. Schritt 1: Komponentenname, Version, Lizenz und Identifikationsevidenz kontrollieren.
2. Schritt 2: Abhängigkeitsgraph für direkte und transitive Beziehungen auswerten.
3. Schritt 3: Unklare oder falsch zugeordnete Komponenten zur Nachbearbeitung markieren.

Modul 6: ELF- und Binäranalyse

Ausführbare Dateien werden anhand technischer Eigenschaften und Verknüpfungen bewertet.

1. Schritt 1: ELF-Informationen, Symbole, dynamische oder statische Verknüpfung und Hardening prüfen.
2. Schritt 2: Abhängigkeitsgraphen für ausführbare Dateien interpretieren.
3. Schritt 3: Binärvisualisierung und Entropiehinweise zur Auswahl vertiefender Prüfungen nutzen.

Modul 7: Artefakte und Sicherheitsindikatoren

Zertifikate, Schlüssel, Passwörter, Managementprotokolle und weitere Funde werden kontextbezogen bewertet.

1. Schritt 1: Artefaktkategorien öffnen und Fundort sowie Verwendung nachvollziehen.
2. Schritt 2: Offensichtliche Geheimnisse von Testdaten, Zertifikaten oder Fehlalarmen unterscheiden.
3. Schritt 3: Relevante Funde mit Risiko, Verantwortlichkeit und nächstem Prüfschritt dokumentieren.

Modul 8: Ergebnisqualität und Teilresultate

Die Verlässlichkeit der Analyse wird vor fachlichen Entscheidungen geprüft.

1. Schritt 1: Analyseübersicht auf Fehler, Warnungen und fehlende Prüfschritte kontrollieren.
2. Schritt 2: Ursachen wie Verschlüsselung, Obfuskation oder proprietäre Formate einordnen.
3. Schritt 3: Restunsicherheit, ergänzende manuelle Analyse und erneuten Lauf begründet festlegen.

Praxiswerkstatt

1. Arbeitsschritt 1: Ein Firmwareartefakt mit vollständigen Produkt- und Build-Metadaten für die Analyse vorbereiten.
2. Arbeitsschritt 2: Extraktionsbaum, Dateisystem, Komponenten- und ELF-Abhängigkeiten systematisch untersuchen.
3. Arbeitsschritt 3: Artefakte und technische Sicherheitsindikatoren in einer priorisierten Fundliste dokumentieren.
4. Arbeitsschritt 4: Die Analysequalität bewerten und für ein Teilresultat einen nachvollziehbaren Ergänzungsplan erstellen.

Kompetenzziele

• Firmwareartefakte reproduzierbar vorbereiten und hochladen
• Extraktion, Dateisystem, Komponenten und Abhängigkeiten strukturiert analysieren
• ELF-Eigenschaften, Artefakte und technische Sicherheitsindikatoren interpretieren
• Analysegrenzen und Teilresultate fachlich belastbar dokumentieren
• Den Digital Cyber Twin als Grundlage weiterer Security- und Compliance-Prozesse nutzen