Seminar SEGGER emBoot-Secure – Test, Härtung und Produktionsfreigabe

Das Seminar überführt die Sicherheitsarchitektur in einen vollständigen Test- und Freigabekatalog. Nicht nur der Normalfall, sondern vor allem manipulierte Pakete, Grenzwerte, Unterbrechungen, fehlerhafte Schlüssel, beschädigte Speicherbereiche und unvollständige Zustände werden reproduzierbar geprüft.

Inhaltsübersicht

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

Lernziele

• Eine risikobasierte Teststrategie für Boot- und Updatekette erstellen.
• Kryptografische, syntaktische und semantische Negativtests systematisch durchführen.
• Stromausfall-, Reset-, Speicher- und Fault-Injection-Szenarien reproduzierbar prüfen.
• Bootzeit, Speicherbedarf und Verarbeitungsgrenzen messen und bewerten.
• Produktionsfreigabe und Regression mit eindeutigen Nachweisen absichern.

Schrittweise Seminarinhalte

1. Teststrategie und Rückverfolgbarkeit

Schwerpunkt: Sicherheitsziele, Anforderungen, Risiken, Testebenen, Hardwarevarianten, Regression, Abdeckung und Freigabekriterien.

1. Ausgangslage, Schutzbedarf und Zielkriterien für den Themenblock „Teststrategie und Rückverfolgbarkeit“ erfassen.
2. Relevante Komponenten, Daten, Rollen und Abhängigkeiten anhand von Sicherheitsziele, Anforderungen, Risiken, Testebenen, Hardwarevarianten, Regression, Abdeckung und Freigabekriterien modellieren.
3. Die erforderliche Konfiguration, Implementierung oder Prozessfolge am Laborsystem beziehungsweise am Architekturmodell schrittweise umsetzen.
4. Funktion, Sicherheitsgrenzen, Fehlerverhalten und Nachvollziehbarkeit mit definierten Positiv-, Negativ- und Manipulationsfällen prüfen.
5. Als Arbeitsergebnis einen rückverfolgbaren Master-Testplan dokumentieren, fachlich abnehmen und in einen wiederholbaren Standard überführen.

2. Signatur- und Schlüssel-Negativtests

Schwerpunkt: falscher Schlüssel, veränderte Signatur, manipulierte Nutzdaten, ungültiger Hash, falsches Produkt und abgeschnittene Daten.

1. Ausgangslage, Schutzbedarf und Zielkriterien für den Themenblock „Signatur- und Schlüssel-Negativtests“ erfassen.
2. Relevante Komponenten, Daten, Rollen und Abhängigkeiten anhand von falscher Schlüssel, veränderte Signatur, manipulierte Nutzdaten, ungültiger Hash, falsches Produkt und abgeschnittene Daten modellieren.
3. Die erforderliche Konfiguration, Implementierung oder Prozessfolge am Laborsystem beziehungsweise am Architekturmodell schrittweise umsetzen.
4. Funktion, Sicherheitsgrenzen, Fehlerverhalten und Nachvollziehbarkeit mit definierten Positiv-, Negativ- und Manipulationsfällen prüfen.
5. Als Arbeitsergebnis einen kryptografischen Negativtestkatalog dokumentieren, fachlich abnehmen und in einen wiederholbaren Standard überführen.

3. Paketparser und Formatrobustheit

Schwerpunkt: Längenfelder, Überläufe, Grenzwerte, unbekannte Optionen, Reihenfolge, Dekompressionsbomben und fehlerhafte Metadaten.

1. Ausgangslage, Schutzbedarf und Zielkriterien für den Themenblock „Paketparser und Formatrobustheit“ erfassen.
2. Relevante Komponenten, Daten, Rollen und Abhängigkeiten anhand von Längenfelder, Überläufe, Grenzwerte, unbekannte Optionen, Reihenfolge, Dekompressionsbomben und fehlerhafte Metadaten modellieren.
3. Die erforderliche Konfiguration, Implementierung oder Prozessfolge am Laborsystem beziehungsweise am Architekturmodell schrittweise umsetzen.
4. Funktion, Sicherheitsgrenzen, Fehlerverhalten und Nachvollziehbarkeit mit definierten Positiv-, Negativ- und Manipulationsfällen prüfen.
5. Als Arbeitsergebnis eine robuste Parser- und Formatprüfung dokumentieren, fachlich abnehmen und in einen wiederholbaren Standard überführen.

4. Stromausfall, Reset und Zustandsfehler

Schwerpunkt: Unterbrechung beim Löschen, Schreiben, Verifizieren und Umschalten, Watchdog, Brownout, doppelte Verarbeitung und Wiederaufnahme.

1. Ausgangslage, Schutzbedarf und Zielkriterien für den Themenblock „Stromausfall, Reset und Zustandsfehler“ erfassen.
2. Relevante Komponenten, Daten, Rollen und Abhängigkeiten anhand von Unterbrechung beim Löschen, Schreiben, Verifizieren und Umschalten, Watchdog, Brownout, doppelte Verarbeitung und Wiederaufnahme modellieren.
3. Die erforderliche Konfiguration, Implementierung oder Prozessfolge am Laborsystem beziehungsweise am Architekturmodell schrittweise umsetzen.
4. Funktion, Sicherheitsgrenzen, Fehlerverhalten und Nachvollziehbarkeit mit definierten Positiv-, Negativ- und Manipulationsfällen prüfen.
5. Als Arbeitsergebnis einen reproduzierbaren Power-Fail-Testablauf dokumentieren, fachlich abnehmen und in einen wiederholbaren Standard überführen.

5. Fault Injection und Hardwarefehler

Schwerpunkt: Flash-Bitfehler, RAM-Fehler, fehlerhafte UID, Busfehler, Taktabweichung, Debug-Zugriff und Manipulationsversuche.

1. Ausgangslage, Schutzbedarf und Zielkriterien für den Themenblock „Fault Injection und Hardwarefehler“ erfassen.
2. Relevante Komponenten, Daten, Rollen und Abhängigkeiten anhand von Flash-Bitfehler, RAM-Fehler, fehlerhafte UID, Busfehler, Taktabweichung, Debug-Zugriff und Manipulationsversuche modellieren.
3. Die erforderliche Konfiguration, Implementierung oder Prozessfolge am Laborsystem beziehungsweise am Architekturmodell schrittweise umsetzen.
4. Funktion, Sicherheitsgrenzen, Fehlerverhalten und Nachvollziehbarkeit mit definierten Positiv-, Negativ- und Manipulationsfällen prüfen.
5. Als Arbeitsergebnis einen priorisierten Fault-Injection-Plan dokumentieren, fachlich abnehmen und in einen wiederholbaren Standard überführen.

6. Leistung, Speicher und Bootzeit

Schwerpunkt: Paketgröße, Hashzeit, RSA- oder ECDSA-Verifikation, Dekompression, Flashzeit, RAM-Spitzenwert und Startlatenz.

1. Ausgangslage, Schutzbedarf und Zielkriterien für den Themenblock „Leistung, Speicher und Bootzeit“ erfassen.
2. Relevante Komponenten, Daten, Rollen und Abhängigkeiten anhand von Paketgröße, Hashzeit, RSA- oder ECDSA-Verifikation, Dekompression, Flashzeit, RAM-Spitzenwert und Startlatenz modellieren.
3. Die erforderliche Konfiguration, Implementierung oder Prozessfolge am Laborsystem beziehungsweise am Architekturmodell schrittweise umsetzen.
4. Funktion, Sicherheitsgrenzen, Fehlerverhalten und Nachvollziehbarkeit mit definierten Positiv-, Negativ- und Manipulationsfällen prüfen.
5. Als Arbeitsergebnis ein messbares Performance- und Ressourcenprofil dokumentieren, fachlich abnehmen und in einen wiederholbaren Standard überführen.

7. Recovery, Bootloader-Update und Freigabe

Schwerpunkt: Recovery-Abdeckung, beschädigter Bootloader, Update des Bootloaders, Rollback, Serienprüfung, Regression und Produktionssign-off.

1. Ausgangslage, Schutzbedarf und Zielkriterien für den Themenblock „Recovery, Bootloader-Update und Freigabe“ erfassen.
2. Relevante Komponenten, Daten, Rollen und Abhängigkeiten anhand von Recovery-Abdeckung, beschädigter Bootloader, Update des Bootloaders, Rollback, Serienprüfung, Regression und Produktionssign-off modellieren.
3. Die erforderliche Konfiguration, Implementierung oder Prozessfolge am Laborsystem beziehungsweise am Architekturmodell schrittweise umsetzen.
4. Funktion, Sicherheitsgrenzen, Fehlerverhalten und Nachvollziehbarkeit mit definierten Positiv-, Negativ- und Manipulationsfällen prüfen.
5. Als Arbeitsergebnis einen vollständigen Produktionsfreigabebericht dokumentieren, fachlich abnehmen und in einen wiederholbaren Standard überführen.

Praxisübungen und Laborszenarien

• Erstellung einer Manipulationsmatrix für Paket, Schlüssel, Firmware und Metadaten.
• Automatisierte Ausführung von Parser- und Signatur-Negativtests.
• Durchführung definierter Stromunterbrechungen und Reset-Sequenzen.
• Messung von Bootzeit, Verifikationsdauer und RAM-Spitzenwert.
• Aufbau einer Freigabecheckliste mit Pflichtnachweisen und Abbruchkriterien.

Zielgruppe und Voraussetzungen

Zielgruppe: Embedded-Test und Qualitätssicherung, Bootloader- und Firmware-Entwicklung, Product Security, Validierung und technische Freigabeverantwortung.

Voraussetzungen: Erfahrung mit Embedded-Test, Debugging und automatisierter Testausführung; Kenntnisse der emBoot-Secure-Integration.

Didaktik und Arbeitsweise

Kurze Fachimpulse werden unmittelbar durch Architekturarbeit, Demonstrationen, strukturierte Implementierungsschritte, praktische Übungen und kontrollierte Fehlerfälle vertieft. Jede Übung verwendet definierte Ausgangswerte, Prüfpunkte, Negativfälle und Dokumentationsanforderungen, damit die erarbeiteten Abläufe als Entwicklungs-, Produktions- oder Betriebsstandard wiederholbar bleiben.