Das Firmware Security Module (FSM) ist eine softwarebasierte Lösung, die Steuergeräte ohne spezielle Security-Hardware oder mit nicht aktualisierbarer Hardware nachträglich sichert. Es ermöglicht ein sicheres Starten des Steuergeräts und schützt notwendige Geheimnisse. Dieses Modul bietet eine flexible und effektive Möglichkeit, bestehende Systeme mit den erforderlichen Sicherheitsmechanismen nachzurüsten. Besonders im Kontext des Software-Defined Vehicle (SDV) ist die Crypto-Agilität des FSM entscheidend, um den Schutz über die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs zu gewährleisten.

Als Teil des FSM-Projekts integriert IAV quantumSAR aktualisierbare Verschlüsselungsalgorithmen, um auf die Bedrohung durch Quantencomputer zu reagieren. Es ist als Open-Source-Projekt konzipiert, das jedem zur Verfügung steht und individuell angepasst werden kann. IAV arbeitet mit Algorithmen, die als quantensicher gelten, um die Fahrzeuge auch in Zukunft vor Cyberangriffen zu schützen.

IAV verfolgt den Ansatz des Security by Design, um Risiken bereits in der Entwicklungsphase abzusichern. Durch die Durchführung von Risikoanalysen und die Entwicklung von Sicherheitsfunktionen stellt IAV sicher, dass Fahrzeuge von Anfang an gegen Cyberangriffe gewappnet sind.

Das ACDC ermöglicht das Monitoring von Fahrzeugen im Feld und erkennt Schwachstellen hinsichtlich der Sicherheit. Es ermächtigt Cybersecurity-Experten dazu, schnell und effektiv auf erkannte Bedrohungen zu reagieren und bietet somit eine kontinuierliche Absicherung über die Lebensdauer des Fahrzeugs hinweg.

Mit dem Aufkommen von Quantencomputern wird sich die Cybersicherheit grundlegenden verändern. Quantencomputer besitzen die Fähigkeit, Spezielle Berechnungen in einer Geschwindigkeit durchzuführen, die mit herkömmlichen Computern unmöglich ist. Das hat direkte Auswirkungen auf die Sicherheit unserer digitalen Systeme.

Ein einfaches Beispiel dazu: Angenommen, ein vernetztes Fahrzeug nutzt herkömmliche Verschlüsselungsmethoden, um die Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und der Infrastruktur zu sichern. Diese Verschlüsselung basiert auf mathematischen Problemen, die mit heutigen Computern nur sehr schwer zu lösen sind, was die Datenübertragung sicher macht. Ein Quantencomputer jedoch könnte diese mathematischen Probleme in Bruchteilen der Zeit lösen, die ein herkömmlicher Computer benötigen würde. Das bedeutet, dass die Verschlüsselung, die das Fahrzeug schützt, effektiv gehackt werden könnte

Hier kommen quantensichere Algorithmen ins Spiel. Die Embedded Security Experten Philipp Jungklass und Marco Siebert erklären: „Die bisherigen Verfahren sind durch Quantencomputer einfach zu brechen.“ Quantensichere Algorithmen, Post-Quantum-Algorithmen genannt, basieren auf mathematischen Problemen, die auch für Quantencomputer schwer zu lösen sind. „Post-Quantum-Kryptografie beschreibt letztendlich Algorithmen, die auch im Zeitalter des Quantencomputers noch die nötige Sicherheit bieten.“ Diese Algorithmen sind somit die Lösung, um die Sicherheit von vernetzten Fahrzeugen und anderen digitalen Systemen auch in der Ära der Quantencomputer zu gewährleisten.

IAV hat auf die Herausforderungen, die Quantencomputer für die Cybersecurity darstellen, mit der Entwicklung einer innovativen Software reagiert. Diese Software ermöglicht die effiziente Implementierung von Post-Quantum-Algorithmen auf aktuellen Steuergeräten. „Wir haben uns dazu entschlossen, die Post Quantum Algorithmen auf einem heute gängigen Steuergerät umzusetzen und zu evaluieren“, erklärt Marco Siebert, Abteilungsleiter Embedded Security bei IAV. Durch die Anpassung von Algorithmen aus einer Open-Source-Bibliothek für den Einsatz auf Mikrocontrollern konnte IAV wertvolle Erkenntnisse gewinnen und diese in der Praxis testen.

IAV hat sich dazu entschlossen, diese Software als Open-Source-Lösung zu veröffentlichen. Diese Entscheidung basiert auf der Überzeugung, dass Transparenz und das Teilen von Wissen die Sicherheit und das Vertrauen in digitale Systeme stärken. „Unserer Meinung nach basieren Security relevante Systeme immer auf Vertrauen“, betont Siebert. Durch die Offenlegung des Codes auf GitHub lädt IAV die globale Community ein, die Implementierung zu überprüfen und zur Verbesserung der Software beizutragen.

Um Cybersicherheit zu gewährleisten, benötigen Experten Mechanismen, die Schwachstellen identifizieren und beheben, bevor Angreifer sie ausnutzen können. Penetrationstests spielen dabei eine entscheidende Rolle. Durch sie können Cybersecurity-Spezialisten potenzielle Sicherheitslücken frühzeitig erkennen und schließen.

Claude-Pascal Stöber-Schmidt, Project Manager Cybersecurity bei IAV, erklärt die Funktionsweise dieser Tests: „Sie zielen darauf ab, unerwünschtes Verhalten der Software hervorzurufen, um potenzielle Sicherheitslücken zu identifizieren.“

Durch die Entwicklung spezifischer Angreifermodelle und den Einsatz fortschrittlicher Techniken wie Scanning, Angriffssimulationen und Schwachstellenanalyse können Penetrationstester verborgene Sicherheitsrisiken aufdecken. Diese systematische Herangehensweise ermöglicht es, Schwachstellen nicht nur zu identifizieren, sondern auch zu verstehen, wie sie ausgenutzt werden könnten, um beispielsweise geschützte Daten zu entwenden oder Systeme zu kompromittieren.

„Unser Ziel ist es, diese Schwachstellen zu nutzen, um einen bestimmten Effekt zu erzielen und so die Sicherheit unserer Kunden zu stärken,“ sagt Stöber-Schmidt.

IAV nutzt dabei eine Vielzahl von Tools und Techniken, darunter DiagRA für CAN-Bus-Tests und Kali Linux für Netzwerktests, um eine umfassende Bewertung der Cybersicherheit zu gewährleisten.