Cybersicherheit von Grund auf: Wie Aptiv komplexe Systeme vom Edge bis zur Cloud schützt

Angesichts zunehmender Cyberbedrohungen und strengerer regulatorischer Anforderungen investiert Aptiv in die Sicherheit auf allen Plattformen – von eingebetteten Systemen und Fahrzeugnetzwerken bis hin zu Cloud-Konnektivität und Over-the-Air-Updates.

Aptiv plant weit im Voraus, denn unsere Kunden tun dies ebenfalls. Große Projekte haben lange Entwicklungszeiträume. Automobilhersteller konzipieren Fahrzeuge so, dass sie 15 Jahre oder länger im Einsatz sind. Der Bau einer Großproduktionsanlage kann fünf Jahre dauern. In der Luft- und Raumfahrt werden Entwicklungszeitpläne in Jahrzehnten gemessen.

Das kontinuierliche Engagement für Cybersicherheit wird durch konkrete Maßnahmen untermauert. Der mehrschichtige Ansatz von Aptiv umfasst mehrere integrierte Maßnahmen, wie diese laufenden Aptiv-Programme verdeutlichen.

Anwendung des „Secure by Design“-Prinzips in allen Branchen

Sicherheitsfunktionen müssen von Beginn jedes Projekts an eingebettet und in die Architektur, die Programmierung, die Tests sowie die Bereitstellungsprozesse integriert werden. Das Konzept „Secure by Design“ legt den Schwerpunkt auf ein proaktives Risikomanagement, das Angriffsflächen minimiert, den Prinzip des geringstmöglichen Zugriffs durchsetzt, Eingaben validiert und Systeme kontinuierlich überwacht. Dieser Ansatz ist während des gesamten Produktlebenszyklus von entscheidender Bedeutung, insbesondere jedoch in vernetzten Umgebungen wie der Automobilindustrie, der Cloud und im Edge-Computing.

Aptiv wendet bei seinen hardwareorientierten Anwendungsfällen, wie beispielsweise softwaredefinierten Fahrzeugen, die Prinzipien von „Secure-by-Design“ an. Diese Perspektive prägt viele Prioritäten von Aptiv und Wind River, darunter:

• Gemischte Kritikalität in Edge-AI-Kontexten
• In Cloud-Plattformen integrierte Zero-Trust-Sicherheit
• In die Enterprise-Linux-Distribution von Wind River integrierte Sicherheitsfunktionen

Weiterlesen: Erläuterung des sicheren Entwicklungslebenszyklus von Wind River®

Verbesserung der Systemsicherheit durch drahtlose Updates

Over-the-Air (OTA) Updates ermöglichen es Unternehmen, Software-Verbesserungen, Sicherheitspatches und Funktionserweiterungen aus der Ferne auf vernetzte Systeme zu übertragen, ohne dass ein physischer Zugriff erforderlich ist. Durch die Zentralisierung wird sichergestellt, dass dies sicher und effizient erfolgen kann.

So nutzen beispielsweise Hersteller von Industrieanlagen OTA, um die Steuerungssoftware an Produktionslinien zu aktualisieren. Vernetzte medizinische Geräte wie Infusionspumpen oder Bildgebungssysteme erhalten OTA-Firmware-Updates. Und OTA-Updates für Fahrzeuge es den Herstellern ermöglichen, die Fahrzeugsicherheit zu verbessern, während sie ihre Algorithmen weiterentwickeln.

OTA-Systeme sind ein Bereitstellungsmechanismus und keine Sicherheitsfunktion an sich. Die Integration von OTA-Funktionen in eine Softwarearchitektur ermöglicht es jedoch, sichere Systeme zu entwickeln und zu warten. Der Einsatz von OTA unterstützt Bestrebungen zur kontinuierlichen Verbesserung, zu schnelleren Innovationszyklen und zu einer höheren Sicherheitslage, wodurch diese Funktionen für die Verwaltung vernetzter und softwaregesteuerter Systeme unverzichtbar sind.

OTA-Systeme sind ein Bestandteil der konfigurationsfreien, nahtlosen Updates von Aptiv. Wir nutzen Containerisierung und standardisierte Schnittstellen, um neue Funktionen, Sicherheitspatches und Anwendungsupdates ohne komplexe manuelle Neukonfigurationen bereitzustellen. Hinter den Kulissen wird dies durch ein sicheres, redundantes Konfigurationsmanagement auf Basis der Blockchain-Technologie erreicht. Daten während der Übertragung werden mit modernster Kryptografie geschützt.

Weiterlesen: Wind River® Studio – drahtlose Updates eine einheitliche Schnittstelle für Geräte-Updates, schrittweise Einführungen und einen einheitlichen Support für alle Arten von Nutzdaten bieten

Automatisierung der Erstellung von Software-Stücklisten

Eine Stückliste (BOM) ist eine detaillierte Auflistung aller Rohstoffe, Komponenten und Anweisungen, die für die Herstellung, Reparatur oder Montage eines Produkts erforderlich sind. Wenn jeder weiß, was sich in der „Verpackung“ befindet, können Unternehmen Risiken in der Lieferkette, die Einhaltung von Lizenzbestimmungen und Sicherheitslücken besser bewältigen.

Traditionell werden Stücklisten in der Hardware-Entwicklung und im Konstruktionswesen verwendet, da sie alle Baugruppen und Teile auflisten, die zur Herstellung eines Endprodukts benötigt werden. So sind beispielsweise Stücklisten in der Automobilindustrie umfassende, hierarchische und strukturierte Auflistungen aller Rohstoffe, Teile, Komponenten und Baugruppen, die zur Herstellung eines Fahrzeugs benötigt werden. Diese digitalen Dokumente helfen bei der Steuerung komplexer Produktionsprozesse, um eine Just-in-Time-Montage zu gewährleisten, Kosten zu kontrollieren und den Lagerbestand zu verwalten.

Das BOM-Konzept geht jedoch über die Hardware hinaus. Software-BOMs definieren eine formale, verschachtelte Bestandsaufnahme aller Bestandteile einer Softwarekomponente, wie beispielsweise Open-Source-Bibliotheken, Module von Drittanbietern und deren Abhängigkeiten. Durch das Verständnis der Zusammensetzung der in Fahrzeugen verbauten Software – sowohl der Software von Aptiv als auch der Bibliotheken von Drittanbietern – können Erstausrüster Risiken in bereits im Einsatz befindlichen Fahrzeugen schneller und effizienter bewältigen.

Software-Stücklisten sind mittlerweile aus Sicherheits- und anderen Gründen fester Bestandteil des Standard-Entwicklungsprozesses:

• Aptiv konfiguriert neue Systemkomponenten automatisch so, dass sie sich nahtlos in die übergeordneten Systeme integrieren lassen, die diese überwachen.
• Systeme zur kontinuierlichen Integration und Bereitstellung erstellen mittlerweile für jeden Build Stücklisten, selbst wenn die Aktualisierungen wöchentlich erfolgen.

Weiterlesen: Alles, was in einem Software-Stückliste

Gewährleistung der Einhaltung der Secure-Boot-Vorgaben

Die PC-Branche entwickelte die Secure Boot Sicherheitsstandard, der dazu beiträgt, sicherzustellen, dass ein Gerät ausschließlich mit Software bootet, der der OEM vertraut. Das heißt, das System muss gewährleisten, dass der Code vom Hersteller und nicht von einem Angreifer stammt. Wenn ein PC startet, überprüft seine Firmware die Signatur jedes einzelnen Teils der Startsoftware, einschließlich der UEFI-Firmware-Treiber, der EFI-Anwendungen und des Betriebssystems. Der Computer startet nur, wenn die Signaturen gültig sind; daraufhin übergibt die Firmware die Kontrolle an das Betriebssystem.

Das Gleiche gilt für die Fahrzeugausstattung. Da Fahrzeuge immer stärker vernetzt sind, legen die Erstausrüster immer mehr Wert darauf, die Daten der Verbraucher vor Cyberangriffen zu schützen. Fahrzeuge erhalten regelmäßig neue Komponenten, sei es als Ersatz oder als Aufrüstung. Angesichts der Vielzahl an Konfigurationsmöglichkeiten für so viele Komponenten können Fehler – und Sicherheitsprobleme – auftreten, selbst bei routinemäßigen Wartungsarbeiten.

Beim Starten eines Fahrzeugs sollte das System die Authentizität und Integrität der Software überprüfen, bevor diese ausgeführt wird. Tatsächlich sind die Erstausrüster dazu verpflichtet. Die Vorschriften für die Automobilindustrie – insbesondere UNECE R155 und R156 sowie ISO 21434 – schreiben „Secure Boot“, „Secure Load“ und „Secure Update“ vor, um die Integrität und Sicherheit der elektronischen Steuergeräte zu gewährleisten. Diese Normen verlangen eine kryptografische Überprüfung der Software, „Root-of-Trust“-Mechanismen und sichere OTA-Update-Ketten.

Die Cybersicherheitslösungen von Aptiv können fehlerhaft funktionierende Fahrzeugsoftware erkennen und entsprechend darauf reagieren. Wir haben – und implementiert – Cybersicherheitsfunktionen, die sichere Software-Updates und ein sicheres Lebenszyklusmanagement ermöglichen. Aptiv unterstützt „Secure Boot“ mit quantenresistenter Verschlüsselung und gewährleistet so manipulationssichere Software.

Die Secure-Boot-Technologie schafft eine Vertrauenskette, indem sie die gesamte Bandbreite der Softwarekomponenten validiert – von der Hardware-Vertrauensbasis über den Bootloader und den Kernel bis hin zum signierten Container und der Anwendung selbst. Die Kombination aus Containersicherheit und Secure Boot sorgt für eine durchgängige Vertrauenskette für die auf einem Gerät ausgeführte Software.

Heute funktioniert dies bei softwaredefinierten Fahrzeugen. Morgen wird es auch bei anderen Hardware-Typen funktionieren.

Weiterlesen: Sehen Sie sich ein kurzes Video an, in dem erklärt wird, wie Secure Boot für den Automobilbereich mit Wind River® Helix™ Funktionen

Entwicklungen im Bereich quantenresistenter Kryptografie verfolgen

Die Architektur von Quantencomputern, die auf der parallelen Datenverarbeitung basiert, kann komplexe Probleme, die für herkömmliche Computer schwierig sind, zügig bewältigen. Hier werden derzeit bahnbrechende Fortschritte erzielt.

Doch die heutigen Verschlüsselungssysteme werden angreifbar, sobald praxistaugliche Quantencomputer auf den Markt kommen. Auch wenn das noch in weiter Ferne zu liegen scheint, müssen die Vorbereitungen auf Quantenbedrohungen bereits jetzt beginnen. Unternehmen benötigen Zeit, um Pläne für den Übergang zur Post-Quanten-Kryptografie systematisch umzusetzen. Das ist entscheidend; die Kunden von Aptiv arbeiten bereits mit verlängerten Produktzyklen.

Dies ist ein Bereich, auf den wir uns besonders konzentrieren. Aptiv arbeitet eng mit Halbleiterunternehmen zusammen und hat eine chipbeschleunigte, quantenresistente Kryptografie demonstriert. Wir sind bereits nach den Standards des National Institute of Standards and Technology für Quantensicherheit zertifiziert.

Weiterlesen: Warum es an der Zeit ist, in Quanten- Cybersicherheit zu investieren bietet praktische Ratschläge dazu, wie sich OEMs – und alle anderen – vorbereiten sollten

Mitwirkung in Arbeitsgruppen für sicherheitsrelevante Normen

Sicherheitsbezogene Normungsgremien spielen eine entscheidende Rolle bei der Festlegung von Rahmenwerken, Best Practices und Zertifizierungsanforderungen, die gewährleisten, dass digitale Systeme sicher, zuverlässig und interoperabel sind. Branchenführer, Regulierungsbehörden und technische Experten arbeiten gemeinsam daran, gemeinsame Grundlagen für Risikomanagement, sichere Entwicklung, Datenschutz und die Reaktion auf Vorfälle zu schaffen. Dies erleichtert es allen Beteiligten, die regulatorischen Anforderungen zu erfüllen, Schwachstellen zu reduzieren und Vertrauen bei Kunden und Partnern aufzubauen.

Aptiv wendet bewährte Entwicklungsstandards an, bei denen Sicherheit an erster Stelle steht, und entwickelt Sicherheitssysteme, die den neuen behördlichen Vorschriften entsprechen. Darüber hinaus sind sowohl Aptiv als auch Wind River aktive Mitglieder in mehreren sicherheitsbezogenen Normungsgremien, teilweise in leitenden Positionen, darunter die folgenden:

• Die Allianz für Innovation in der Automobilindustrie, ein bedeutender Verband der US-Automobilindustrie, der Einfluss auf die Politik, die Regulierung und die Einführung von Standards im Bereich der Cybersicherheit von Fahrzeugen nimmt.
• Forum der Incident-Response- und Sicherheitsteams (FIRST), insbesondere dessen Teams zur Reaktion auf Produktsicherheitsvorfälle. FIRST ist eine globale Cybersicherheitsorganisation, die sich auf die Zusammenarbeit bei der Reaktion auf Vorfälle, den Umgang mit Sicherheitslücken und den Austausch von Bedrohungsinformationen konzentriert.
• Die OPEN-Allianz (Automotive Ethernet Consortium), eine Organisation zur Entwicklung von Standards für Ethernet-Netzwerke im Automobilbereich, was direkte Auswirkungen auf die Cybersicherheit hat (beispielsweise im Hinblick auf die sichere Kommunikation im Fahrzeug).

Die Beteiligung von Aptiv bedeutet, dass unsere Mitarbeiter wissen, was in der Branche vor sich geht und wie Unternehmen darauf reagieren, und dass unsere Experten zu denjenigen gehören, die mitbestimmen, wie die richtigen Maßnahmen aussehen sollten.

Weiterlesen: Positionierung der Cybersicherheit in der Automobilbranche für die Zukunft

Mit Blick auf die Zukunft

Aptiv passt sich nicht nur an die sich wandelnde Bedrohungslandschaft an, sondern trägt auch aktiv zu deren Gestaltung bei. Durch direkte Beiträge zu globalen Standards wie ISO/SAE 21434, die formelle Zertifizierung nach diesen Rahmenwerken sowie die Mitwirkung in Branchenallianzen und Sicherheitsgemeinschaften haben wir Cybersicherheit in den gesamten Lebenszyklus unserer Produkte integriert und positionieren Aptiv damit als wichtigen Faktor für das Vertrauen seiner Kunden.