„Die elektronikbasierten Funktionen im Automobil werden ansteigen. Sichere und zuverlässige softwarebasierte, eingebettete Systeme werden daher zur Grundvoraussetzung für die Entwicklung moderner Kraftfahrzeuge,“ betont Frank-Peter Böhm, Chief Executive Officer der OpenSynergy GmbH.

Das Softwareunternehmen ist Partner im Forschungsprojekt VirtuOS (Virtuelle Architekturen in Automotiven Softwaresystemen), das mit Mitteln des Europäischen Fonds für Regionalentwicklung (EFRE) und des Zukunftsfonds Berlin gefördert wird. Weitere Projektpartner sind die Technische Universität Berlin, Fachgebiet Softwaretechnik (SWT) am Institut für Softwaretechnik und Theoretische Informatik, und das Fraunhofer-Institut für Rechnerarchitektur und Softwaretechnik FIRST.

Zukünftig werden in Fahrzeugen mehrere Funktionen auf weniger, dafür aber leistungsfähigeren Steuergeräten integriert. Dies soll Kosten sparen und das Gewicht der Fahrzeuge reduzieren. Dabei können auf einem Steuergerät unterschiedlichste Applikationen laufen wie Infotainment-Applikationen und Fahrerassistenzsysteme (Park-Distance Control, Spurhalteassistenz oder Verkehrsschilderkennung). Darüber hinaus lassen sich verschiedene Funktionen, die auf dem neuen Entwicklungsstandard für Software in Autos, AUTOSAR, basieren und von unterschiedlichen Zulieferern stammen, auf einer Hardware zusammenführen. Daher muss schon auf der Plattform, auf der implementiert werden soll, sicherstellt sein, dass die Funktionen sich nicht gegenseitig beeinflussen und die Funktionssicherheit gewährleistet bleibt.

Infotainment-Applikationen können sich mit mobilen Endgeräten verbinden oder über Internet Informationen von einem Server abrufen uns somit Einfallstor für die Manipulation der gesamten Fahrzeugelektronik sein. Elektronische Systeme in Fahrzeugen waren bisher geschlossen (Security by obscurity). Deshalb fehlen noch allgemeingültige oder gar standardisierte Technologien, um die Angriffssicherheit zu gewährleisten. Partitionierung und virtuelle Maschinen helfen hier, das System sicherer zu machen.

Um sich diesen Herausforderungen zu stellen, werden in Zukunft sicherheitskritische Funktionen auf der Basis der AUTOSAR Software-Architektur realisiert. In diesem Standard existieren schon vielversprechende Ansätze zur Integration verschiedener Softwarekomponenten. Diese sind aber in Hinblick auf die unterschiedlichen Sicherheitsanforderungen der Einzelkomponenten neu zu bewerten und bei Bedarf zu erweitern.

Auch vorhandene Ansätze zur Angriffssicherheit müssen unter Berücksichtigung neuer Bedrohungsszenarien, die durch die Integration verschiedener funktionssicherer Software entstehen können, überprüft werden.

Vor diesem Hintergrund sind neue Prozesse, Werkzeuge und Methoden erforderlich, die im Rahmen des Projekts VirtuOS entwickelt werden.

Die Ergebnisse der Forschungs- und Entwicklungsarbeit werden zunächst dazu beitragen, Sicherheitsanforderungen an moderne automotive Software zu definieren. Weiter werden die Projektpartner Methoden erarbeiten und Regeln formulieren, nach denen sichere Systeme entwickelt werden können. Dabei wird vor allem das Zusammenspiel der einzelnen sicheren Software-Komponenten in einer sicheren Architektur definiert.

Am Beispiel eines Demonstrators soll gezeigt werden, dass nach den Vorgaben von VirtuOS entwickelte Software den Safety- und Security-Ansprüchen genügt, die relevante Normen wie AUTOSAR, Automotive SPICE, ISO 26262 oder Common Criteria vorschreiben. Am Beispiel des automobilen Software-Frameworks COQOS von OpenSynergy soll nachgewiesen werden, dass durch die Methodik Sicherheits- und Funktionsanforderungen erfüllt werden können.

„Das Besondere an diesem Projekt ist“, so Professor Stefan Jähnichen, Leiter von Fraunhofer FIRST, „dass es Wissenschaftler des Fraunhofer FIRST und der Technischen Universität Berlin mit Experten aus der Industrie und dem automotiven Umfeld von OpenSynergy zusammenführt. Die Wissenschaft steht hier in ständigem Dialog mit Automobilherstellern und Lieferanten, sodass die Forschungsergebnisse punktgenau bei der Automobilindustrie landen. Deshalb wird VirtuOS signifikant dazu beitragen, Autos sicherer zu machen.“