Kundenspezifische Systemintegration
Embedded Redesign
Board Support Package für Systemhäuser
Security-Risiken im Feldbetrieb
Viele Embedded-Systeme sind funktional stabil, sicherheitstechnisch aber historisch gewachsen. Schwachstellen entstehen häufig nicht an einer einzelnen Stelle, sondern im Zusammenspiel aus Systemstart, Betriebssystem, Update-Pfaden und Zugriffskonzepten. Genau deshalb muss Embedded Security früh in der Systemarchitektur berücksichtigt werden.
Unsicherer Systemstart
Zu große Angriffsfläche im Zielsystem
Unsichere Update-Pfade
Teilabsicherung statt SicherheitsarchitekturEmbedded Security entsteht nicht durch eine Einzelmaßnahme, sondern durch das abgestimmte Zusammenspiel mehrerer Systemebenen.
Technische Sicherheitsbausteine der Embedded Security
Ein belastbares Sicherheitskonzept für Embedded-Systeme entsteht nicht durch eine einzelne Funktion. Entscheidend ist das Zusammenspiel mehrerer technischer Bausteine, die zur Plattform, zum Einsatzszenario und zum späteren Feldbetrieb passen müssen.
Secure Boot & Chain of Trust
Absicherung des Systemstarts durch verifizierte und signierte Boot-Komponenten als Grundlage einer vertrauenswürdigen Startkette.
Betriebssystemhärtung
Reduktion der Angriffsfläche durch gezielte Konfiguration des Zielsystems, Deaktivierung unnötiger Dienste und saubere Rechtekonzepte.
Sichere Updates & OTA
Kontrollierte Softwareverteilung mit Signaturprüfung, Schutz vor manipulierten Images sowie Rollback- und Recovery-Strategien.
Kryptographie & Geräteidentitäten
Sichere Einbindung kryptographischer Verfahren, kontrolliertes Schlüsselmanagement und Nutzung gerätespezifischer Identitäten.
Hardware-nahe Sicherheitsfunktionen
Gezielte Nutzung vorhandener Sicherheitsmechanismen auf Plattform- und SoC-Ebene, etwa zur Trennung sensibler Funktionen.
Kommunikations- & Zugriffssicherheit
Absicherung von Protokollen, Gegenstellen, Remote-Zugängen und Kommunikationspfaden in vernetzten Embedded-Systemen.
Secure Boot & Chain of Trust
Die Vertrauensbasis eines Embedded-Systems entsteht bereits beim Start. Werden Startkomponenten nicht verifiziert, kann manipulierte Software ausgeführt werden, bevor höhere Schutzmechanismen überhaupt greifen.
Secure Boot stellt sicher, dass nur autorisierte und unveränderte Komponenten geladen werden. Dazu gehört je nach Plattform die Verifikation mehrerer Stufen der Startkette – etwa vom Bootloader über Kernel und Device Tree bis zu weiteren startrelevanten Artefakten. Genau hier beginnt die technische Chain of Trust.
Eine saubere Vertrauenskette ist besonders dann wichtig, wenn Geräte vernetzt betrieben, im Feld aktualisiert oder über lange Lebenszyklen gepflegt werden.
Typische Umsetzungsbausteine
- signierte Boot-Komponenten
- Verifikation der Startkette
- Absicherung von Bootloader und Kernel
- Plattformspezifische Sicherheitsmechanismen
- Abstimmung mit Update- und Schlüsselkonzepten
Betriebssystemhärtung
Ein funktionierendes Embedded-System ist nicht automatisch ein gehärtetes System. Betriebssystemhärtung reduziert die Angriffsfläche und überführt Sicherheitsanforderungen in eine kontrollierte Systemkonfiguration.
Im Fokus stehen nur die Komponenten, Dienste und Zugriffspfade, die für den realen Geräteeinsatz tatsächlich erforderlich sind. Ziel ist ein Zielsystem, das funktional vollständig, aber sicherheitstechnisch bewusst reduziert ist.
- unnötige Dienste deaktivieren
- Angriffsfläche des Zielsystems reduzieren
- Rechte und Rollen sauber definieren
- Root-Dateisystem absichern
- Persistenz kontrollieren
- Systemkonfiguration sicher auslegen
Sichere Updates & OTA
Ein Embedded-System bleibt nur dann langfristig beherrschbar, wenn Software-Updates sicher verteilt, geprüft und aktiviert werden können. Deshalb ist die Update-Architektur mit Signaturprüfung, Verifikation und Rückfallstrategie ein zentraler Bestandteil von Embedded Security.
Integrität und Herkunft prüfen
Manipulierte Images erkennen
Rollback und Recovery absichernSichere Updates entstehen nicht allein durch Signaturen, sondern durch das abgestimmte Zusammenspiel aus Verifikation, Aktivierung und Rückfallstrategie. Für Embedded-Linux-Systeme können etablierte Mechanismen wie RAUC eine sinnvolle Grundlage bilden, wenn signierte Images, kontrollierte Aktivierung und belastbare Rückfallpfade zusammengeführt werden sollen.
Update bereitstellen
Herkunft und Integrität prüfen
Installation kontrolliert durchführen
Aktivierung absichern
bei Fehlern Rollback oder Recovery auslösen
Kryptographie & Geräteidentitäten
Kryptographie wirkt in Embedded-Systemen nur dann zuverlässig, wenn Schlüssel, Identitäten und Vertrauensbeziehungen sauber in die Gerätearchitektur eingebunden sind.
Schlüssel müssen über den Lebenszyklus des Geräts kontrolliert erzeugt, verwaltet und genutzt werden.
Die Schutzwirkung kryptographischer Verfahren hängt sehr davon ab, wie sensible Schlüssel im System eingebunden & geschützt werden.
Eindeutige Geräteidentitäten sind die Grundlage für Authentisierung, Vertrauensbildung und abgesicherte Kommunikation.
Signatur- und Verschlüsselungsverfahren schützen Integrität, Herkunft und Vertraulichkeit sicherheitsrelevanter Datenpfade.
Sie planen Secure Boot, Betriebssystemhärtung oder ein abgesichertes OTA-Konzept? Wir unterstützen Sie bei der technischen Einordnung und Integration in Ihre Geräteplattform.
Hardware-nahe Sicherheitsfunktionen
Moderne Embedded-Plattformen bieten oft Sicherheitsfunktionen, die über reine Softwaremaßnahmen hinausgehen. Richtig genutzt, können sie besonders sensible Funktionen gezielt absichern.
Regulärer Systembereich
Hier laufen die normalen Gerätefunktionen und Anwendungsprozesse im vorgesehenen Betriebskontext.
Geschützter Sicherheitsbereich
Sensible Funktionen können in getrennten Ausführungsbereichen verarbeitet werden, etwa mit TEE-Ansätzen oder OP-TEE.
Definierte Übergänge
Entscheidend ist eine kontrollierte Kommunikation zwischen regulären und geschützten Bereichen, damit die Trennung architektonisch wirksam bleibt.
Kommunikations- & Zugriffssicherheit
Sobald Embedded-Systeme mit Backends, anderen Geräten oder Servicezugängen kommunizieren, müssen nicht nur Datenkanäle, sondern auch Vertrauensbeziehungen abgesichert werden. Kommunikationssicherheit ist ein zentraler Baustein, ersetzt aber keine abgesicherte Startkette, keine Härtung und kein belastbares Schlüsselkonzept.
Authentisierung von Geräten & Gegenstellen
Absicherung von Netzwerkprotokollen
Sicherung von Remote-Zugängen
Kommunikations-Verschlüsselung
Servicezugänge mitdenken
Je nach Gerätetyp sollten auch lokal erreichbare Schnittstellen, Debug-Zugänge oder Serviceports in die Sicherheitsbetrachtung einbezogen werden – insbesondere dann, wenn sie im Feld erreichbar oder im Servicefall aktivierbar sind.
Im Fokus stehen dabei weniger Spezialmaßnahmen für physischen Schutz als vielmehr die Frage, welche lokalen Zugriffspfade im Serienbetrieb tatsächlich erforderlich sind und wie sie im Gesamtkonzept bewertet, begrenzt oder abgesichert werden.
Welche Servicezugänge werden im Feld wirklich benötigt?
Welche Debug-Pfade sollten eingeschränkt oder deaktiviert werden?
Welche lokalen Schnittstellen beeinflussen das Bedrohungsbild des Geräts?
Security im Entwicklungsprozess
Embedded Security im Entwicklungsprozess (Security-by-Design) sollte nicht erst nach der Implementierung betrachtet werden. Belastbare Sicherheitsmechanismen entstehen dann, wenn Anforderungen, Architektur, Bedrohungsbild und technische Umsetzung früh zusammengeführt werden und nicht als nachträgliche Ergänzung entstehen.
Anforderungen analysieren
Einsatzszenario, Sicherheitsziele und Feldbedingungen klären.
Bedrohungsbild bewerten
Angriffsflächen und typische Fehlkonfigurationen identifizieren.
Sicherheitsarchitektur festlegen
Geeignete Mechanismen in Boot-, OS-, Update- und Kommunikationskonzept einordnen.
Umsetzung integrieren
Sicherheitsfunktionen in Plattform, Systemsoftware und Gerätearchitektur einbetten.
Reviews und Prüfungen durchführen
Schwachstellen, Inkonsistenzen und Fehlzustände früh erkennen.
Plattformen & Security-Anforderungen
Sicherheitsanforderungen entstehen plattformübergreifend, ihre technische Ausgestaltung hängt jedoch stark von Systemarchitektur, Gerätekontext und Lebenszyklus ab.
besonders relevant für Secure Boot, BSP-nahe Integration, Betriebssystemhärtung, OTA-Strategien und Recovery
relevant für abgesicherte Systemkonfiguration, Dienste, Rechte, Updates und Zugriffskonzepte
relevant für Systemanpassung, Update-Sicherheit, Kommunikationspfade und Rechtekonzepte
Warum SIGMA?
Wir arbeiten in den Ebenen, in denen Embedded Security praktisch wirksam wird: vom Bootprozess über das Zielsystem bis zur Softwareverteilung.
Update, Recovery, Wartbarkeit und langlebige Produktzyklen werden von Anfang an mitgedacht.
Wir übernehmen Embedded-Security Anpassungen sowohl für Linux-, Windows-Embedded- als auch Android-basierte Systeme.
Kurze Wege und Synergien im Unternehmensverbund ergänzen die technische Fokussierung des Embedded-Bereichs.
FAQ
Embedded Security umfasst Sicherheitsmechanismen für eingebettete Systeme – vom Systemstart über Betriebssystem und Updates bis zu Kommunikation, Identitäten und Security-Prüfungen im Entwicklungsprozess.
Ja, denn Embedded Security sollte möglichst früh im Projekt berücksichtigt werden. Vor allem Secure Boot, Update-Architektur, Schlüsselkonzept und Härtung lassen sich deutlich belastbarer umsetzen, wenn sie bereits in der Systemarchitektur eingeplant werden.
Nein. Sicherheitsanforderungen betreffen ebenso Windows-Embedded- und Android-basierte Geräte. Die technische Ausgestaltung unterscheidet sich jedoch je nach Plattform und Gerätekontext.
Secure Boot stellt sicher, dass ein Embedded-System nur mit freigegebenen und unveränderten Startkomponenten hochfährt. Dazu werden Bestandteile der Startkette – etwa Bootloader, Kernel oder weitere startrelevante Artefakte – vor der Ausführung verifiziert. So entsteht die technische Grundlage für eine vertrauenswürdige Startkette und damit für nachgelagerte Sicherheitsmechanismen im System.
OTA steht für „Over The Air“ und bezeichnet Software-Updates, die ein Gerät über eine Netzwerkverbindung erhält, also ohne lokalen Eingriff direkt im Feldbetrieb. Sicher wird dieses Verfahren erst dann, wenn Herkunft, Signatur und Integrität der Update-Pakete geprüft, die Aktivierung kontrolliert und im Fehlerfall Rollback- oder Recovery-Mechanismen vorgesehen werden. Technisch besonders relevant ist dabei, dass ein Gerät auch bei Verbindungsabbrüchen, unvollständigen Paketen oder fehlerhaften Softwareständen in einem beherrschbaren Zustand bleibt.
Wenn besonders sensible Funktionen oder sicherheitsrelevante Operationen vom regulären Systemkontext getrennt werden sollen. TEE (Trusted Execution Environment) ist ein geschützter Ausführungsbereich neben dem normalen Betriebskontext. OP-TEE ist eine etablierte Open-Source-Implementierung dieses Prinzips. Solche Ansätze sind sinnvoll, wenn sicherheitskritische Verarbeitung gezielt isoliert und kontrolliert vom übrigen System getrennt werden soll.
Ja, häufig ist das möglich. Wie weit die Härtung reicht, hängt von Plattform, Startarchitektur, Update-Mechanik und vorhandenen Zugriffspfaden ab.
Lösungen für Ihre Branche und Ihre Prozesse stellen wir Ihnen gerne vor. Sprechen Sie mit den Spezialisten für den Mittelstand.
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