BDF513: Embedded Systems Forensik

Wahlpflichtmodule

BDF513: Embedded Systems Forensik

Kurzporträt BDF513: Embedded Systems Forensik
Worum geht es? Dieses Modul behandelt Embedded Systems Forensik im Kontext der Digitalen Forensik. Im Mittelpunkt stehen insbesondere Grundlagen und Architektur Eingebetteter- und IoT-Systeme (Klassifizierung: Deeply-Embedded, Open-Embedded, Besonderheiten); Technische Basiskonzepte (Sicherheitsarchitekturen, Betriebsabläufe wie Bootprozess, Updateprozess oder Normalbetrieb, spezifische Kommunikationsprotokolle wie beispielsweise LoraWAN, IoT - Technologien); Möglichkeiten der Sicherstellung und der Daten-Extraktion.
Wofür braucht man es? Embedded-Systems-Forensik erweitert forensische Methoden auf Geräteklassen, in denen Speicher, Schnittstellen und Kommunikationsprotokolle anders funktionieren als bei Standardsystemen.
Wieso ist es interessant? Das Modul verbindet fachliche Grundlagen mit anwendungsnahen Fragestellungen und zeigt, wie die behandelten Konzepte in realen digitalen Untersuchungs- und Sicherheitskontexten wirksam werden.
Modulverantwortung

Prof. Dr. Matteo Zella

Lehrperson(en)
  • Prof. Dr. Jürgen Quade
  • Prof. Dr. Matteo Zella
Verwendbarkeit

Bachelor Digitale Forensik

Fächergruppe

Informatik

Modultyp
Wahlpflicht
Sprache

Deutsch

Angebot

Wintersemester

Dauer

1 Semester

Credits

5 ECTS

Benotung

Deutsche Notenskala 1-5

SWS

2 V | 2 Ü | - P | - S

Workload
Präsenzstudium: 45 Std. Selbststudium: 90 Std.
Engl. Titel

Embedded Systems Forensics

Empfohlene Voraussetzungen
  • BDF201: Betriebssysteme: Anwendung: grundlegende Betriebssystembedienung, Administration und Scripting.
  • BDF205: IT-Sicherheit: Sicherheitsziele, Angriffsarten und Schutzmechanismen.
  • BDF302: Rechnernetze und Rechnernetzsicherheit: Netzwerkprotokolle, Dienste und Netzwerksicherheit.
  • BDF401: Betriebssysteme: Forensik: Sicherung und Auswertung betriebssystembezogener Artefakte.
  • BDF402: Netzwerkforensik: Analyse von Netzwerkkommunikation und Kommunikationsartefakten.
  • BDF404: Angewandte Kryptografie: Verschlüsselung, Signaturen und kryptografische Schutzmechanismen.
Lernergebnisse / Kompetenzen
WAS

Die Studierenden können eingebettete Systeme und IoT-Systeme forensisch sichern, analysieren und die gewonnenen Spuren dokumentieren.

WOMIT

Die Studierenden erreichen dieses Lernergebnis, indem sie insbesondere folgende im PDF genannten Kompetenzen aufbauen:

  • Eingebettete Systeme in die Kategorien Deeply Embedded und Open Embedded zu klassifizieren und Unterschiede zu Standardsystemen benennen zu können,
  • Technische Basiskonzepte, Sicherheitsarchitekturen, Betriebsabläufe und Kommunikationsprotokolle, die im Bereich eingebetteter Systeme und IoT Anwendung finden, zu beschreiben,
  • Eingebettete Systeme zur forensischen Analyse sicherzustellen und von diesen relevante Daten zu extrahieren,
  • Werkzeuge zur forensischen Analyse einzusetzen,
  • Datenspuren der Systeme statisch zu untersuchen
  • das Verhalten aktiver Systeme und der Kommunikation über verschiedene Protokolle zu beobachten und auszuwerten
  • Ergebnisse der forensischen Analyse zu dokumentieren und zu präsentieren
WOZU

Damit sie in späteren Modulen, Projekten und beruflichen Aufgaben der Digitalen Forensik fachliche Entscheidungen begründet treffen, digitale Sachverhalte systematisch untersuchen und Ergebnisse nachvollziehbar kommunizieren können.

Inhalte
  • Grundlagen und Architektur Eingebetteter- und IoT-Systeme (Klassifizierung: Deeply-Embedded, Open-Embedded, Besonderheiten)
  • Technische Basiskonzepte (Sicherheitsarchitekturen, Betriebsabläufe wie Bootprozess, Updateprozess oder Normalbetrieb, spezifische Kommunikationsprotokolle wie beispielsweise LoraWAN, IoT - Technologien)
  • Möglichkeiten der Sicherstellung und der Daten-Extraktion
  • Statische Analyse (Logdateien, Speicheranalyse)
  • Dynamische Analyse (Aktive Prozesse, Kommunikationsbeziehungen, Debugging)
  • Verhaltens Analyse (z.B. über Kommunikation)
  • Dokumentation und Präsentation
Prüfungsvorleistung

Keine

Prüfungsleistung

Studien-, Projekt- oder Hausarbeit (10 - 15 Seiten)

Literatur
  • David Kleidermacher und Mike Kleidermacher: Embedded Systems Security, Elsevier, Amsterdam, 2012
  • Joseph Yiu: The Definitive Guide to ARM Cortex-M3 and Cortex-M4 Processors, Newnes, Oxford, 2013
  • Michael Barr und Anthony Massa: Programming Embedded Systems, O’Reilly Media, Sebastopol, 2006
  • NIST: Foundational Cybersecurity Activities for IoT Device Manufacturers, NISTIR 8259, Gaithersburg, 2020, https://doi.org/10.6028/NIST.IR.8259