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Diese Masterarbeit beschreibt den Entwurf und die Neuimplementierung von What the Hack, einem digitalen Serious Game zur Verbesserung von Information Security Awareness. What the Hack ist ursprünglich in einem Studentenprojekt entstanden und soll in der Unity Game Engine neu implementiert, erweitert und verbessert werden.
Nach einer Untersuchung gängiger Literatur auf Merkmale eines guten Serious Games wird der aktuelle Markt von Serious Games zum Thema Information Security Awareness untersucht. Es zeigt sich, dass es dem Markt an Spielen für eine fortgeschrittene, technische Zielgruppe mangelt. Ebenfalls ersichtlich wird, dass sich wenige Spiele spezialisieren oder anpassen lassen. Es folgt eine Bestandsaufnahme der originalen Implementierung. Mit den Ergebnissen der theoretischen Untersuchungen wird die originale Implementierung von What the Hack auf Kriterien eines guten Serious Games untersucht. Anschließend werden Anforderungen für die Neuimplementierung von What the Hack gestellt. Es folgt eine Beschreibung des Game Designs und der Implementierung wichtiger Eigenschaften des Spiels, wie die Unterstützung von Schwierigkeitsgraden und der Erweiterbarkeit.
Abschließend folgt eine Analyse der Neuimplementierung. Es zeigt sich, dass das Spiel die gestellten Anforderungen erfüllt und What the Hack sich zu einer, auf eine technische Zielgruppe fokussierte, Serious Game Plattform entwickelt hat.
Die vorliegende Bachelorarbeit befasst sich mit der Fragestellung, inwiefern Progressive Web Apps zum jetzigen Zeitpunkt in der Lage sind, native Apps zu ersetzen. Dazu wurde ein Vergleich auf Basis ausgewählter Vergleichskategorien durchgeführt. Zur Eingrenzung des Umfangs beschränkte sich der Vergleich auf native Android Apps. Die beiden App-Typen wurden im Rahmen einer Literaturrecherche und auf Basis ausgewählter Vergleichskategorien untersucht und verglichen. Zudem wurde ein Prototyp einer Progressive Web App implementiert, um die Plattformunterstützung und Funktionalität zu überprüfen. Außerdem wurde auch ein Prototyp einer nativen Android App implementiert. Dabei wurde nur die Benutzeroberfläche umgesetzt, um das Look and Feel vergleichbar zu machen. Die Untersuchung und der Vergleich haben gezeigt, dass Progressive Web Apps, anders als native Apps, mit Webtechnologien entwickelt und keine plattformspezifischen Programmiersprachen benötigt werden. Sie werden im Browser ausgeführt und sind dadurch Plattformunabhängig. Zudem wurde gezeigt, dass Progressive Web Apps über Funktionen und Eigenschaften verfügen, die bisher nur nativen Apps vorbehalten waren. Dennoch können sie noch nicht auf alle Funktionen und Komponenten eines mobilen Gerätes zugreifen. Darüber hinaus verfügen sie aber auch über Funktionen und Eigenschaften, die native Apps nicht bieten. Des Weiteren wurde mithilfe eines Prototyps die Plattformunterstützung von Progressive Web Apps überprüft. Die Überprüfung zeigte, dass die Unterstützung durch das Betriebssystem Android weit fortgeschritten und bei iOS hingegen nur sehr eingeschränkt ist. Dadurch variiert der Funktionsumfang je nach Browser und Betriebssystem. Die Untersuchung und der Vergleich der Prototypen zeigten, dass Progressive Web Apps aufgrund ihrer Eigenschaften, Funktionen und die app-ähnliche Benutzeroberfläche, ein ähnliches Look and Feel bieten können, wie native Apps. Außerdem wurde gezeigt, dass Progressive Web Apps, anders als native Apps, i. d. R. nicht über App Stores angeboten werden. Sie durchlaufen dadurch keinen Überprüfungs- und Freigabeprozess und sind nicht an die Richtlinien der App Stores gebunden. Stattdessen können sie über eine URL und über Suchmaschinen aufgerufen und aufgefunden werden. Die durchgeführte Untersuchung und der Vergleich haben gezeigt, dass Progressive Web Apps aufgrund des eingeschränkten Zugriffs auf Geräte- und Software-Funktionen sowie fehlender Browser- und Betriebssystemunterstützung, zum jetzigen Zeitpunkt native Apps noch nicht vollumfänglich ersetzen können.
An ISO 27001 compliant information security management system is difficult to create, due to the the limited support for system development and documentation provided in the standard. We present a structured analysis of the documentation and development requirements in the ISO 27001 standard. Moreover, we investigate to what extent existing security requirements engineering approaches fulfill these requirements. We developed relations between these approaches and the ISO 27001 standard using a conceptual framework originally developed for comparing security requirements engineering methods. The relations include comparisons of important terms, techniques, and documentation artifacts. In addition, we show practical applications of our results.
In this paper, we present an approach to adopt UMLsec, which is defined for UML 1.5, to support the current UML version 2.3. The new profile UMLsec4UML2 is technically constructed as a UML profile diagram, which is equipped with a number of integrity conditions expressed using OCL. Consequently, the UMLsec4UML2-profile can be loaded in any Eclipse-based EMF- and MDT-compatible UML editing tool to develop and analyze different kinds of security models. The OCL constraints replace the static checks of the tool support for the old UMLsec defined for UML 1.5. Thus, the UMLsec4UML2-profile not only provides the whole expresiveness of UML2.3 for security modeling, it also brings considerably more freedom in selecting a basic UML editing tool, and it integrates modeling and analyzing security models. Since UML2.3 comprises new diagram types, as well as new model elements and new semantics of diagram types already contained in UML1.5, we consider a number of these changes in detail. More specifically, we consider composite structure and sequence diagrams with respect to modeling security properties according to the original version of UMLsec. The goal is to use UMLsec4UML2 to specify architectural security patterns.
Interdisciplinary communities involve people and knowledge from different disciplines in addressing a common challenge. Differing perspectives, processes, methods, tools, vocabularies, and standards are problems that arise in this context. We present an approach to support bringing together disciplines based on a common body of knowledge (CBK), in which knowledge from different disciplines is collected, integrated, and structured. The novelty of our approach is twofold: first, it introduces a CBK ontology, which allows one to semantically enrich contents in order to be able to query the CBK in a more elaborate way afterwards. Second, it heavily relies on user participation in building up a CBK, making use of the Semantic MediaWiki as a platform to support collaborative writing. The CBK ontology is backed by a conceptual framework, consisting of concepts to structure the knowledge, to provide access options to it, and to build up a common terminology. To ensure a high quality of the provided contents and to sustain the community’s commitment, we further present organizational means as part of our approach. We demonstrate our work using the example of a Network of Excellence EU project, which aims at bringing together researchers and practitioners from services computing, security and software engineering.
We present a threat and risk-driven methodology to security requirements engineering. Our approach has a strong focus on gathering, modeling, and analyzing the environment in which a secure ICT-system to be built is located. The knowledge about the environment comprises threat and risk models. This security-relevant knowledge is used to assess the adequacy of security mechanisms, which are selected to establish security requirements.
In this paper, the author aim to present a threat and risk-driven methodology to security requirements engineering. The chosen approach has a strong focus on gathering, modeling, and analyzing the environment in which a secure ICT-system to be built is located. The knowledge about the environment comprises threat and risk models. As presented in the paper, this security-relevant knowledge is used to assess the adequacy of security mechanisms, which are then selected to establish security requirements.
The Security Twin Peaks
(2011)
Der Autor untersucht im Rahmen dieser Diplomarbeit die Sicherheit des Zugangs zu Netzwerkdiensten in der Fachhochschule Düsseldorf. Dabei werden sicherheitsrelevante Fragen wie Klartext Kommunikation bei der Authentifizierung und beim Transport der Daten über Netzwerkdienste beschrieben und Alternativen hierzu aufgezeigt. Im Rahmen der Diplomarbeit wurde die Teilnahme der Fachhochschule Düsseldorf am Pilotprojekt DFN-PKI-2 für Public Key Infrastrukturen des Deutschen Forschungsnetzes initiiert und organisiert. Weiterhin stellt der Autor die PKI-Technologie und deren praktische Einsatz anhand eines VPN Dienstes zur Sicherung der bestehenden Netzwerkdienste vor.
Untersuchungen haben ergeben, dass bis zu 95% aller verfügbaren Android Apps mindestens einen Programmierfehler bei der Verwendung von sogenannten Krypto-APIs besitzen. Bei korrekter Anwendung dieser APIs können mit ihnen sensible System- und Benutzerdaten vor Angriffen geschützt werden. Bisher gibt es nur wenige verfügbare Tool-basierte Hilfsmittel für Programmierer, welche die Verwendungsfehler identifzieren können. Für die Programmiersprache Java konnten bislang nur sehr wenige dieser spezialisierten Hilfsmittel gefunden werden, darunter das statische Codeanalysetool CogniCrypt. Ein derartiges Werkzeug für C# konnte nicht gefunden werden.
Diese Arbeit befasst sich mit der Entwicklung eines Plugins für die IDE Visual Studio zur statischen Codeanalyse namens Sharper Crypto-API Analysis. Sein Hauptziel ist, Programmierern beim Verwenden der .NET Krypto-API mit der Programmiersprache C# zu unterstützen. Durch Beobachtungen im Entwicklungsprozess sollen einerseits die Parallelen und Unterschiede zwischen der Java- und der C#-Welt im Umgang mit Krypto-APIs erkennbar werden. Andererseits beschreibt diese Arbeit den erforderlichen Aufwand, um ein hoch spezialisiertes, statisches Codeanalysetool zu entwickeln. Die Beobachtungen zeigen, dass die Unterschiede der Java- und C#-Technologien nicht oberflächlich, sondern hauptsächlich im Detail liegen und daher
während der Implementierung des Tools besondere Aufmerksamkeit erfordern. Die Entwicklungsphase selbst zeigt sich als besonders anspruchsvoll, da mit Unsicherheitsfaktoren
bezüglich der Funktions- und Verhaltensweisen von Visual Studio umgegangen werden müssen.
Das Hauptziel von Sharper Crypto-API Analysis konnte durch die Implementation von vier Hauptfunktionsgruppen umgesetzt werden. Die wichtigste von ihnen ist das Bereitstellen von Codeanalysen, welche ausschließlich auf die Verwendung der .NET Krypto-API spezialisiert sind. Die hier entwickelten Codeanalysen betrachten besonders Fehlerquellen, die Programmierer am häufigsten begehen. Um den Programmierern nachhaltig Wissen bezüglich der Krypto-API zu vermitteln, führt diese Arbeit erweiterte Analyseberichte ein, die zusätzlich über Schwachstellen oder Angriffsszenarien informieren. Besonderheiten und Alleinstellungsmerkmale der anderen Funktionsgruppen werden in dieser Arbeit unter besonderer Berücksichtigung von Implementationshinweisen dokumentiert.
Preserving Software Quality Characteristics from Requirements Analysis to Architectural Design
(2006)
The ISO 27000 is a well-established series of information security standards. The scope for applying these standards can be an organisation as a whole, single business processes or even an IT application or IT infrastructure. The context establishment and the asset identification are among the first steps to be performed. The quality of the results produced when performing these steps has a crucial influence on the subsequent steps such as identifying loss, vulnerabilities, possible attacks and defining countermeasures. Thus, a context analysis to gather all necessary information in the initial steps is important, but is not offered in the standard. In this paper, we focus on the scope of cloud computing systems and present a way to support the context establishment and the asset identification described in ISO 27005. A cloud system analysis pattern and different kinds of stakeholder templates serve to understand and describe a given cloud development problem, i.e. the envisaged IT systems and the relevant parts of the operational environment. We illustrate our support using an online banking cloud scenario.
While developing for multiple platforms at once seems like a convenient solution, there are several challenges arising when trying to abstract the entire mobile development. This paper is meant to evaluate current cross-platform development for mobile applications. The background for its necessity, its conceptual approach and the problems to face when developing cross-platform were determined and explained in detail. Afterwards, certain solutions were evaluated against the former insights. Based on the results, an informed discussion and conclusion was performed. The mobile environment consist of only two big players by now, Android and iOS. These operating systems differ in architecture, design and consequently in the way applications are developed for each of them. Therefore, high demands are made towards cross-platform solutions. Tools which allow for the creation of applications for multiple platforms at once have to match native applications in regard to user experience and performance. At the same time they need to be able to optimize developments with the goal of being cost efficient. Apache Cordova, Xamarin and NativeScript were selected for evaluation in regard to their ability to meet these requirements. Cordova acts as the comparison group of cross-platform tools. It is the big player in the field and there are reasons for this. However, aspiring solutions with higher nativity and ambitious approaches are emerging. Xamarin and NativeScript deliver top quality results while offering loosely coupled developments. Therefore it is possible to develop high quality applications and still benefit from the advantages of platform-independent solutions. As a consequence mobile development is about to change in the foreseeable future. More sophisticated approaches may lead to a higher number of developments done cross-platform, and rightfully so.
Developing security-critical systems is difficult, and there are many well-known examples of vulnerabilities exploited in practice. In fact, there has recently been a lot of work on methods, techniques, and tools to improve this situation already at the system specification and design. However, security-critical systems are increasingly long-living and undergo evolution throughout their lifetime. Therefore, a secure software development approach that supports maintaining the needed levels of security even through later software evolution is highly desirable. In this chapter, we recall the UMLsec approach to model-based security and discuss on tools and techniques to model and verify evolution of UMLsec models.