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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.
Die im Laufe des Jahres veröffentlichten Passwörter auf der Plattform "Have I been pwnd" zeigen deutlich, dass Nutzer aufgrund von besserer Merkbarkeit schwache Passwörter wählen. Dies hat zur Folge, dass die sensiblen Daten der Nutzer nur unzureichend geschützt sind. Aus diesem Grund gewinnt das Themengebiet der IT-Sicherheit zunehmend an Bedeutung. Passwortmanager stellen für dieses Szenario eine mögliche Lösung dar.
Der im Rahmen dieser Masterthesis entwickelte Passwortmanager "Safeword" ermöglicht, sensitive Daten, die mittels adäquaten kryptografischen Verfahren geschützt werden, zentral an einer Stelle abzulegen und sukzessive unsichere Passwörter durch starke zufällige Passwörter zu ersetzen. Der Nutzer muss sich nur ein starkes Hauptkennwort merken, mit dem er sich bei dem Passwortmanager authentisiert und anschließend die gespeicherten Passwörter abrufen kann. Der Passwortmanager bietet zahlreiche Funktionen, die die Nutzung der Anwendung erleichtern, wie die simple und moderne Oberfläche, einen Passwort-Generator, der kryptografisch sichere Zufallspasswörter erstellt, oder Funktionen zur besseren Handhabung von Passwörtern, beispielsweise Label oder Notizen.
Safeword basiert auf einer modularen und erweiterbaren Architektur, die auf Code-Sharing setzt. Das Code-Sharing vereinfacht die Wartung der Anwendung und ermöglicht bei Schwachstellen eine schnellere Behebung. Die Ergebnisse aus dem Vergleich existierender Passwortmanager flossen direkt in die Entwicklung von Safeword ein, sodass aus Fehlern anderer Mitbewerber gelernt werden konnte. Um den Beitrag zur Open-Source-Welt sicherzustellen, wird Safeword unter der GPLv3-Lizenz bereitgestellt, sodass auch in Zukunft viele Nutzer von dem Passwortmanager profitieren können.
Voraussetzung für den Produktiveinsatz von Safeword ist die Entwicklung noch fehlender Funktionen und die Prüfung des Quelltexts nach aktuellen Standards der IT-Sicherheit.
In dieser Arbeit geht es um die Implementierung des NutzerWelten Systems in das Open Source Projekt von openHAB. Erst wird openHAB vorgestellt und die Konzepte dahinter, wie das Thing und das Item. Hiernach wird die NutzerWelten Plattform erörtert und die Architektur dahinter präsentiert. Aufbauend darauf wird auf die Konzepte zur Integration des NutzerWelten Systems in openHAB eingegangen. Anschließend wird ein Entwurf des Systems in UML aufgestellt und die Konzepte der Software Architektur vorgestellt, die für die Implementierung hilfreich sind. Zuletzt wird der Entwurf präzisiert und vertieft. Hierbei wird auf die Implementierung der einzelnen Klassen eingegangen und ihre Umsetzung vorgestellt.
In dieser Arbeit wird ein allgemeingültiges Verfahren zur Tragfähigkeitsberechnung von hochübersetzenden Epizykloidengetrieben entwickelt. Epizykloidengetriebe sind spezielle Umlaufrädergetriebe mit epizykloidaler Triebstockverzahnung. Die Grundlage des Verfahrens bilden die Berechnungs- und Anwendungsnormen der DIN 3990. Neben der Herleitung des Rechengangs wird beispielhaft der Tragfähigkeitsnachweis für die Anwendung in einem urbanen Elektrofahrzeug ausgeführt. Das dabei betrachtete Epizykloidengetriebe hat eine Übersetzung von -34 bei einer maximalen Eingangsdrehzahl von 20.000 min-1 und einer zu übertragenden Leistung von 27 kW. Der Rechengang teilt sich auf in den Nachweis der Flankentragfähigkeit, der Zahnfußtragfähigkeit und der Fresstragfähigkeit. Das Vorgehen je Nachweis ist dabei vergleichbar: Es werden zunächst individuelle Faktoren berechnet, die anschließend in den rechnerischen Festigkeitsnachweis einfließen. Bei der Entwicklung des Rechenverfahrens wird auf eine Allgemeingültigkeit der Gleichungen geachtet. Damit wird die erstellte Auslegungsgrundlage auch für ein breites Einsatzspektrum außerhalb der Elektromobilität nutzbar. Für zukünftige Untersuchungen zu Aspekten der Dimensionierung und Anwendung der Epizykloidengetriebe werden Hinweise und Ansätze basierend auf den erlangten Erkenntnissen bereitgestellt.