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The design of robust architectures for software-intensive systems in the automotive domain is a complex task and a considerable engineering challenge. Even conventional systems are usually subject to a multitude of conflicting design goals, such as unit cost and weight minimization, dependability augmentation and timing control. One feasible approach to resolve these conflicting levers on a system's architecture is to perform an optimization analysis on a concretely defined design space, which in general is vast. For the purpose of the approach presented here, this design space is represented by an automated identification of variation points relevant for design space exploration. The identified variability information is then transformed into a convenient mathematical representation for product-line-aware architecture optimization.
Highly connected with the environment via various interfaces, cars have been the focus of malicious cyber attacks for years. These attacks are becoming an increasing burden for a society with growing vehicle autonomization: they are the sword of Damocles of future mobility. Therefore, research is particularly active in the area of vehicle IT security, and in part also in the area of dependability, in order to develop effective countermeasures and to maintain a minimum of one step ahead of hackers. This paper examines the known state-of-the-art security and dependability measures based on a detailed and systematic analysis of published cyber attacks on automotive software systems. The sobering result of the analysis of the cyber attacks with the model-based technique SAM (Security Abstraction Model) and a categorization of the examined attacks in relation to the known security and dependability measures is that most countermeasures against cyber attacks are hardly effective. They either are not applicable to the underlying problem or take effect too late; the intruder has already gained access to a substantial part of the vehicle when the countermeasures apply. The paper is thus contributing to an understanding of the gaps that exist today in the area of vehicle security and dependability and concludes concrete research challenges.
The increasing use of software and connectivity in modern vehicles has made cybersecurity an important issue in the automotive industry. ISO 21434 is a standard for automotive cybersecurity engineering that provides guidelines for the development and validation of secure automotive systems. For effective implementation and practical use of ISO 21434, it must be incorporated into existing automotive industry development workflows.
In this paper, we investigate the practical applicability of ISO 21434 in the context of the Security Abstraction Model (SAM), a security modeling approach for the domain-specific modeling language EAST-ADL, and provide insights into the benefits and consequences of this approach. In doing so, we describe the methodological opportunities of integrating ISO 21434 into SAM on the one hand and present a case study illustrating the application of this integrated approach in the development of a secure automotive system on the other hand. Our results suggest that the integration of ISO 21434 into SAM better supports automotive system security in the early development phases and makes it transparent to a wide range of stakeholders. At the same time, it becomes clear that a representation of the interrelationships in the form of a metamodel, in contrast to ISO 21434 in which these are only described textually, significantly improves conceptual understanding and ultimately enables pragmatic usability in industrial development.
Ein menschzentrierter Gestaltungsprozess befördert die Gebrauchstauglichkeit von Softwareprodukten. Die damit verbundenen Ziele und Vorgehensweisen sind Thema internationaler Normen und bilden einen integralen Bestandteil heutiger Softwareentwicklungsprozesse – und von Curricula zur Lehre im Bereich der Softwareentwicklung. Praxisbezogene Lehre in diesem Feld sollte eine enge Interaktion von Entwickler*innen und Benutzer*innen erlebbar machen. Dies umzusetzen kann sich insbesondere in der Lehre für Großgruppen als schwierig erweisen, unter anderem aufgrund eines begrenzten Zugangs der Lernenden zu möglichen Benutzer*innen. Dieser Bericht soll Lehrenden im Feld der Mensch-Computer-Interaktion Herangehensweisen an diese Problematik aufzeigen. Im Vordergrund steht die Forderung nach einem praktischen Erleben der Erhebung von Kontextszenarien. Die daraus resultierenden fachlichen und didaktischen Anforderungen werden auf Ansätze zur medialen Aufbereitung dieser Aufgabenstellung abgebildet. Darauf aufbauend wird anhand eines konkreten Beispiels herausgearbeitet, wie Chatbots die Befragung von Benutzer*innen auch für große Gruppen Lernender erlebbar machen können.
Aufgrund der zunehmenden Beliebtheit von Graphdatenbanken gewinnt die Frage ihrer Interoperabilität zunehmend an Bedeutung. Während das Datenmodell von RDF-Graphdatenbanken standardisiert ist, gilt dies nicht für Labeled-Property-Graphdatenbanken. Ein genauerer Blick zeigt, dass sowohl in der Literatur wie auch von Systemanbietern der Begriff Labeled Property-Graph im Detail unterschiedlich verstanden wird. Um Brücken zwischen den Datenmodellen zu schaffen, ist die Kenntnis der zugrunde gelegten Graphformalisierungen wie ein genaueres Verständnis konkreter Transformationen zwischen den verschiedenen Graphrepräsentationen erforderlich. Dieser Bericht erfasst einige relevante Graphdefinitionen i. S. der mathematischen Graphentheorie, welche als Grundlage formaler Beschreibungen verwendeter Datenmodelle dienen können. Basierend auf einer weit gefassten Definition für Labeled Property-Graphen wird eine Typ-Notation eingeführt, um die in Literatur und Graphdatenbanksystemen vorhandenen unterschiedlichen Ausprägungen des Begriffs charakterisieren und strukturieren zu können. Im Weiteren werden unterschiedliche Transformationen von RDF-Graphen in formale Graphen, insbesondere Labeled-Property-Graphen, einheitlich dargestellt und an einem durchgängigen Beispiel illustriert.