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Methoden und Werkzeuge für die Entwicklung sicherer Funktionen autonomer Fahrzeuge

Ungesicherte Schnittstellen in Fahrzeugen können zum Einfallstor für Cyberangriffe werden. © FZI Forschungszentrum Informatik

Motivation

Die zuverlässige Kooperation eines autonomen Fahrzeugs mit seiner Umwelt und mit Informationsdiensten ist die Voraussetzung, um beispielsweise Entscheidungen für Navigation, Spurführung oder  Fahrdynamikregelung auf Fahrzeugebene zu treffen und so einen Mehrwert an Service und Komfort zu bieten. Gleichzeitig steigt durch diese Vernetzung auch das Risiko eines unberechtigten Zugriffs. Die Gefahren einer Übernahme des Fahrzeugs, der Einflussnahme auf seine Funktionen und des Missbrauchs persönlicher Daten erfordern einen Wandel in der Software- und Systementwicklung. Sowohl Methoden zur Beherrschung der technischen Komplexität, der Schutz vor möglichen Angriffen als auch rechtliche Aspekte wie Datenschutz oder Haftung sind bereits in der Entwicklung zu berücksichtigen.

Ziele und Vorgehen

Zentrale Anliegen im Projekt sind die Erforschung und Entwicklung von Methoden und Werkzeugen für das sichere hochautomatisierte und autonome Fahren.
Im Fokus stehen dabei modellbasierte Vorgehensweisen, die den Entwicklungsprozess von der Anforderungsanalyse über die Umsetzung bis hin zu Tests und Validierung unterstützen. Zielkonflikte, die aus sich widersprechenden Anforderungen an Betriebs-, Ausfall- und Angriffssicherheit resultieren, können auf diese Weise in frühen Planungs- und Entwicklungsphasen behandelt werden. Bewährte, jedoch oftmals voneinander isoliert angewendete Methoden, Prozesse und Normen aus dem Bereich der Betriebs- und Angriffssicherheit werden integriert und harmonisiert. Die umfassende Berücksichtigung technischer, sicherheitsrelevanter und rechtlicher Aspekte ermöglicht zudem eine angemessene Risikobewertung.

Innovationen und Perspektiven

Vom einzelnen Bauteil bis hin zur komplexen Software müssen vielschichtige Sicherheitsanforderungen in künftigen Fahrzeuggenerationen berücksichtigt werden. Ein innovativer Ansatz ist dabei der modellbasierte Entwicklungsansatz. Dieser ermöglicht es, Entwicklungs- und Verifizierungsprozesse zu optimieren, die Wahrscheinlichkeit von Schwachstellen und Fehlern in der Fahrzeugsoftware zu verringern und somit Systemqualität, Zuverlässigkeit, Schutz und Sicherheit zu erhöhen.

Die Projektergebnisse sind von hoher Relevanz für die deutsche Automobilindustrie, lassen sich jedoch auch auf andere sicherheitskritische Domänen wie Industrie 4.0, kritische Infrastrukturen oder Medizintechnik übertragen.