Ansätze und Werkzeuge für Sicherheit in der Software- und Hardwareentwicklung und -bewertung

Erwartetes Ergebnis:

Es wird erwartet, dass die Vorschläge zu einem oder mehreren der folgenden Punkte beitragen:

• Verbesserte Sicherheitsrahmenwerke für Hard- und Software-Lieferketten, basierend auf Root-of-Trust-Architekturen und sicherem Lebenszyklusmanagement;
• Sichere und vertrauenswürdige Chip-Architekturen für Computersysteme und Netzwerke der nächsten Generation;
• Integrierte Security-by-Design-Ansätze in der Softwareentwicklung, die auf die relevanten regulatorischen Anforderungen abgestimmt sein sollen;
• Methoden zur Sicherheitsprüfung, einschließlich formaler Verifizierungsansätze und KI-gesteuerter Sicherheitsprüfungsmethoden;
• Standardisierte Methoden zur Hardware-Sicherheitsbewertung, die auch zur Cybersicherheitszertifizierung beitragen.

Umfang:

Die zunehmende Komplexität und Globalisierung von Software- und Hardware-Lieferketten führt zu neuen Schwachstellen, die Cyber-Gegner ausnutzen können. Die Gewährleistung der Sicherheit von Software- und Hardwarekomponenten über den gesamten Lebenszyklus digitaler Systeme ist von größter Bedeutung. Dieses Thema zielt darauf ab, innovative Werkzeuge, Methoden und Prozesse zu entwickeln, um das gesamte Ökosystem der Software- und Hardwareentwicklung zu sichern.

Vorschläge sollten explizit einen Hauptschwerpunkt wählen, können aber auch beide Bereiche behandeln:

a. Gesicherte Hardwaresysteme über vertrauenswürdige Chips

Die Sicherheit moderner Computerinfrastrukturen hängt stark von der Robustheit der Hardwarekomponenten ab. Dieses Unterthema zielt darauf ab, robuste Sicherheitslösungen für vertrauenswürdige Hardwareplattformen zu entwickeln, wobei der Schwerpunkt auf gesicherten Mikroprozessoren, sicheren Startmechanismen und kryptografischer Beschleunigung liegt. Es wird auch erwartet, dass Vorschläge die Risiken hardwarebasierter Schwachstellen und Hintertüren adressieren, um die Sicherheit von Geräten vom Edge bis zur Cloud zu gewährleisten, wobei auch neue Bedrohungen, einschließlich Quantenbedrohungen, wo relevant, berücksichtigt werden. Synergien mit bestehenden EU-Initiativen für vertrauenswürdige Hardware (z. B. CHIPS JU, EuroHPC) werden gefördert. Das Thema soll:

• Neue Architekturen für manipulationssichere Chips und Prozessoren entwickeln. Erforschung neuartiger Designs für sichere Mikroprozessoren, Nutzung von Hardware-Sicherheitsverbesserungen und Integration kryptografischer Co-Prozessoren, die auch Post-Quanten-Kryptographie (PQC) unterstützen können, für verbesserten Schutz vor Manipulation und Seitenkanalangriffen.
• Die Transparenz der Lieferkette für die Chipherstellung und -integration verbessern. Erforschung innovativer Wege zur Verbesserung der Rückverfolgbarkeit und Rechenschaftspflicht in den Chipherstellungsprozessen, einschließlich Methoden wie post-quantensichere Hardware-Roots-of-Trust, Blockchain zur Verfolgung von Komponenten oder Zertifizierungsmechanismen.
• Security-by-Design-Methoden für die Hardware-Sicherheitsbewertung etablieren. Weiterentwicklung von Methoden zur systematischen Sicherheitsprüfung von Hardwarekomponenten, einschließlich automatisierter Schwachstellenanalyse, Verifizierungsrahmenwerken und Integration der Sicherheitsbewertung in das Chipdesign und das Lebenszyklusmanagement.
• Methoden und Werkzeuge für eine effektive und effiziente zerstörungsfreie Authentifizierung und physikalische Analyse von integrierten Schaltkreisen und Multi-Chip-Modulen (Chiplets) entwickeln.
• Technische Mittel zur Gewährleistung der Sicherheit der Hardware-Lieferkette und sichere PQC-Implementierungen entwickeln: Hardware-Trojaner- und Backdoor-Erkennung, Hardware-Wasserzeichen, relevante Reverse-Engineering-Techniken, Gegenmaßnahmen auch gegen neue Klassen physikalischer Hardware-Angriffe. Selbstheilende Firmware entwickeln, die sich von Cyberangriffen erholen kann. Firmware entwickeln, die fortschrittliche Anomalieerkennung, KI-gesteuerte Bedrohungsabwehr und sichere Rollback-Mechanismen nutzen kann, um Cyberangriffe automatisch zu identifizieren, kompromittierte Komponenten zu isolieren und das System in einen vertrauenswürdigen Zustand zurückzusetzen, während die Betriebs kontinuität aufrechterhalten wird.

b. Sicherheit der Software-Lieferkette

Die Integrität von Software-Lieferketten ist entscheidend, um Cybersicherheitsbedrohungen wie Lieferkettenangriffe zu mindern…