Vorwort	6
	Inhaltsverzeichnis	8
	Abkürzungen	12
	Kapitel 1 Was ist das Problem?	14
	1.1 Dimension	15
	1.2 Vertrauen	16
	1.3 Komplexität	16
	1.4 Struktur des Cyber-Raums	17
	1.5 Asymmetrie der Cyber-Sicherheit	19
	1.6 Technologische Abhängigkeiten	20
	1.7 Missverständnisse	22
	1.8 Nutzer	23
	1.9 Analyse-Placebo	23
	1.10 Murphy’s Gesetz	25
	Literaturverzeichnis	26
	Kapitel 2 Zum Stand der Dinge	28
	2.1 Hardwaresicherheit	31
	2.2 Das Betriebssystem	36
	2.3 Tatort Software	43
	2.4 Sicherheitsstrategien	51
	2.4.1 Zugriffe kontrollieren	52
	2.4.2 Privilegien minimieren	58
	2.4.3 Informationsfluss kontrollieren	60
	2.4.3.1 Paketfilter	61
	2.4.3.2 Anwendungs-Gateways	64
	2.4.3.3 Verbindungs-Gateways	64
	2.4.3.4 Unified Threat Management	65
	2.4.3.5 Sicherheits-Proxy	66
	2.4.4 Systemhärtung	67
	2.4.5 Was noch offen ist	69
	2.4.5.1 Vulnerability Management	69
	2.4.5.2 Sichere Updates	69
	2.4.5.3 Eingabedaten validieren	70
	2.4.5.4 Vertraulichkeit wahren	70
	2.4.5.5 Verantwortlichkeiten aufteilen	71
	2.5 Hoffen auf KI	71
	2.6 IT-Sicherheit in der Industrie 4.0	79
	2.7 Das schwächste Glied	85
	Literaturverzeichnis	88
	Kapitel 3 Security Engineering ist Systems Engineering	91
	3.1 Der Lebenszyklus technischer Systeme	92
	3.2 Ideen und Konzepte des Security Engineerings	97
	3.2.1 Die CIA Triade	98
	3.2.2 Ein konzeptionelles Koordinatensystem	102
	3.3 Security Engineering im Systemlebenszyklus	113
	3.3.1 Security Engineering in der Konzeptionsphase	116
	3.3.2 Security Engineering in der Entwicklungsphase	117
	3.3.3 Security Engineering in der Bereitstellung	121
	3.3.4 Security Engineering für den Betrieb	121
	3.3.5 Security Engineering für Wartung und Support	122
	3.3.6 Security Engineering in der Außerbetriebnahme	123
	3.3.7 Iteratives Security Engineering	124
	Literaturverzeichnis	126
	Kapitel 4 Modell-basiertes Design	128
	4.1 Am Anfang steht ein Konzept	129
	4.2 Die Funktion von Modellen im Systems Engineering	131
	4.3 Modellierung informationstechnischer Systeme	135
	4.3.1 Strukturmodelle	137
	4.3.2 Verhaltensmodelle	142
	4.3.3 Petri-Netze	153
	4.4 Modellierung von Bedrohungen – Threat Modeling	156
	4.4.1 Modellierung von Bedrohungen mit BPMN	157
	4.4.2 Misuse Cases	160
	4.4.3 Datenfluss-Diagramme	163
	4.4.4 Angriffsbäume – Attack Trees	165
	4.4.5 Angriffs-Graphen – Attack Graphs	167
	4.4.6 PASTA - Risiko-orientierte Bedrohungsmodellierung	171
	4.4.7 CORAS – Modell-basierte Risikomodellierung	177
	4.4.8 ATT&CK	186
	Literaturverzeichnis	193
	Kapitel 5 Die SmartFit AG	195
	5.1 Die Geschäftsidee	195
	5.2 Worum geht es?	197
	5.3 Anwendungsfälle	198
	5.3.1 Anwendungsfälle des SmartFit Health Produkts	200
	5.4 Systemstruktur	203
	5.5 Sicherheitsprobleme verstehen und analysieren	207
	5.5.1 Sicherheitsproblem und Lebenszyklus	209
	5.5.2 Die Beschreibung des Sicherheitsproblems	211
	5.5.2.1 Systembeschreibung	212
	5.5.2.2 Akteure	212
	5.5.2.3 Werte	212
	5.5.2.4 Annahmen	213
	5.5.2.5 Bedrohungen	214
	5.5.2.6 Organisatorische Sicherheitsmaßnahmen	214
	5.5.3 Die Werte der SmartFit AG	215
	5.5.4 Angreifer und Bedrohungen	219
	5.5.5 Annahmen und Abhängigkeiten	223
	5.5.5.1 Der Zufallszahlengenerator in Windows 2000 und Windows XP	225
	5.5.5.2 Java und die Implementierung von SecureRandom	226
	5.6 Das Teilsystem Smart Watch	230
	5.6.1 Die Angreifercharakterisierung	230
	5.6.2 Betroffene Werte	233
	5.6.3 Annahmen	234
	5.6.4 Bedrohungsszenarien	234
	5.6.4.1 Bedrohungsszenario S1: Auslesen gespeicherter Daten	235
	5.6.4.2 Bedrohungsszenario S2: Hardware-Manipulation	235
	5.6.4.3 Bedrohungsszenario S3: Protokollmanipulationen	236
	5.6.4.4 Bedrohungsszenario S4: Firmware-Manipulation	237
	5.6.5 Schadenspotential	239
	5.7 Das Verhältnis zwischen Sicherheitsproblem und Sicherheitszielen	240
	5.7.1 Sicherheitsziele des Systems und der Systemumgebung	240
	5.7.2 Die Disposition der Verantwortung	241
	5.8 Anforderungen und Systems Engineering	242
	5.9 Die Charakteristik von Sicherheitsanforderungen	246
	5.9.1 Modellierung von Sicherheitsanforderungen	248
	5.9.1.1 UML und SysML	248
	5.9.1.2 Modellierung mit CORAS	249
	5.9.1.3 Threat Modeling nach Shostack	249
	5.9.1.4 Funktionale Sicherheitsanforderungen der Common Criteria	249
	5.9.2 Integration in den Entwicklungsprozess	251
	5.10 SmartFit Health und Sicherheitsanforderungen	251
	5.11 Exemplarische Sicherheitsanforderungen an die Smart Watch	255
	5.11.1 Physischer Schutz	255
	5.11.1.1 Erkennen von Manipulationsversuchen	256
	5.11.1.2 Erschweren von Angriffen	256
	5.11.1.3 Angriffsflächen gering halten	257
	5.11.2 Schutz der Schnittstellen	258
	5.11.2.1 Schutz der Benutzerschnittstelle	258
	5.11.2.2 Schnittstelle GPS-Signal	259
	5.11.2.3 Schnittstelle zum Mobiltelefon	259
	5.11.3 Erweiterung der Sicherheitsstrategie	262
	5.11.3.1 Schutz lokal gespeicherter Daten	262
	5.11.3.2 Software-Updates	263
	5.11.3.3 Selbsttest	263
	5.11.3.4 Statische und dynamische Verschlüsselung	264
	5.12 Schlussbemerkungen	265
	Literaturverzeichnis	266
	Kapitel 6 Fragile Kryptografie	268
	6.1 Kryptografie und sichere Systeme	268
	6.1.1 Plattformintegrität	270
	6.1.2 Authentische und vertrauliche Kommunikation in Netzen	273
	6.1.3 Authentizität elektronischer Daten	276
	6.2 Normen und Richtlinien	277
	6.2.1 Common Criteria Schutzprofile	278
	6.2.2 Technische Richtlinien des BSI	278
	6.2.3 Request for Comments (RFCs)	279
	6.2.4 ETSI	281
	6.2.5 National Institute of Standards and Technology – NIST	282
	6.3 Kryptografie und Systemdesign	283
	6.3.1 Schnittstellen	283
	6.3.2 Einbindung von Bibliotheken	287
	6.3.3 Bibliotheken und Sicherheit	290
	6.4 Krypto-Agilität	292
	6.5 Fehlerhafte Nutzung	294
	6.5.1 Private Schlüssel in Firmware	295
	6.5.2 Private Schlüssel in Log-Daten	296
	6.5.3 Zertifikatsprüfung	298
	6.5.4 Krypto-Downgrade	299
	6.5.5 Kryptografische Geheimnisse	301
	6.5.6 Organisatorisches Versagen	304
	6.6 Sicherheit und Kryptografie	308
	Literaturverzeichnis	310
	Kapitel 7 Verifikation und Validierung	312
	7.1 Sicherheitsschulden - Security Debts	314
	7.2 Security Requirements Engineering	318
	7.3 Die Spezifikation von Software	324
	7.3.1 Was ist eine Spezifikation?	325
	7.3.2 Warum spezifizieren?	325
	7.3.3 Was spezifizieren?	326
	7.3.4 Wann spezifizieren?	327
	7.3.5 Wie spezifizieren?	328
	7.3.5.1 Spezifikationsstil	329
	7.3.5.2 Der Grad der Formalisierung	331
	7.4 Software-Verifikation – Doing it right	336
	7.4.1 Code Reviews	337
	7.4.2 Model-Checking	342
	7.4.3 Symbolische Programmausführung	349
	7.5 Software - Validierung – Doing the right thing	352
	7.5.1 Validierung der Spezifikation	352
	7.5.2 Validierung des Designs	353
	7.5.3 Validierung des Produkts durch Tests	356
	7.5.3.1 Terminologische Klarstellungen	357
	7.5.3.2 Spezifikationsbasiertes Testen	358
	7.5.3.3 Modellbasiertes Testen	360
	7.5.3.4 Codebasierte Tests	363
	7.5.4 Sicherheitstests	366
	7.5.4.1 Risiken erkennen und bewerten	367
	7.5.4.2 Fehlerbasiertes Testen	367
	7.5.4.3 Modellbasierte Sicherheitstests	368
	7.5.4.4 Risikobasierte Sicherheitstests	370
	7.5.4.5 Testverfahren	371
	7.5.5 Evaluierung der IT-Sicherheit	374
	7.5.5.1 EU Cybersecurity Act	376
	7.5.5.2 ISO/IEC 270xx und IT-Grundschutz	377
	7.5.5.3 Common Criteria	379
	7.5.5.4 FIPS 140-2	382
	Literaturverzeichnis	384
	Kapitel 8 Die Vermessung der (Un-)Sicherheit	389
	8.1 Placebo-Analyse mit Risikomatrizen	392
	8.2 Statistik mit Microsoft Excel	395
	8.3 Bedingte Wahrscheinlichkeiten	398
	8.4 Schlussfolgern mit Bayes	400
	8.5 Bayes’sche Netze	404
	8.6 Entscheidungsbäume	409
	Literaturverzeichnis	413
	Epilog	414
	Stichwortverzeichnis	416