Sicherheit für eingebettete Systeme

In dem am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) koordinierten Projekt XANDAR erarbeiten acht Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft eine komplette Werkzeugkette (Toolchain) zur Softwareentwicklung und Hardware-Software-Integration für komplexe Anwendungen auf zukünftigen Prozessorplattformen, beispielsweise in autonomen Fahrzeugen und für zukünftige Urban-Air-Mobility-Konzepte. Die Europäische Kommission fördert das Projekt mit insgesamt rund fünf Millionen Euro.

Die meisten Computer arbeiten im Verborgenen – als eingebettete Systeme in vielen verschiedenen Anwendungen, von Automobilen über Industriemaschinen und medizinische Apparaturen bis hin zu Haushaltsgeräten. Bei miteinander vernetzten eingebetteten Systemen für komplexe Anwendungen hängt die künftige Entwicklung stark von Künstlicher Intelligenz und Maschinellem Lernen ab. Die Software muss nicht nur spezielle Funktionen erfüllen, sondern auch sogenannten nichtfunktionalen Anforderungen entsprechen, wie Sicherheit, Datenschutz, Zuverlässigkeit, Genauigkeit, Echtzeitfähigkeit, Energie- und Ressourceneffizienz. Autonome Fahrzeuge und Drohnen beispielsweise müssen vor Ausfällen wie auch gegen unberechtigte Eingriffe geschützt sein, um Mensch, Maschine und Umgebung vor Schaden zu bewahren.

XANDAR ist Anfang 2021 gestartet und auf drei Jahre angelegt. Die Europäische Kommission fördert das Projekt im Rahmenprogramm Horizont 2020 mit insgesamt rund fünf Millionen Euro. Dem Projektkonsortium gehören acht Universitäten, Forschungseinrichtungen und Unternehmen aus ganz Europa an; das KIT ist Koordinator. Am ITIV des KIT entwickeln Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler das Kernstück der Werkzeugkette, die nichtfunktionale Anforderungen in allen Schritten des vorgeschlagenen Ablaufs einbezieht – vom modellbasierten Entwurf über die Aufgabenparallelisierung bis hin zum finalen Code auf der Plattform. Als weitere Partner sind die Universität der Peloponnes, AVN Innovative Technology Solutions Limited, die Queen's University Belfast, Vector Informatik GmbH, fentISS, BMW und das Deutsche Zentrum für Luft und Raumfahrt (DLR) im Projekt XANDAR vertreten.