Optimierung einer Softwarebibliothek für sicherheitsrelevante

4 Konzept und Implementierung 47
4.1.5 RAM-Test
Konzept
In dem Kapitel Grundlagen wurden zwei Testverfahren genannt, mit denen in der vorhandenen
Bibliothek das RAM getestet wurde. Die beiden Testmethoden wurden auf
ihre Fehleraufdeckung, Zeit und die sicherheitstechnische Tauglichkeit beglichen. Dabei
kam nur ein entscheidender Unterschied als Ergebnis heraus: bei dem X-March-Test
wird der Inhalt des RAMs vollständig „zerstört“, weil das gesamte RAM mit Nullen überschrieben
wird. Beim Überschreiben des RAMs können sehr wichtige und für den Erhalt
der Sicherheitsfunktion benötigte Daten einfach gelöscht werden. Anhand dieser Tatsache
wurde der transparente Speichertest ausgewählt und überarbeitet.
Der Philips LPC2148 verfügt über einen 32 KB großen Arbeitspeicher(RAM). Abbildung
29 [LPC2148] zeigt der Adressbereich des RAMs:
Abbildung 29: Adressbereich des RAMs
Aus der Abbildung geht hervor, dass das RAM sich von 0x40000000 bis 0x40007FFF
erstreckt. Im unteren RAM-Bereich befindet sich ein reservierter Bereich. In diesem Bereich
befinden sich Stack, Heap und Interrupt Vektoren. In dieser Thesis werden diese
Bereiche nicht getestet, weil es sich während der Ausführung von Programmen der Stackinhalt
ständig verändert, was zu immer neuen CRC-Werten führen wird, also nach
Definition des Tests zu einem Fehler. Um diese Bereiche zu testen, sollen neue Testmethoden
entworfen werden. Leider ist diese Thesis zeitlich begrenzt und lässt dies nicht
zu.
Implementierung des ROM-Tests
Dem vorhandenen transparenten Speichertest werden die Start-, Endadressen, Sektorlänge
und Anzahl der Sektoren übergeben. Anhand dieser Daten wird der Test durchgeführt.
Zuerst wird das Testwort selbst mit einem Walking Bit Pattern überprüft. Als nächstes
wird der Sektor, in dem sich das Testwort befindet, getestet, danach die übrigen Sektoren.
Falls die Tests erfolgreich waren, wird das nächste Testwort genommen.
In der vorhandenen Bibliothek wurde zur Signaturberechnung (CRC-Bildung) eine 16 Bit
Signatur verwendet. Dies wird geändert und eine 32 Bit lange CRC genommen. Anstatt
der Berechnung jedes einzelnen Wertes zur Laufzeit, was zusätzlichen zeitlichen Aufwand
bedeutet, wird eine andere Methode verwendet. Bei dieser Methode wird eine Tabelle
(Look-Up-Tabelle) im ROM angelegt mit Hilfe derer die CRC-Signatur berechnet