Mit SPARK erstellter Muen Kernel legt Open-Source- Fundament für Software im Hochsicherheitsbereich

Paris und Rapperswil, 12. Dezember 2013 – Die Hochschule für Technik im schweizerischen Rapperswil hat den formal verifizierten Muen Open- Source- Kernel mit der Ada-basierten Programmiersprache SPARK und dem AdaCore GNAT Ada Toolset erstellt.

Das Institut für Internet-Technologien und Anwendungen an der Hochschule für Technik im schweizerischen Rapperswil und AdaCore präsentieren mit dem Preview Release des Muen Separation Kernels eine bedeutsame Erweiterung des Open-Source-Modells für Systeme im Hochsicherheitsbereich. Der Muen Kernel gewährleistet eine strikte und zuverlässige Isolierung von Komponenten und schützt sicherheitskritische Funktionen vor fehlerhafter Software, die auf dem gleichen physischen System läuft.

Das Public Preview Release des Muen Separation Kernels ist ein erster wichtiger Meilenstein für das Projekt, dessen Ziel es ist, ein zuverlässiges Open-Source-Fundament für komponentenbasierte Systeme im Hochsicherheitsbereich zu legen. In diesem Bereich mit viel Wachstumspotenzial spielt Open-Source-Software bei der Entwicklung hochsicherer Systeme eine immer wichtigere Rolle.

„Für AdaCore ist es sehr spannend, bei der Entstehung einer Open Source Community rund um den Muen Separation Kernel dabei zu sein. Das ist vor allem deshalb interessant, weil der Kernel unter anderem mit Open-Source-Tools, die wir mit unserem Partner Altran entwickelt haben, verifiziert wird“, sagt Cyrille Comar, Managing Director bei AdaCore. „Da die Herstellung einer solchen hochsicherheitskritischen Software teuer ist, ergibt sich durch eine Community-basierte Entwicklung die Möglichkeit, Kosten unter den Beteiligten zu splitten.

Der offene Quellcode und die sicherheitsrelevanten Prüfungen sind entscheidend für das Vertrauen in sichere Software.“

Der japanische Begriff „Muen“ bedeutet „unabhängig“ oder „ohne Beziehung untereinander“ und steht für das wichtigste Ziel des Separation Kernels: die klare Trennung der Komponenten. Da ein Separation Kernel die Isolierung, die Ressourcenkontrolle und den Datenfluss in einem komponentenbasierten System sicherstellt, hätte jeder Fehler im Kernel fatale Auswirkungen auf die Sicherheit aller Komponenten. Um solche schwerwiegenden Auswirkungen zu verhindern, wurde der Muen Kernel mit der Ada-basierten Programmiersprache SPARK erstellt. Sie wird seit vielen Jahren sehr erfolgreich zur Entwicklung von Systemen im Hochsicherheitsbereich eingesetzt. Das Muen-Team nutzte das SPARK Toolset zur statischen Überprüfung des Kernels und zur Prüfung der Abwesenheit von Laufzeitfehlern. In Zukunft soll auch die funktionale Korrektheit des Kernels durch den Einsatz von SPARK und einem interaktiven Theorembeweiser gezeigt werden.

Die Muen-Entwickler nutzten SPARK in Kombination mit einer Zero- Footprint Runtime, einem Modus, der keine Laufzeitumgebung und nur wenig unterstützenden Code erfordert. Dieses Setup ist für kritische Low-Level-Programmierung ideal, da das System keine unnötigen Libraries aufweist.

„Die Open-Source-Lizenz des Muen Separation Kernels, kombiniert mit den SPARK- und GNAT-Tools, ermöglicht es der Community, Muen als zuverlässiges Herzstück für Systeme im Hochsicherheitsbereich einzusetzen“, sagt Prof. Dr. Andreas Steffen, Leiter des Instituts für Internet-Technologien und Anwendungen. „Jeder kann den Source Code prüfen, kompilieren und die formalen Nachweise jederzeit reproduzieren.“

Über das Projekt: Muen "Trustworthy by Design -- Correct by Construction"
Das Institut für Internet-Technologien und Anwendungen an der Hochschule für Technik im schweizerischen Rapperswil startete das „Muen Separation Kernel“-Projekt mit dem Ziel, eine Open-Source-Grundlage für Plattformen im Hochsicherheitsbereich zu schaffen. Um eine höchstmögliche Zuverlässigkeit zu erreichen, und damit jeden anderen Open- Source- Kernel oder Hypervisor zu übertreffen, wurde die Laufzeitfehler-Freiheit formal mit der SPARK-Sprache und dem SPARK-Toolset nachgewiesen. Durch eine enge Kooperation mit der secunet Security Networks AG aus Deutschland während der gesamten Design- und Implementierungsphase ist sichergestellt, dass der Muen Separation Kernel alle aktuellen und künftigen Anforderungen komponentenbasierter Plattformen im Hochsicherheitsbereich erfüllt.

Das Git Repository für den Kernel gibt es unter http://git.codelabs.ch/?p=muen.git

Ein Snapshot des Muen Repositories steht zum Download bereit unter http://git.codelabs.ch/?
p=muen.git;a=snapshot;h=master;sf=zip.

Der Muen Separation Kernel ist unter der GNU General Public License Version 3 erhältlich.

Über SPARK
Die SPARK-Technologie umfasst die gleichnamige Programmiersprache, das Toolset und die Design-Disziplin für die Entwicklung von Software im Hochsicherheitsbereich. Sie verbindet die Sprache und Verifikations-Tools von Altrans SPARK und Verifikations-Tools mit dem GNAT Programming Studio von AdaCore. SPARK verfügt über eine lange Erfolgsgeschichte in vielen Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Schienen- und Transportwesen sowie nukleare Sicherheit und wird eingesetzt, um alle bekannten Sicherheitsvorgaben und Standards auf höchster Stufe umzusetzen. SPARK verhindert, erkennt und eliminiert Fehler bereits bei der Erstellung von Source Code – und damit sehr frühzeitig im Lebenszyklus. Zugleich ist SPARK die einzige imperative Programmiersprache, die eine statische Verifikation als primäres Designziel verfolgt. Durch eine Vereinfachung der Sprache und ergänzt um Verträge ermöglicht SPARK eine statische Überprüfung, die hinsichtlich ihrer Solidität konkurrenzlos ist – beispielsweise keine ”false negatives” –, sowie eine niedrige Fehler-Alarm-Rate und Effizienz.

Über AdaCore
AdaCore wurde 1994 gegründet und ist der führende Anbieter von kommerziellen Softwarelösungen für Ada, einer modernen Programmiersprache für große, langlebige Anwendungen, bei denen Sicherheit und Verlässlichkeit kritisch sind. Das wichtigste Produkt des Unternehmens ist die Entwicklungsumgebung GNAT Pro, die Online-Support bietet und auf mehr Plattformen als jede andere Ada-Technologie verfügbar ist. AdaCore hat eine große, weltweite Kundenbasis; bitte finden Sie weitere Informationen auf der folgenden Seite: http://www.adacore.com/customers/

Sowohl Ada als auch GNAT Pro werden immer häufiger im High-integrity-Bereich und für sicherheitszertifizierte Anwendungen eingesetzt, so vor allem in sicherheitssensiblen Bereichen wie der Luftfahrt, militärischen Systemen, der Flugverkehrskontrolle, dem Flugverkehrsmanagement, dem Eisenbahnbereich, der medizinischen Produkte oder dem Finanzsektor. Das SPARK Pro Toolset, das ebenfalls von AdaCore erhältlich ist, eignet sich besonders für den Einsatz in diesem Umfeld.

AdaCore hat seinen nordamerikanischen Hauptsitz in New York, der europäische Hauptsitz ist in Paris. Weitere Informationen unter www.adacore.com

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