Medical Grade Bootloader für ARM Mikrokontroller

Firmware-Updates im Feld sind eine Herausforderung für Produkte, insbesondere für Medizingeräte. Durch den Einsatz unseres CSA Bootloaders kann in einem Embedded Projekt viel Entwicklungszeit gespart Der CSA Bootloader implementiert die Funktionalität für die Installation, die Aktualisierung sowie den Schutz der Firmware gegen Veränderung und Reverse Engineering. Mit entsprechend konzipierter Hardware lässt sich somit das Risiko für Patienten durch alterungs-, umweltbedingter sowie böswilliger Modifikation der Firmware eines Medizingerätes minimieren. Der Bootloader wird vorrangig in Systemen eingesetzt, welche aus einem Host-Rechner (PC) und einem oder mehreren Mikrokontrollern bestehen. Der Bootloader und die jeweilige Applikationsfirmware implementieren eine proprietäre RPC-Schnittstelle, über welche sie von einer Applikationssoftware auf dem Host-Rechner gesteuert werden können. Folgende Anforderungen erfüllt der CSA Bootloader (die technischen Details finden Sie im nächsten Kapitel): Installation der Firmware während der Produktion Update der Firmware und des Bootloaders im Feld (In-Application Programming) Resistenz gegen Fehler sowie Verhinderung des Unbrauchbarwerdens oder zumindest Sicherstellung der Wiederherstellbarkeit des Geräts bei fehlgeschlagenen Updates (z.B. bei Stromausfall) Resistenz gegenüber Angriffen Begrenzung des Schadens eines erfolgreichen Angriffs (z.B. Auslesen von Schlüsseln aus dem Mikrokontroller) Optional: Downgrade Prevention: Verhindern der Installation von älteren Firmware-Versionen Gerätespezifische Firmware: Die Firmware ist an die Hardware eines Geräts gebunden (z.B. via Unique Identifier des Mikrokontrollers) In Entwicklung: Integritäts- und Authentizitätsprüfung der Firmware beim Start Schutz des Gerätes gegen die Installation von unautorisierter Firmware Schutz gegen die Installation der Firmware auf unautorisierten Geräten Schutz gegen Modifikation der Firmware oder des Firmware-Updates Schutz gegen Reverse-Engineering der Firmware oder des Firmware-Updates Production Keys – Sicherstellen, dass Geräte oder Komponenten, welche z.B. auf dem Weg vom Elektronikhersteller zur Montagefirma "vom Laster fallen", nicht verwendet werden können Weitere Details finden Sie im Kapitel Asymmetrische Kryptographie. Der Bootloader wird mit ARM Compiler Version 5 gebaut. Die Umstellung zu GCC ist in Planung und wurde im Rahmen des CSA Boostcamp 2022 initialisiert. Weiter wurde im Boostcamp auch die Grundlage für eine automatische Generierung des Codes für die RPC-Kommandos aus übersichtlichen JSON-Dateien gelegt. Die CSA bietet eine fertige, lizenzierbare Bootloader-Lösung sowie kundenspezifische Anpassungen und Entwicklungen als Dienstleistung an. Der Bootloader wurde gemäss der Norm IEC 62304 entwickelt, dokumentiert und verifiziert. Für die Integration in ein Kundenprodukt werden die Integrationspläne und Protokolle mitgeliefert, die durch den Kunden oder die CSA an das jeweilige Produkt adaptiert werden. Gerne demonstrieren wir Ihnen den gesamten Funktionsumfang des Bootloaders. Bei Interesse wenden Sie sich an unseren Verkauf, der ein Treffen mit einem Experten vereinbart. Nachfolgend finden Sie weitere spannende Details zur Implementation, den Hardwareanforderungen und Informationen zum Aufbau der Kommunikation.