Seminar Keylime – Entwicklung, Tests und Erweiterungen

Überblick

Das Seminar behandelt sichere, kompatible und testbare Erweiterungen an Diensten, Agent und APIs. Theorie, Konfiguration und technische Prüfung werden in einem durchgängigen Szenario verbunden, sodass aus einzelnen Funktionen ein nachvollziehbarer Betriebs- oder Sicherheitsprozess entsteht.

Vier Tage sind für das Entwicklungsthema notwendig, weil Entwicklungsumgebung, Dienst- und Agentencode, API- und Policy-Änderungen, Testpyramide, Packaging, Upgrade und Freigabe praktisch miteinander verbunden werden. Im Mittelpunkt stehen reproduzierbare Arbeitsschritte, positive und negative Testfälle sowie eine dokumentierte technische Abnahme.

Inhaltsübersicht

1. Entwicklungsumgebung reproduzierbar aufsetzen
2. Codebasis und Vertrauensgrenzen analysieren
3. Änderungsziel und Threat Model formulieren
4. Konfiguration erweiterbar gestalten
5. Dienstlogik in Python erweitern
6. Agentenfunktion in Rust anpassen
7. REST-API kompatibel weiterentwickeln
8. Nachweis- und Policy-Verarbeitung testen
9. Testpyramide und Fehlersimulation aufbauen
10. Qualität und Sicherheit automatisieren
11. Packaging und Upgrade vorbereiten
12. Erweiterung gestuft ausliefern

Lernziele

• Sichere, kompatible und testbare erweiterungen an diensten, agent und apis fachlich einordnen und für ein konkretes Einsatzszenario planen.
• Entwicklungsumgebung reproduzierbar aufsetzen.
• Codebasis und Vertrauensgrenzen analysieren.
• Änderungsziel und Threat Model formulieren.
• Konfiguration erweiterbar gestalten.
• Positive und negative Prüfergebnisse technisch bewerten, Fehler schichtweise lokalisieren und die Betriebs- oder Freigabeentscheidung dokumentieren.

Seminarinhalte Schritt für Schritt

Schritt 1: Entwicklungsumgebung reproduzierbar aufsetzen

Abhängigkeiten, virtuelle Umgebungen, Rust-Toolchain, Testdienste und TPM-Simulation werden versioniert eingerichtet; ein Basistest bestätigt einen unveränderten Build. Der resultierende Sollzustand wird mit einer Kontrollabfrage bestätigt und als Ausgangspunkt für den nächsten Arbeitsschritt festgehalten.

Schritt 2: Codebasis und Vertrauensgrenzen analysieren

Registrar, Verifier, Tenant-Funktionen, gemeinsame Bibliotheken und Agent werden ihren Daten-, API- und Sicherheitsaufgaben zugeordnet. Konfiguration, erwartete Werte und tatsächliches Ergebnis werden versioniert dokumentiert; ein gezielter Negativtest prüft die Wirksamkeit.

Schritt 3: Änderungsziel und Threat Model formulieren

Funktion, Eingaben, Ausgaben, Fehlerverhalten, Schlüsselmaterial, Rechte sowie Replay- und Downgrade-Risiken werden vor der Implementierung beschrieben. Die Umsetzung erfolgt in einer Laborumgebung und wird anhand von Statusdaten, Dienstprotokollen und einem reproduzierbaren Prüffall abgenommen.

Schritt 4: Konfiguration erweiterbar gestalten

Neue Optionen erhalten sichere Defaults, klare Typen, Validierung, Dokumentation und Migrationsregeln für bestehende Installationen. Fehlerbilder werden nicht pauschal behoben, sondern der verursachenden Identitäts-, Netzwerk-, Policy-, TPM- oder Betriebsschicht zugeordnet.

Schritt 5: Dienstlogik in Python erweitern

API-Schicht, Geschäftslogik, Persistenz und kryptografische Hilfsfunktionen werden getrennt geändert; sensible Werte bleiben aus Protokollen entfernt. Der resultierende Sollzustand wird mit einer Kontrollabfrage bestätigt und als Ausgangspunkt für den nächsten Arbeitsschritt festgehalten.

Schritt 6: Agentenfunktion in Rust anpassen

Nebenläufigkeit, Fehlerpfade, Speicher- und Schlüsselbehandlung sowie Plattformabhängigkeiten werden geprüft und gegen mehrere Dienststände getestet. Konfiguration, erwartete Werte und tatsächliches Ergebnis werden versioniert dokumentiert; ein gezielter Negativtest prüft die Wirksamkeit.

Schritt 7: REST-API kompatibel weiterentwickeln

Ressourcen, Methoden, Statuscodes, Felder und Versionierung werden so gestaltet, dass rückwärtskompatible Nutzung und klare Migration möglich bleiben. Die Umsetzung erfolgt in einer Laborumgebung und wird anhand von Statusdaten, Dienstprotokollen und einem reproduzierbaren Prüffall abgenommen.

Schritt 8: Nachweis- und Policy-Verarbeitung testen

Quotes, PCRs, Messlisten, Boot-Ereignisse und Signaturen werden mit gültigen, beschädigten und manipulierten Beispielen verarbeitet. Fehlerbilder werden nicht pauschal behoben, sondern der verursachenden Identitäts-, Netzwerk-, Policy-, TPM- oder Betriebsschicht zugeordnet.

Schritt 9: Testpyramide und Fehlersimulation aufbauen

Unit-, Integrations- und End-to-End-Tests werden um Timeouts, Verbindungsabbrüche, fehlerhafte Zertifikate und konkurrierende Zustandsänderungen ergänzt. Der resultierende Sollzustand wird mit einer Kontrollabfrage bestätigt und als Ausgangspunkt für den nächsten Arbeitsschritt festgehalten.

Schritt 10: Qualität und Sicherheit automatisieren

Formatierung, statische Analyse, Abhängigkeitsprüfung, Tests und Artefakterzeugung werden als verbindliche Pipeline-Gates eingerichtet. Konfiguration, erwartete Werte und tatsächliches Ergebnis werden versioniert dokumentiert; ein gezielter Negativtest prüft die Wirksamkeit.

Schritt 11: Packaging und Upgrade vorbereiten

Versionierung, Paket oder Containerimage, Konfigurationsupgrade und Datenbankmigration werden gemeinsam mit einem Rückfalltest geprüft. Die Umsetzung erfolgt in einer Laborumgebung und wird anhand von Statusdaten, Dienstprotokollen und einem reproduzierbaren Prüffall abgenommen.

Schritt 12: Erweiterung gestuft ausliefern

Pilotumgebung, Kompatibilitätsmatrix, Telemetrie, Abbruchkriterien und Rollback werden vor einer breiten Verteilung dokumentiert. Fehlerbilder werden nicht pauschal behoben, sondern der verursachenden Identitäts-, Netzwerk-, Policy-, TPM- oder Betriebsschicht zugeordnet.

Praxisübungen

• Entwicklungsumgebung mit TPM-Simulation und vollständigem Testlauf aufbauen.
• Kleine API- oder Konfigurationserweiterung inklusive Validierung implementieren.
• Negative Tests für manipulierte Nachweise und fehlerhafte Zertifikate erstellen.
• Paket- oder Containerartefakt mit Upgrade- und Rollback-Test erzeugen.
• Kompatibilitätsmatrix zwischen Dienst- und Agentenversionen dokumentieren.

Einordnung in den Lernpfad

Fortgeschrittenes Seminar nach Architektur, TPM, REST-API und Betrieb. Für reine Automatisierungsaufgaben genügt häufig das REST- und Integrationsseminar.