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2026-08-19
Patricia Müller

Vom Quellcode zum Maschinencode: Wo beginnt echte Sicherheit?

Sie untersucht, wie CryptoBAP die Softwaresicherheit direkt auf der Ebene des kompilierten Maschinencodes – also des Codes, der tatsächlich auf den Geräten ausgeführt wird – überprüfen kann. Faezeh Nasrabadi, Teilnehmerin des CISPA Founders Fellowship, geht der Frage nach, ob ihre Forschung ein relevantes Problem aus der Praxis löst und wie sich die Technologie in bestehende Sicherheitsprozesse integrieren lässt.

Wo bist du aufgewachsen und was hat dich dort geprägt?

Faezeh Nasrabadi: Ich bin in Birjand, einer Stadt im Osten des Iran, aufgewachsen. Die Stadt blickt auf eine lange Tradition in den Bereichen Bildung und wissenschaftliche Forschung zurück. Ich wuchs inmitten hochqualifizierter Menschen auf, darunter enge Verwandte mit höheren akademischen Abschlüssen, die Karrieren in der Wissenschaft, der Industrie, im Unternehmertum und im öffentlichen Dienst gemacht hatten. Wenn ich ihnen zuhörte, wie sie davon sprachen, in ihren jeweiligen Fachgebieten die Grenzen der Wissenschaft zu erweitern, inspirierte mich das, einen ähnlichen Weg einzuschlagen.

 
 

Wann kam dir zum ersten Mal der Gedanke, dass du nicht nur forschen wolltest?

Ich habe viel Zeit mit Forschung, Betreuung und Lehre verbracht. Während ich meine Doktorarbeit abschloss und meine Dissertation schrieb, stellte ich fest, dass ich immer weniger bereit war, meine Methoden, Erkenntnisse und mein Wissen auf das Labor zu beschränken. Jedes neue Ergebnis gab mir zwar ein Erfolgserlebnis, doch ich fragte mich zunehmend, ob es jemals über eine wissenschaftliche Arbeit hinaus eine Wirkung entfalten würde. Damals begann ich mich dafür zu interessieren, wie meine Arbeit über wissenschaftliche Arbeiten hinaus Wirkung entfalten könnte.

 

Gab es einen bestimmten Wendepunkt?

Was ich gerade beschrieben habe, war meine innere Motivation, doch der eigentliche Wendepunkt kam, als ich ermutigendes Feedback von erfahrenen Fachleuten aus meinem Fachgebiet erhielt. Bei meiner Doktoratsverteidigung wurde ich nicht, wie üblich, mit einer Flut schwieriger Fragen konfrontiert, sondern ein sehr erfahrener Gutachter lobte einfach die Neuartigkeit und die Tragweite dessen, was ich entwickelt hatte. Ein anderer Gutachter vereinbarte ein separates Treffen, nur um das enorme Potenzial der Toolchain zu erörtern, und half mir so, eine breitere Wirkung zu erkennen, die ich übersehen hatte, während ich mich auf die technischen Details konzentriert hatte. Ihre Anerkennung motivierte mich dazu, ein Jahr lang zu untersuchen, ob die Probleme, mit denen sich meine Forschung befasst, auch außerhalb der Wissenschaft wirklich von Bedeutung sind.

 

 

"Meine wissenschaftliche Denkweise bewahrt mich davor, von meinen eigenen Annahmen geblendet zu werden. Sie hilft mir, mich darauf zu konzentrieren, echte Probleme zu verstehen, anstatt elegante Lösungen für Probleme zu entwickeln, die gar nicht existieren."

Faezeh Nasrabadi
CISPA Founders Fellowship Participant

 

Mit welcher Idee beschäftigst du dich gerade?

Stell dir vor, du würdest nachweisen wollen, dass eine Brücke sicher ist – dabei aber nur die Baupläne analysieren und niemals die tatsächlich gebaute Brücke. So funktioniert ein Großteil der heutigen Softwareverifizierung. Die meisten Sicherheitsnachweise werden anhand des von Entwicklern geschriebenen Quellcodes durchgeführt. Nutzer führen jedoch niemals Quellcode auf ihren Geräten aus – sie führen kompilierten Maschinencode aus. Bei der Kompilierung und Ausführung können subtile Änderungen zu Informationslecks führen, die im Nachweis auf hoher Ebene nicht vorhanden waren. Im Rahmen meiner Promotion habe ich ein Tool namens CryptoBAP entwickelt, um diese Lücke zu untersuchen. CryptoBAP analysiert kompilierten Maschinencode und extrahiert automatisch ein mathematisches Modell seines Verhaltens. Dies ermöglicht es, Sicherheitseigenschaften mathematisch nachzuweisen oder versteckte Sicherheitslücken genau in der Software aufzudecken, die letztendlich auf dem Gerät eines Nutzers landet – ohne dass dafür überhaupt Zugriff auf den ursprünglichen Quellcode erforderlich ist.

 

Welches Problem möchtest du untersuchen – über die Technologie selbst hinaus?

Die übergeordnete Herausforderung, die mich interessiert, besteht darin, das falsche Sicherheitsgefühl im Zusammenhang mit eingesetzter Software zu verringern. Die meisten Nutzer gehen verständlicherweise davon aus, dass die auf ihren Geräten laufende Software ebenso vertrauenswürdig ist, wenn der Entwurf – also der hochrangige Quellcode ihrer Anwendung – formal verifiziert wurde. Leider ist das nicht immer der Fall. Die Möglichkeit, die Sicherheit der eingesetzten Binärdateien nachzuweisen, würde eine wesentlich stärkere Sicherheit bieten und die Privatsphäre sowie die Sicherheit der Nutzer nicht nur theoretisch, sondern auch in der Praxis schützen.

 

Welche Fragen versuchst du zu beantworten?

Derzeit versuche ich, zwei Fragen zu beantworten. Erstens: Kann die formale Verifikation auf Binärebene so praxistauglich werden, dass Sicherheitsingenieure sie nahtlos in ihre bestehenden Arbeitsabläufe integrieren? Zweitens: Wenn dies möglich wird, kann die Verifikation von im Einsatz befindlichen Binärdateien dann irgendwann zu einer selbstverständlichen Erwartung werden und nicht mehr nur eine Nischenkompetenz der Forschung bleiben?

Mit diesem Programm erhalten Promovierende, Postdoktorand:innen und herausragende Masterstudierende die Möglichkeit, ihre innovativen Forschungsarbeiten in den Bereichen Informationssicherheit, Datenschutz und KI/ML in erfolgreiche Startups umzusetzen. Hier geben wir einen umfassenden Überblick über das Programm, seine Ziele, Teilnahmebedingungen, Vorteile, Struktur und das Bewerbungsverfahren.

 

Wie waren die ersten Monate für dich, in denen du dich mit diesen Fragen beschäftigt hast?

Um zu prüfen, ob die Lücke zwischen Proofs auf Quellcodeebene und den tatsächlich eingesetzten Binärdateien auch außerhalb der Wissenschaft eine Rolle spielt, habe ich mich direkt mit Fachleuten aus der Industrie ausgetauscht. Diese Gespräche deuteten darauf hin, dass die Fachleute diese Lücke als bedeutsam und weiter untersuchenswert ansehen.

 

Was hat dich dabei am meisten überrascht?

Am meisten hat mich überrascht, wie unterschiedlich der Begriff „Beweis“ außerhalb der Wissenschaft verwendet wird. In der Forschung hat „Beweis“ eine präzise mathematische Bedeutung. In der Praxis bezieht er sich oft auf Scan-Ergebnisse, Verhaltensmetriken oder Nachweise zur Compliance. Das hat mir gezeigt, dass technische Präzision allein nicht ausreicht – ich muss zunächst verstehen, was Menschen meinen, wenn sie über Sicherheit sprechen.

 

Wie hat dein Forschungshintergrund die Art und Weise beeinflusst, wie du an Probleme aus der Praxis herangehst?

Durch meinen Forschungshintergrund habe ich gelernt, dass ich ein Problem nicht mit einer festgefahrenen Vorstellung davon angehen sollte, wie das Problem „sein sollte“, sondern zunächst aufmerksam zuhören sollte, was die Menschen tatsächlich erleben. Dann stelle ich Hypothesen auf, suche nach Belegen, um sie zu überprüfen, und bin stets bereit, meine Annahmen zu revidieren, wenn die Belege zeigen, dass ich falsch liege. Diese wissenschaftliche Denkweise bewahrt mich davor, von meinen eigenen Annahmen geblendet zu werden, und hilft mir, mich darauf zu konzentrieren, echte Probleme zu verstehen, anstatt elegante Lösungen für Probleme zu entwickeln, die gar nicht existieren.