Figure 7.1: Pattern matching mechanism

1. Diagrammtyp & Architektur-Kontext

• Diagrammtyp: Konzeptionelles Datenfluss- und Entscheidungsdiagramm / Funktionsmodell.
• Architektur-Kontext: AUTOSAR Adaptive Platform (AUTOSAR_AP_SWS_Firewall, Kapitel 7 „Functional Specification“).
• Technischer Zweck: Spezifikation des sequenziellen Regelauswertungs- und Musterabgleichsmechanismus (Pattern Matching) für Netzwerkpakete innerhalb des Firewall-Funktionsclusters. Das Diagramm visualisiert die deterministische First-Match-Filterung über eine priorisierte Liste konfigurierter Paketmuster sowie die Aktivierung einer Standardaktion (Default Firewall action) bei fehlender Übereinstimmung.

2. Komponenten, Entitäten & Schnittstellen

• Network packet (gelber Block, oben): Eingehendes oder ausgehendes Netzwerkdatenpaket (z. B. Ethernet-Frame, IPv4/IPv6-Paket, TCP/UDP-Segment, SOME/IP-Nachricht), das der Firewall zur Filterung übergeben wird.
• Network packet pattern (#1, #2, #3) (blaue Blöcke mit schwarzen Indexfeldern): Geordnete Liste von Filterkriterien bzw. Regelspezifikationen (z. B. IP-Adressen, Portnummern, Protokolltypen, Interface-IDs oder Payload-Muster). Die vorangestellten Indizes #1, #2, #3 definieren die verbindliche Auswertungsreihenfolge und Priorität.
• Pattern match (grünes Pfeilsymbol): Positiver Entscheidungsausgang bei vollständiger Übereinstimmung aller Kriterien eines Musters mit dem untersuchten Paket.
• Firewall action (orangefarbene Blöcke, rechts): Dem jeweiligen Paketmuster #1, #2, #3 zugeordnete Filteraktion (z. B. Paketweiterleitung/ALLOW, Verwerfen/DROP, REJECT mit Fehlermeldung oder Generierung einer Security-Event-Meldung).
• Pattern no-match (roter Abwärtspfeil): Negativer Entscheidungsausgang nach Durchlauf aller konfigurierten Muster #1 bis #3 ohne Treffer (Fall-Through).
• Default Firewall action (orangefarbener Block, unten): Konfigurierte globale Rückfallebene / Fallback-Aktion (typischerweise Default-Deny / Verwerfen des Pakets), die greift, wenn kein spezifisches Muster zutrifft.

3. Dynamisches Verhalten & Sequenzablauf

1. Paketeingang: Ein zu filterndes Network packet wird in die Prüfkette des Firewall-Moduls eingespeist.
2. Priorisierte Auswertung:
   • Das Paket wird zunächst gegen das höchstpriorisierte Muster #1 (Network packet pattern) evaluiert.
   • Trefferfall (Pattern match): Erfüllt das Paket die Kriterien von #1, folgt der Kontrollfluss dem grünen Richtungspfeil zur korrespondierenden Firewall action (#1). Die Aktion wird ausgeführt und die Regelauswertung für dieses Paket sofort beendet (Short-Circuit / First-Match).
   • Fehlschlag: Stimmt das Paket nicht mit Muster #1 überein, wird sequenziell auf Muster #2 übergegangen. Bei Übereinstimmung erfolgt Firewall action (#2), andernfalls wird Muster #3 geprüft.
3. Fallback-Ausführung: Trifft keines der definierten Muster (#1 bis #3) zu, wechselt die Verarbeitung über den Pfad Pattern no-match (roter Pfeil) zur Default Firewall action, welche das Paket abschließend behandelt.

4. Normative Relevanz & Entwickler-Hinweise

• First-Match-Semantik: Die geordnete Nummerierung #1, #2, #3 schreibt normativ ein deterministisches First-Match-Prinzip vor. Sobald eine Regel zutrifft, unterbleibt jede weitere Musterauswertung für dieses Paket. Spezifischere Regeln müssen vor allgemeineren Regeln platziert werden, um Regelverdeckung (Shadowing) zu verhindern.
• Sicherheitsstrategie (Whitelisting / Default-Deny): Die Existenz der Default Firewall action stellt sicher, dass undefinierter Netzwerkverkehr kontrolliert behandelt wird. Im automobilen Sicherheitskontext nach ISO/SAE 21434 ist hier in der Regel eine strikte Default-Drop- bzw. Default-Reject-Konfiguration erforderlich.
• Plattform- und OS-Integration: Das konzeptionelle Modell bildet die funktionale Grundlage für die darunterliegende OS-Paketfilterung (z. B. Linux Netfilter/iptables, nftables oder eBPF/XDP) sowie anwendungsspezifische Deep-Packet-Inspection-Filter innerhalb des Adaptive Platform Stacks.