Figure 7.6: Application interface

1. Diagrammtyp & Architektur-Kontext

• Klassifikation: Formelles UML-Klassendiagramm der AUTOSAR Adaptive Platform (M2-Metamodell-Ebene).
• Technischer Zweck: Modellierung der Service- und Port-Schnittstellen (PortInterface) für das Subsystem ara::crypto. Es definiert die typisierte Port-basierte Interaktion zwischen einer Adaptive Application (RPortPrototype) und den kryptografischen Diensten/Ressourcen der Plattform (Key-Slots, Zertifikate, Trust-Master, Crypto-Provider) im Manifest (ARXML-Design-Phase).

2. Komponenten, Entitäten & Schnittstellen

Metamodell-Klassen & Stereotypen

• PortInterface (Stereotypen: «ARElement», «AtpBlueprint», «AtpBlueprintable», «AtpType»):
  • Generische Basisklasse aller AUTOSAR-Schnittstellenbeschreibungen.
• AbstractRequiredPortPrototype / RPortPrototype:
  • Client-Port einer Adaptive Application. Typisiert über die Assoziation «isOfType» (+requiredInterface, Multiplizität 0..1, redefiniert atpType) auf PortInterface.
• CryptoInterface:
  • Abstrakte Spezialisierung (Generalization) von PortInterface; fungiert als Basisklasse für alle kryptografischen Port-Schnittstellen.

Schlüssel- und Zertifikatsschnittstellen

1. AbstractCryptoKeySlotInterface (abstrakt):
   • Gemeinsame Basisklasse für alle Schlüsselslot-Schnittstellen, abgeleitet von CryptoInterface.
   • Attribute:
     • allocateShadowCopy: Boolean [0..1] – Allokation einer Schattenkopie für atomare Updates.
     • cryptoAlgId: String [0..1] – Algorithmen-Identifikator.
     • cryptoObjectType: CryptoObjectTypeEnum [0..1] – Typ des Krypto-Objekts.
     • slotCapacity: PositiveInteger [0..1] – Maximale Kapazität des Slots in Bytes.
     • slotType: CryptoKeySlotTypeEnum [0..1] – Lebensdauer-/Sichtbarkeitsbereich (machine vs. application).
2. CryptoKeySlotInterface:
   • Konkrete Spezialisierung von AbstractCryptoKeySlotInterface zur Definition und Bereitstellung des Key-Slots.
3. CryptoKeySlotClientInterface:
   • Konkrete Spezialisierung von AbstractCryptoKeySlotInterface für dedizierte Client-Zugriffe auf Schlüsselspeicher.
4. CryptoCertificateInterface:
   • Schnittstelle zur Verwaltung von Zertifikaten.
   • Attribute:
     • isPrivate: Boolean [0..1] – Zugriffsbeschränkung auf den Applikationskontext.
     • writeAccess: Boolean [0..1] – Schreib-/Aktualisierungsberechtigung.
5. CryptoTrustMasterInterface:
   • Spezialisierte Schnittstelle für Root-Zertifikats- und Trust-Anchor-Operationen.
6. CryptoProviderInterface:
   • Einstiegspunkt zur Anbindung und Instanziierung von Krypto-Treibern.

Aggregationen von AbstractCryptoKeySlotInterface

• CryptoKeySlotAllowedModification (Komposition +keySlotAllowedModification, Kardinalität 0..1):
  • Restriktionen für Laufzeit-Modifikationen des Key-Slots.
  • Attribute: allowContentTypeChange: Boolean [0..1], exportability: Boolean [0..1], maxNumberOfAllowedUpdates: PositiveInteger [0..1], restrictUpdate: Boolean [0..1].
• CryptoKeySlotContentAllowedUsage (Komposition +keySlotContentAllowedUsage, Kardinalität 0..*):
  • Restriktionen der zulässigen Operationen für Schlüssel im Slot.
  • Attribute: allowedKeyslotUsage: String [0..1].

Enumerationen

• CryptoObjectTypeEnum: Literale Undefined, SymmetricKey, PrivateKey, PublicKey, Signature, SecretSeed.
• CryptoKeySlotTypeEnum: Literale machine, application.
• CryptoKeySlotUsageEnum: Literale verification, encryption.

3. Dynamisches Verhalten & Sequenzablauf

Da es sich um ein statisches UML-Klassendiagramm des Metamodells handelt, sind keine dynamischen Interaktionen modelliert. Der Konfigurations- und Bindungsablauf im Design-Manifest:

1. Deklaration des Servicebedarfs: Eine Adaptive Application definiert über RPortPrototype eine Abhängigkeit zu kryptografischen Diensten.
2. Typisierung mit Schnittstellentrennung: Der Port bindet über «isOfType» (+requiredInterface) an eine Spezialisierung von CryptoInterface. Für den Schlüsselspeicherzugriff kann nun explizit zwischen CryptoKeySlotClientInterface (konsumierende Client-Schnittstelle) und CryptoKeySlotInterface differenziert werden.
3. Sicherheits-Parametrierung: Die in AbstractCryptoKeySlotInterface definierten Attribute sowie die Aggregationen CryptoKeySlotAllowedModification und CryptoKeySlotContentAllowedUsage bestimmen die Zugriffs- und Verwendungsschranken, die vom Krypto-Stack durchgesetzt werden.

4. Normative Relevanz & Entwickler-Hinweise

• Architekturelle Trennung (Client vs. Slot-Definition): Durch die Einführung von AbstractCryptoKeySlotInterface und CryptoKeySlotClientInterface wird im Metamodell eine saubere Trennung zwischen der Bereitstellung eines Key-Slots und der konsumierenden Client-Schnittstelle etabliert.
• Vererbung von Metadaten und Restriktionen: Sowohl CryptoKeySlotInterface als auch CryptoKeySlotClientInterface erben alle Speicherattribute sowie die Restriktionen CryptoKeySlotAllowedModification und CryptoKeySlotContentAllowedUsage von AbstractCryptoKeySlotInterface.
• Modellmigration: Bestehende Manifest-Modelle, die zuvor CryptoKeySlotInterface für Client-Ports verwendet haben, müssen gegebenenfalls auf CryptoKeySlotClientInterface migriert werden, sofern das Plattformprofil dies für konsumierende RPortPrototype-Instanzen vorschreibt.