Figure 10.31: TcpIpTlsConfig

1. Diagrammtyp & Architektur-Kontext

• Klassifikation: AUTOSAR ECU Configuration (ECUC) Metamodell-Ausschnitt / UML-Klassendiagramm zur Definition von Konfigurationsparametern und -containern.
• Architektur-Kontext: Konfiguration des TLS-Submoduls (Transport Layer Security) innerhalb des BSW-Moduls TcpIp (AUTOSAR Classic Platform, Communication Stack).
• Funktionaler Zweck: Modellierung der statischen Ressourcen, Cipher-Suiten, Verbindungsinstanzen sowie der kryptographischen Kopplung an das Modul Csm (Crypto Service Manager) zur Erzeugung kryptographischer Zufallszahlen (Entropy/PRNG/TRNG) für TLS-Handshakes.

2. Komponenten, Entitäten & Schnittstellen

Container & Hierarchie (EcucParamConfContainerDef)

• TcpIpConfig: Wurzel-Konfigurationscontainer des TcpIp-Moduls.
  • Aggregiert per Komposition (+subContainer) den Container TcpIpTlsConfig mit Multiplizität 0..1 (TLS-Unterstützung ist optional im TCP/IP-Stack).
• TcpIpTlsConfig: Hauptkonfigurationscontainer für TLS. Beinhaltet folgende Kind-Elemente:
  • TcpIpTlsConnectionGroup (+subContainer, Multiplizität 0..*): Gruppierung logischer TLS-Verbindungen zur gemeinsamen Nutzung von Authentifizierungsdaten, Zertifikaten oder Policies.
  • TcpIpTlsConnection (+subContainer, Multiplizität 1..*): Konkrete Instanzen von TLS-Verbindungsdefinitionen (mindestens eine Verbindung erforderlich, wenn TLS aktiv ist).
  • TcpIpTlsCiphersuites (+subContainer, Multiplizität 1..1): Mandatory Container zur Konfiguration der zulässigen TLS-Cipher-Suiten.

Parameter (EcucIntegerParamDef)

• TcpIpTlsMaxConnections (+parameter, ECUC_TcpIp_00219):
  • Typ: Integer (min = 1, max = 65535).
  • Semantik: Definiert die maximale Obergrenze gleichzeitig aktiver TLS-Verbindungen über alle Verbindungsgruppen hinweg. Dient zur Dimensionierung interner statischer Kontrollblöcke/Puffer.

Referenzen & Intermodul-Schnittstelle (EcucReferenceDef)

• TcpIpTlsCsmRandomGenerateJobRef (+reference, ECUC_TcpIp_00220):
  • Eigenschaft: requiresSymbolicNameValue = true.
  • Assoziation (+destination): Verweist modulübergreifend auf den Fremdcontainer CsmJob (lowerMultiplicity = 1, upperMultiplicity = *, aus Package Csm).
  • Ziel-Identifikator: Der referenzierte CsmJob exponiert den symbolischen Integer-Parameter CsmJobId (min = 0, max = 4294967295, symbolicNameValue = true).

3. Dynamisches Verhalten & Sequenzablauf

• Stack-Initialisierung: Bei Vorhandensein von TcpIpTlsConfig initialisiert TcpIp_Init() die TLS-Zustandsmaschinen und allokiert Verwaltungsstrukturen basierend auf TcpIpTlsMaxConnections.
• Kryptographischer Handshake-Ablauf:
  1. Beim Aufbau einer gesicherten TCP-Verbindung (Client-/Server-Handshake) benötigt der TLS-Record-/Handshake-Protokollstack Zufallsdaten (z. B. ClientHello.random, Nonces, Key-Derivation-Seeds).
  2. Der TcpIp-Stack triggert über die konfigurierte CsmJobId den CSM-Dienst Csm_RandomGenerate() (synchron oder asynchron via Polling/Callback abhängig von der CSM-Jobkonfiguration).
• Ressourcenüberwachung & Abbruchkriterien:
  • Wird ein Verbindungsaufbau angefordert, während bereits TcpIpTlsMaxConnections Verbindungen aktiv sind, wird der Socket-Aufbau abgewiesen (Rückgabewert TCPIP_E_NOBUFS bzw. Auslösen eines DET-Laufzeitfehlers).
  • Scheitert die Zufallszahlengenerierung im CSM (z. B. Hardware-Fehler im HSM/TRNG oder Timeout), wird der TLS-Handshake mit einem fatalen TLS-Alert (internal_error) abgebrochen und der Socket geschlossen.

4. Normative Relevanz & Entwickler-Hinweise

• BSW-Speicherdimensionierung (RAM/ROM):
  • TcpIpTlsMaxConnections bestimmt direkt den statischen RAM-Bedarf des Stacks (z. B. TLS Context Buffers, Fragmentierungs-Puffer, Krypto-Zwischenspeicher). Der Wert muss im BSW-Integrationsprozess strikt an den tatsächlich verfügbaren Mikrocontroller-SRAM angepasst werden.
• CSM- / Krypto-Stack-Konsistenz:
  • Das CSM-Modul muss zwingend vor dem TcpIp-Stack konfiguriert und initialisiert sein.
  • Der über TcpIpTlsCsmRandomGenerateJobRef verknüpfte CsmJob muss auf ein CSM-Primitive des Typs CSM_PRIMITIVE_RANDOM_GENERATE gemappt sein und auf einen funktionierenden Krypto-Treiber (z. B. HSM / Crypto Driver Object) verweisen.
• Integrations-Validierung:
  • Da TcpIpTlsCsmRandomGenerateJobRef.requiresSymbolicNameValue = true gilt, muss der Code-Generator des TcpIp-Moduls den generierten C-Header-Defines des CSM (z. B. CsmConf_CsmJob_<Name>) auflösen können. Fehlt der referenzierte Job, muss der Generator-Lauf mit einem Validierungsfehler abbrechen.
  • TcpIpTlsCiphersuites und mindestens eine TcpIpTlsConnection sind Pflichtpfade (Multiplicity = 1). Eine unvollständige Konfiguration führt zur Unbrauchbarkeit des TLS-Stacks.