The technological advancements in the automotive industry as well as in thefield of communication technologies done the last years have transformed thevehicles to complex machines that include not only electrical and mechanicalcomponents but also a great number of electronic components. Furthermore,modern vehicles are now connected to the Wide Area Network (WAN) and inthe near future communications will also be present between the cars (Vehicleto-Vehicle, V2V) and between cars and infrastructure (Vehicle-to-Infrastructure, V2I), something that can be found as Internet of Vehicles (IoV)in the literature. The main motivations towards all the aforementioned changesin modern vehicles are of course the improvement of road safety, the higherconvenience of the passengers, the increase in the efficiency and the higher userfriendliness.On the other hand, having vehicles connected to the Internet opens them up toa new domain of interest, this no other than the domain of cyber security. Thispractically means that while previously we were only considering cyber-attackson computational systems, now we need to start thinking about it also forvehicles. This, as a result, creates a new field of research, namely the vehicularcyber security. However, this field does not only include the possible vehicularcyber-attacks and their corresponding defenses but also the modeling andsimulation of them with the use of vehicular security analysis tools, which isalso recommended by the ENISA report titled “Cyber Security and Resilienceof smart cars: Good practices and recommendations”.Building on this need for vehicular security analysis tools, this work aims tocreate and evaluate a domain-specific, probabilistic modeling and simulationlanguage for cyber-attacks on modern connected vehicles. The language will bedesigned based on the existing threat modeling and risk management toolsecuriCAD® by foreseeti AB and more specifically based on its underlyingmechanisms for describing and probabilistically evaluating the cyber threats ofthe models.The outcome/final product of this work will be the probabilistic modeling andsimulation language for connected vehicles, called vehicleLang, that will beready for future use in the securiCAD® software. / De tekniska framstegen inom fordonsindustrin såväl som inomkommunikationsteknik som gjorts de senaste åren har omvandlat fordon tillkomplexa maskiner som inte bara omfattar elektriska och mekaniskakomponenter utan också ett stort antal elektroniska komponenter. Dessutom ärmoderna fordon nu anslutna till Internet (WAN) och inom den närmasteframtiden kommer kommunikation också att etableras mellan bilarna (Vehicleto-Vehicle, V2V) och mellan bilar och infrastruktur (Vehicle-to-Infrastructure,V2I). Detta kan också kallas fordonens internet (Internet of Vehicles - IoV) ilitteraturen. De främsta motiven för alla ovannämnda förändringar i modernafordon är förstås förbättringen av trafiksäkerheten, ökad bekvämlighet förpassagerarna, ökad effektivitet och högre användarvänlighet.Å andra sidan, att ha fordon anslutna till Internet öppnar dem för en ny domän,nämligen cybersäkerhet. Då vi tidigare bara övervägde cyberattacker påtraditionella datorsystem, måste vi nu börja tänka på det även för fordon. Dettaområde omfattar emellertid inte bara de möjliga fordonsattackerna och derasmotsvarande försvar utan även modellering och simulering av dem med hjälpav verktyg för analys av fordonssäkerhet, vilket också rekommenderas avENISA-rapporten med titeln ”Cyber Security and Resilience of smart cars: Goodpractices and recommendations”.På grund av detta behov av verktyg för fordonssäkerhetsanalys syftar dettaarbete till att skapa och utvärdera ett domänspecifikt, probabilistisktmodelleringsspråk för simulering av cyberattacker på moderna anslutna fordon.Språket har utformats utifrån det befintliga hotmodellerings- ochriskhanteringsverktyget securiCAD® av foreseeti AB och mer specifikt baseratpå dess underliggande mekanismer för att beskriva och probabilistiskt utvärderamodellernas cyberhot.Resultatet/slutprodukten av detta arbete är ett probabilistisktmodelleringsspråk för uppkopplade fordon, vehicleLang.

Blockbaserade utvecklingsmiljöer blir allt vanligare för att lära ut grunderna i programmering. Metoden har visat sig ha flera fördelar jämfört med textbaserad programmering, som historiskt sett varit den ledande metoden för undervisning. Då textbaserad programmering dominerar industrin i stort behöver övergången från block- till textbaserad programmering ske förr eller senare, för de som tänkt fortsätta inom området. Denna övergång har visat sig innebära flera utmaningar. Som en del av detta arbete togs en textbaserad utvecklingsmiljö fram, med inspiration från styrkorna i blockbaserade miljöer. Syftet med detta var att möjliggöra en jämförelse i läsbarhet av kod mellan de olika miljöerna, samt undersöka utfallet av att hämta inspiration från blockbaserade miljöer vid skapandet av en textbaserad miljö. Den nyutvecklade miljön är ett textbaserat alternativ till en befintlig blockbaserad utvecklingsmiljö, som används för att programmera en digital lekplats. Miljön utvärderas genom två tester. Det ena testet var ett läsbarhetstest som utfördes på en klass i årskurs sju, vars elever hade minimal tidigare erfarenhet av programmering. Det andra testet var ett användartest i utvecklingsmiljön, där åtta personer med tidigare erfarenhet av programmering fick utvärdera den textbaserade utvecklingsmiljön sett till hur nybörjarvänlig den var och hur väl designprinciperna var implementerade. Utvärderingarna visade att den utvecklade miljön ansågs vara nybörjarvänlig. Testerna visade även att miljön var mer läsbar än sin blockbaserade motsvarighet och överlag väl anpassad för nybörjare. Dessutom ansågs designprincipernas implementationer underlätta utveckling i miljön. / Block-based development environments are becoming increasingly common for teaching the basics of programming. This method has shown several advantages compared to text-based programming, which has historically been more popular for educational purposes. Since text-based programming dominates the industry, the transition from block-based to text-based programming is inevitable for those who plan to continue within the field. This transition implies several challenges. As a part of this study a text-based development environment was developed, taking inspiration from the advantages of block-based development environments. The purpose of this was to enable a comparison of code readability between the two development environments and to study the outcome of taking inspiration from the strengths of block-based programming environments. The developed text-based environment is an alternative to an existing block-based environment, used to program a digital playground. The environment was evaluated through two tests. One test was a readability test with a class of students in seventh grade, who had minimal previous programming experience. The other test was a user test, where eight people with previous experience of programming evaluated the text-based development environment in regard to how beginner-friendly it was and how well the design principles were implemented. The evaluations showed that the developed text-based environment was considered beginner-friendly. The tests also showed that the environment was more readable than its block-based counterpart and overall well-suited for beginners. In addition, the implementation of design principles was considered to facilitate development in the environment.

Attack simulations provide a viable means to test the cyber security of a system. The simulations trace the steps taken by the attacker to compromise sensitive assets within the system. In addition to this, they can also estimate the time taken by the attacker for the same, measuring from the initial step up to the final. One common approach to implement such simulations is the use of attack graph, which trace the various dependencies of every step and their connection to one another in a formal way. To further facilitate attack simulations and to reduce the effort of creating new attack graphs for each system of a given type, domain-specific languages are employed. Another advantage of utilizing such a language is that they organize the common attack logics of the domain in a systematic way, allowing for both ease of use and reuse of models. MAL (the Meta Attack Language) has been proposed by Johnson et al. to serve as a framework to develop domain-specific languages [1]. My work is based upon the same. This thesis report presents AWSLang, which can be used to design IT system models in context to the AWS (Amazon Web Services) environment and analyse their weaknesses. The domain specifics of the language are inspired from and based on existing literature. A Systematic Literature Review (SLR) is performed to identify possible attacks against the elements in an AWS environment. These attacks are then used as groundwork to write test cases and validate the specification. / Attacksimuleringar är ett användbart sätt att testa cybersäkerheten i ett system. Simuleringarna spårar de steg som angriparen tog för att försvaga säkerheten av känsliga tillgångar inom systemet. Utöver detta kan de uppskatta hur länge attacken varade, mätt från första till sista steget. Ett gemensamt tillvägagångssätt för att implementera sådana simuleringar är användningen av attackgrafer, som spårar olika beroenden av varje steg och deras koppling till varandra på ett formellt sätt.För att ytterligare underlätta attacksimuleringar och minska ansträngningen att skapa nya attackgrafer för varje system av en given typ, används domänspecifika språk. En annan fördel med att använda ett sådant språk är att det organiserar domänens gemensamma attacklogiker på ett systematiskt sätt, vilket möjliggör både en enkel användning och återanvändning av modeller. MAL (Meta Attack Language) har föreslagits av Johnson et al. att fungera som ramverk för utvecklingen av domänspecifika språk [1]. Mitt arbete är baserat på detsamma.I denna uppsats presenteras AWSLang, som kan användas för att utforma IT-systemmodeller i kontexten av AWS-miljön (Amazon Web Services) och analysera deras svagheter. Språkets domänspecifikationer är inspirerade av och baserade på befintlig litteratur. En systematisk litteraturöversikt görs för att identifiera möjliga attacker mot elementen i en AWS-miljö. Dessa attacker används sedan som grund för att skriva testfall och validera specifikationen.

This master’s thesis explores ways to uncover and exploit vulnerabilities in Android applications by introducing a novel approach to security testing. The research question focuses on discovering an effective method for detecting vulnerabilities related to the context of an application. The study begins by reviewing recent papers on Android security flaws affecting application in order to guide our tool creation. Thus, we are able to introduce three Domain Specific Languages (DSLs) for Model-Based Security Testing (MBST): Context Definition Language (CDL), Context-Driven Modelling Language (CDML), and Vulnerability Pattern (VPat). These languages provide a fresh perspective on evaluating the security of Android apps by accounting for the dynamic context that is present on smartphones and can greatly impact user security. The result of this work is the development of VPatChecker[1], a tool that detects vulnerabilities and creates abstract exploits by integrating an application model, a context model, and a set of vulnerability patterns. This set of vulnerability patterns can be defined to represent a wide array of vulnerabilities, allowing the tool to be indefinitely updated with each new CVE. The tool was evaluated on the GHERA benchmark, showing that at least 38% (out of a total of 60) of the vulnerabilities in the benchmark can be modelled and detected. The research underscores the importance of considering context in Android security testing and presents a viable and extendable solution for identifying vulnerabilities through MBST and DSLs. / Detta examensarbete utforskar vägar för att hitta och utnyttja sårbarheter i Android-appar genom att introducera ett nytt sätt att utföra säkerhetstestning. Forskningsfrågan fokuserar på att upptäcka en effektiv metod för att detektera sårbarheter som kan härledas till kontexten för en app. Arbetet inleds med en översikt av nyliga forskningspublikationer om säkerhetsbrister som påverkar Android-appar, vilka vägleder utvecklingen av ett verktyg. Vi introducerar tre domänspecifika språk (DSL) för modellbaserad testning (MBST): CDL, CDML och VPat. Dessa språk ger ett nytt perspektiv på säkerheten för Android-appar genom att ta hänsyn till den dynamiska kontext som finns på smarta mobiltelefoner och som kan starkt påverka användarsäkerheten. Resultatet av arbetet är utveckling av VPatChecker[1], ett verktyg som upptäcker sårbarheter och skapar abstrakta sätt att utnyttja dem i en programmodell, en kontextmodell, och en mängd av sårbarhetsmönster. Denna sårbarhetsmönstermängd kan defineras så att den representerar ett brett spektrum av sårbarheter, vilket möjliggör för verktyger att uppdateras med varje ny CVE.Verktyget utvärderades på datamängden GHERA, vilket visade att 38% (av totalt 60) av alla sårbarheter kunde modelleras och upptäckas. Arbetet understryker vikten av att ta hänsyn till kontext i säkerhetstestning av Android-appar och presenterar en praktisk och utdragbar lösning för att hitta sårbarheter genom MBST and DSLs. / Ce mémoire de maîtrise explore les moyens de découvrir et d’exploiter les vulnérabilités des applications Android en introduisant une nouvelle approche des tests de sécurité. La question de recherche se concentre sur la découverte d’une méthode efficace pour détecter les vulnérabilités liées au contexte d’une application. L’étude commence par l’examen de documents récents sur les failles de sécurité des applications Android afin de guider la création de notre outil. Nous sommes ainsi en mesure d’introduire trois Langages dédié (DSL) pour des Tests de Sécurité Basés sur les Modèles (MBST) : Langage de Définition de Contexte (CDL), Langage de Modélisation Déterminée par le Contexte (CDML) et Motif de Vulnérabilité (VPat). Ces langages offrent une nouvelle perspective sur l’évaluation de la sécurité des applications Android en tenant compte du contexte dynamique présent sur les smartphones et qui peut avoir un impact important sur la sécurité de l’utilisateur. Le résultat de ce travail est le développement de VPatChecker[1], un outil qui détecte les vulnérabilités et crée des exploits abstraits en intégrant un modèle d’application, un modèle de contexte et un ensemble de modèles de vulnérabilité. Cet ensemble de modèles de vulnérabilité peut être défini pour représenter un large éventail de vulnérabilités, ce qui permet à l’outil d’être indéfiniment mis à jour avec chaque nouveau CVE. L’outil a été testé sur le benchmark GHERA[2] et montre qu’un total d’au moins 38% (sur un total de 60) des vulnérabilités peut être modélisé et détecté. La recherche souligne l’importance de prendre en compte le contexte dans les tests de sécurité Android et présente une solution viable et extensible pour identifier les vulnérabilités par le biais de MBST et DSLs.