Coldwave Yuki Module (YMOD) — Security-Whitepaper

Produkt
Coldwave Yuki Module (YMOD) — zellulares Connectivity-Modul
Firmware
YMOD 1.0.0 (auf coldwave-os 2.2.0)
Mikrocontroller
Silicon Labs EFR32MG26 (ARM Cortex-M33)
Modem-Varianten
Quectel EG912 (LTE Cat-1, Standard) · Quectel BG77 (LTE-M/NB-IoT + GNSS)
Hersteller
ImagineOn GmbH, Neusser Str. 27–29, 50670 Köln, Deutschland
Dokumentversion
1.0 — 2026
Sicherheitsniveau
IEC 62443 SL-2 (Ziel), Geräteklasse RC-2
Über dieses Dokument. Dieses Whitepaper beschreibt die Sicherheitsarchitektur, -mechanismen und -prozesse des Coldwave Yuki Module (YMOD) für OEM-Integratoren (Host-MCU-Hersteller), Betreiber, IT-Sicherheitsverantwortliche und benannte Stellen. Es beschreibt bewusst Mechanismen und Richtlinien — keine konkreten Schwachstellen, internen Restrisiko-Register oder Infrastruktur-Details.
Inhalt
  1. Zweck & Geltungsbereich
  2. Sicherheits-Architektur im Überblick
  3. Trust-Modell & Zonen
  4. Software-Integrität & Updates
  5. Transport & Backend-Anbindung
  6. Reduktion der Angriffsfläche
  7. UART-Protokoll-Server — primäre Angriffsfläche
  8. Bedrohungsmodell im Überblick
  9. Datenschutz & Datenminimierung
  10. Schwachstellen-Management (PSIRT)
  11. Transparenz: SBOM & Komponenten
  12. Sicherheits-Support & Lifecycle
  13. Normen & Rahmenwerke
  14. Geteilte Verantwortung
  15. Außerbetriebnahme & Entsorgung
  16. Kontakt & Verweise

1. Zweck & Geltungsbereich

Das Coldwave Yuki Module (YMOD) ist ein zellulares Connectivity-Modul auf Basis eines Mikrocontrollers (Silicon Labs EFR32MG26, ARM Cortex-M33). Es bindet einen Host-MCU über ein gehärtetes UART-Protokoll an das Coldwave-Cloud-Backend an; die Backend-Strecke läuft über Mobilfunk (LTE) und einen DTLS-Tunnel. Die Firmware ist die einzige Software auf dem Chip; sie läuft auf coldwave-os 2.2.0 und wird aus einem einzigen Quellbaum in zwei Modem-Varianten gebaut: eg912 (Quectel EG912, LTE Cat-1, Standard) und bg77 (Quectel BG77, LTE-M/NB-IoT, mit GNSS).

Was YMOD ist — und was nicht. YMOD ist ein Anbindungs-Modul, kein Feldbus-Gateway. Es enthält keinen Modbus-/BACnet-Stack, keine On-Device-Script-VM, keinen supercap-gestützten Power-Fail-Pfad, keine batteriegepufferte RTC und kein On-Device-Datenbudget. Die primäre lokale Angriffsfläche ist der UART-Protokoll-Server gegenüber dem Host-MCU (siehe §7); die zweite externe Fläche ist der LTE/DTLS-Backend-Kanal (§5).

Das Modul wird nach einem sicheren Entwicklungslebenszyklus gemäß IEC 62443-4-1 entwickelt und ist auf das Sicherheitsniveau SL-2 (effektive Geräteklasse RC-2) ausgelegt. Die Cybersecurity-Bewertung als internet-verbundenes Funkgerät erfolgt nach EN 18031-1.

2. Sicherheits-Architektur im Überblick

SchutzzielMaßnahme im YMOD
Integrität der FirmwareSecure Boot / MCUboot-artiger Bootloader (coldwave-os) mit ECDSA-P256-Signaturprüfung vor der Ausführung
Authentizität der UpdatesSignaturprüfung des OTA-Images vor dem Swap; Signaturschlüssel in einem cloud-gehosteten Hardware-Sicherheitsmodul (HSM; FIPS 140-2 Level 3), nicht extrahierbar
Vertraulichkeit im TransportDTLS-verschlüsselter Backend-Kanal über LTE mit zertifikatsbasierter Server-Authentifizierung
Reduktion der AngriffsflächeKein exponierter lokaler TLS-Server, keine lauschenden Netzwerkdienste, keine lokale Konsole/Login, keine Default-Passwörter
SchlüsselablagePSA-Crypto-Keystore, hardwaregestützt über das EFR32MG26-Sicherheitssubsystem (Gecko Secure Element / Secure Vault), nicht exportierbar
Robustheit der SchnittstellenGehärteter UART-Protokoll-Parser: TLV-Framing + CRC-16/CCITT-FALSE, strikte Längen-Bounds, host- und fuzz-getestet
GeräteidentitätED25519-Device-Key im PSA-Keystore; Claim-Code = base58(SHA-256(pubkey|imei|iccid))

3. Trust-Modell & Zonen

Das YMOD unterscheidet mehrere Vertrauensgrenzen. Alle von außen empfangenen Bytes gelten bis zur Validierung als nicht vertrauenswürdig.

Grenze / ZoneBeteiligteVertrauensannahme
B1 — Lokales UART (Host-MCU)Host-MCU an serieller LeitungPrimäre lokale Angriffsfläche. Alle eingehenden TLV-Frames untrusted bis CRC- und Längen-Validierung (§7)
B2 — LTE/DTLS-BackendColdwave-Backend (UDP/DTLS)Nur DTLS-verschlüsselte Pakete; Server-Authentifizierung gegen eingebettete Coldwave-PKI-Root-CA
B3 — Modem-AT / SIMQuectel-Modem (AT-Kanal) + SIMAT-Antworten/URCs und SIM-gelieferte Werte (IMEI/ICCID) untrusted; dürfen Treiber nicht kompromittieren
B4 — Physisch / DebugGehäuse, JTAG/SWD, RTT, FlashDurch das EFR32MG26-Sicherheitssubsystem und die Einbaulage im Host-Gerät begrenzt
Was das Backend bewirken kann (Blast-Radius). Über das Coldwave-Backend können Telemetrie abgerufen, Konfiguration gepusht und ein OTA-Update ausgelöst werden. YMOD implementiert keine eigene Steuer- oder Sicherheitslogik und keine Aktor-Mapping-Engine. Die Wirkung auf die Anlagenseite beschränkt sich auf die exponierten GPIO-Service-Tags (Status-/Tag-Signale zum Host); die Anwendungs- und Sicherheitslogik verbleibt im Host-MCU und ist vom YMOD nicht überschreibbar.

4. Software-Integrität & Updates

Die Integrität der Firmware ist über die gesamte Startkette abgesichert:

Updates werden ausschließlich über den DTLS-authentifizierten Backend-Kanal ausgelöst. Der Bootloader-Verifikations-Public-Key ist im Feld nicht per OTA austauschbar; ein Schlüsselwechsel erfordert Werks-Refurbishment (dokumentiert und mit Management-Freigabe als akzeptiertes Restrisiko).

5. Transport & Backend-Anbindung

6. Reduktion der Angriffsfläche

7. UART-Protokoll-Server — primäre Angriffsfläche

Das lokale UART-Protokoll zum Host-MCU ist die wichtigste lokale Eingangsschnittstelle und der Fokus der Sicherheits-Härtung. Alle vom Host empfangenen Bytes werden als nicht vertrauenswürdig behandelt, bis sie validiert sind:

Geräteidentität & Claim-Code. Über den UART-Server wird der öffentliche ED25519-Device-Key (im PSA-Keystore gehalten) exportiert. Der Claim-Code = base58(SHA-256(pubkey|imei|iccid)) (auf die ersten acht Byte gekürzt) bindet die Geräteidentität kryptographisch an den geräteindividuellen Schlüssel und ist nicht aus IMEI/ICCID allein ableitbar.

Warum diese Fläche im Fokus steht. Der UART-Protokoll-Server ist der einzige Pfad, über den untrusted lokale Daten in die On-Device-Laufzeit gelangen. Jeder Fehler, der aus einem manipulierten Host-Frame einen OOB-Read/-Write, eine persistente Korruption oder einen Kontroll-Bypass erzeugt, wird als Sicherheitsdefekt der höchsten Prioritätsklasse behandelt.

8. Bedrohungsmodell im Überblick

Die Bedrohungsanalyse folgt STRIDE auf einem Level-1-Datenflussdiagramm mit den vier Vertrauensgrenzen aus §3. Die folgende Übersicht fasst den Bedrohungskatalog zusammen; sie beschreibt Mechanismen, keine ausnutzbaren Details.

IDAngriffsflächeBedrohungWesentliche Gegenmaßnahme
T-UARTUART-Server (B1)Manipulierte Host-Frames → OOB-Read/-Write, State-ConfusionCRC-16-Siegel, strikte Längen-Bounds, Payload-Validierung; host- und fuzz-getestet (§7)
T-BACKENDBackend-DTLS (B2)DTLS-MITM / gefälschter Backend-ServerDTLS mit Server-Zertifikatsprüfung gegen eingebettete Coldwave-Root-CA; Private-APN-Bindung
T-OTAOTA / Bootloader (B2)Unsigniertes / manipuliertes Firmware-ImageECDSA-P256-Verifikation vor dem Swap; Anti-Rollback; Fallback in vorheriges Image
T-MODEMModem-AT / SIM (B3)Bösartige SIM / fabrizierte AT-Antworten → Treiber-Overflow, Reconnect-LoopLine-Buffer-Caps im Modem-Treiber; Watchdog + Recovery-Ladder; IMEI-Plausibilitätscheck
T-IMEIGeräteidentität (B3/B4)Identitäts-Spoofing (fremde IMEI vortäuschen)IMEI-Plausibilitätscheck (15 Ziffern) vor Persistenz; Claim-Code an ED25519-Device-Key gebunden

Härtungsdetails der delegierten Abhängigkeiten (coldwave-os DTLS-/OTA-/Modem-Treiber, libflake) werden in deren eigener IEC-62443-4-1-Evidenzkette geführt; YMOD übernimmt die dort freigegebenen RC-2-Mitigationen als Annahme und spiegelt Upstream-Advisories in sein Schwachstellen-Tracking.

9. Datenschutz & Datenminimierung

Der Regelbetrieb überträgt ausschließlich Maschinen-Telemetrie sowie geräteidentifizierende Werte (IMEI, ICCID, LTE-Zellinfo) — keine personenbezogenen Daten im Sinne der DSGVO. Die IMEI identifiziert das Gerät, nicht eine Person. Es findet keine Netz-Exposition personenbezogener Daten durch das Modul statt.

10. Schwachstellen-Management (PSIRT)

ImagineOn betreibt einen Product-Security-Incident-Response-Prozess in Anlehnung an IEC 62443-4-1 (Practice 6, DM-1 … DM-5) und vorbereitend auf den EU-Cyber-Resilience-Act (CRA). Bitte keine öffentlichen GitHub-Issues, Pull-Requests oder Discussions für Sicherheitsthemen verwenden.

Meldekanalsecurity@coldwave.io
Verschlüsselte MeldungPGP; der aktuelle Schlüssel/Fingerprint wird in der security.txt unter https://coldwave.io/.well-known/security.txt bereitgestellt (bzw. auf Anfrage bei der PSIRT)
Empfangsbestätigunginnerhalb von 2 Arbeitstagen
Triage & Ersteinstufunginnerhalb von 5 Arbeitstagen
Fix-Bereitstellung (Critical/High, CVSS ≥ 7)innerhalb von 90 Tagen
Fix-Bereitstellung (Medium/Low)innerhalb von 180 Tagen (gebündelt im nächsten Minor-Release)
BewertungCVSS v3.1

Für eine Meldung sind hilfreich: die YMOD-Firmware-Version (Release-Tag, z. B. v1.0.0, oder Commit-Hash), die Modem-Variante (eg912 oder bg77) und — bei UART-Protokoll-Themen — eine minimale Byte-Sequenz (das libFuzzer-Korpusformat ist ideal). Meldungen sind in Deutsch oder Englisch möglich.

11. Transparenz: SBOM & Komponenten

KomponenteVersionRolle
coldwave-os (FU-Image)2.2.0RTOS, Netzwerk, DTLS, OTA, FS, PSA
coldwave-os (Bootloader)2.2.0MCUboot-artige Image-Verifikation
libflake(über OS)Property-Layer, IPC
coldwave-yuki-core1.0.0Connectivity-Supervisor + Recovery + LTE-Quality

12. Sicherheits-Support & Lifecycle

ImagineOn stellt sicherheitsrelevante Firmware-Updates im Einklang mit den Anforderungen des EU-Cyber-Resilience-Act bereit. Die definierte Support-Periode (Defined Support Period) wird produktbezogen separat veröffentlicht und im Rahmen der CRA-Konformität festgelegt; sie deckt Firmware-Revisionen derselben Hardware-Generation ab. Nach dem Ende des Sicherheits-Supports sollten betroffene Geräte ersetzt oder in eine Netz-Quarantäne überführt werden.

Der aktuelle Gate-Status der 1.0.0-Baseline (SAST 0 Fehler, Host-Testsuite und Security-Tests grün, Zeilenabdeckung ≥ 60 %) wird über die Host-Quality-Pipeline gemessen; offene Release-Punkte werden vor dem Inverkehrbringen abgeschlossen.

13. Normen & Rahmenwerke

RahmenwerkBezug für das YMOD
RED 2014/53/EU + Delegierte VO (EU) 2022/30Funkanlagen-Cybersecurity, Art. 3(3)(d)/(e)/(f)
EN 18031-1:2024Cybersecurity-Anforderungen an internet-verbundene Funkgeräte (Self-Assessment)
IEC 62443-4-1Sicherer Entwicklungslebenszyklus (SDL), Geräteklasse RC-2
IEC 62443-4-2Technische Sicherheitsanforderungen an Komponenten, Ziel SL-2; Grundlage der geteilten Verantwortung (§14)
EU-CRA (VO (EU) 2024/2847)vorbereitend; volle Anwendbarkeit ab 2027-12-11, Meldepflichten ab 2026-09-11
EN 62368-1 · EN 50665 · EN 301 489-Familie · EN 301 908-FamilieGerätesicherheit, HF-Exposition und EMV/Funk der beiden Modem-Varianten
ETSI EN 303 645vorausschauend angewandt (Consumer-IoT-Baseline)

Konformitätsbewertung der Funkanlage nach RED über Modul A (interne Fertigungskontrolle), ohne Einbindung einer benannten Stelle. Dieses Whitepaper trifft keine Aussage zur Konformität mit anwendungsspezifischen Produktnormen des Host-Systems; YMOD ist eine zellulare Anbindungskomponente, nicht das Host-Endgerät.

14. Geteilte Verantwortung

Sicherheit im Feld ist eine gemeinsame Aufgabe (IEC 62443-4-2). Die Rollen verteilen sich wie folgt:

RolleVerantwortung
Hersteller (ImagineOn)Firmware-Sicherheit, Signatur-/Update-Kette, Härtung des UART-Protokoll-Servers und des Backend-Kanals, PSIRT und Sicherheits-Patches gemäß SLA, SBOM/VEX.
OEM-Integrator (Host-MCU-Hersteller)Sichere Einbindung des Moduls in das Host-Gerät, korrekte Nutzung des UART-Protokolls, physischer Schutz und Einbaulage (Debug-Zugang), Sicherheit des Coldwave-Tenant-Accounts (starke Authentifizierung/MFA, Least-Privilege), Geräte-zu-Tenant-Zuordnung.
Asset Owner / BetreiberSchutz des Portal-Zugangs, zeitnahe Meldung von Auffälligkeiten, Updates nicht dauerhaft durch Netzabschaltung blockieren.

15. Außerbetriebnahme & Entsorgung

Die geräteindividuellen Schlüssel (ED25519-Device-Key, DTLS-Trust-Anchor, OTA-Verifikationsschlüssel) liegen hardwaregebunden und nicht exportierbar im PSA-Keystore des Mikrocontrollers. Eine On-Site-Datenlöschung durch den Betreiber ist nicht vorgesehen (kein Betreiber-Interface). Bei Deinstallation wird empfohlen, das Gerät im Coldwave-Portal zu deprovisionieren und — wo möglich — an ImagineOn zurückzugeben; im Werks-Refurbishment werden die Schlüssel sicher gelöscht. Andernfalls sind das Modul bzw. das integrierende Host-Gerät als Elektroaltgerät (WEEE) fachgerecht zu entsorgen; die Schlüssel sind an die Hardware gebunden und werden mit deren Zerstörung unbrauchbar.

WEEE-Registrierungsnummer: DE 54689668 (ImagineOn GmbH).

16. Kontakt & Verweise


© 2026 ImagineOn GmbH. Alle Rechte vorbehalten. Dieses Whitepaper beschreibt Sicherheitsmechanismen und -prozesse zum Zeitpunkt der Veröffentlichung; Änderungen im Zuge der Produktpflege bleiben vorbehalten.

Coldwave Yuki Module (YMOD) — Security Whitepaper

Translation note. This English version is a translation of the German original. In case of any discrepancy or ambiguity, the German version prevails as the legally authoritative text.
Product
Coldwave Yuki Module (YMOD) — cellular connectivity module
Firmware
YMOD 1.0.0 (on coldwave-os 2.2.0)
Microcontroller
Silicon Labs EFR32MG26 (ARM Cortex-M33)
Modem variants
Quectel EG912 (LTE Cat-1, default) · Quectel BG77 (LTE-M/NB-IoT + GNSS)
Manufacturer
ImagineOn GmbH, Neusser Str. 27–29, 50670 Cologne, Germany
Document version
1.0 — 2026
Security level
IEC 62443 SL-2 (target), device class RC-2
About this document. This whitepaper describes the security architecture, mechanisms and processes of the Coldwave Yuki Module (YMOD) for OEM integrators (host-MCU manufacturers), operators, IT-security officers and notified bodies. It deliberately describes mechanisms and policies — not specific vulnerabilities, internal residual-risk registers or infrastructure details.
Contents
  1. Purpose & scope
  2. Security architecture at a glance
  3. Trust model & zones
  4. Software integrity & updates
  5. Transport & backend connection
  6. Attack-surface reduction
  7. UART protocol server — primary attack surface
  8. Threat model summary
  9. Data protection & data minimisation
  10. Vulnerability management (PSIRT)
  11. Transparency: SBOM & components
  12. Security support & lifecycle
  13. Standards & frameworks
  14. Shared responsibility
  15. Decommissioning & disposal
  16. Contact & references

1. Purpose & scope

The Coldwave Yuki Module (YMOD) is a cellular connectivity module built on a microcontroller (Silicon Labs EFR32MG26, ARM Cortex-M33). It attaches a host MCU to the Coldwave cloud backend through a hardened UART protocol; the backend leg runs over cellular (LTE) and a DTLS tunnel. The firmware is the only software on the chip; it runs on coldwave-os 2.2.0 and is built from a single source tree in two modem variants: eg912 (Quectel EG912, LTE Cat-1, default) and bg77 (Quectel BG77, LTE-M/NB-IoT, with GNSS).

What YMOD is — and is not. YMOD is a connectivity module, not a field-bus gateway. It contains no Modbus/BACnet stack, no on-device scripting VM, no supercap-backed power-fail path, no battery-backed RTC and no on-device data budget. The primary local attack surface is the UART protocol server facing the host MCU (see §7); the second external surface is the LTE/DTLS backend conduit (§5).

The module is developed following a secure development lifecycle per IEC 62443-4-1 and is designed for security level SL-2 (effective device class RC-2). Its cybersecurity assessment as internet-connected radio equipment follows EN 18031-1.

2. Security architecture at a glance

ObjectiveMeasure in the YMOD
Firmware integritySecure Boot / MCUboot-style bootloader (coldwave-os) with ECDSA-P256 signature verification before execution
Update authenticityOTA image signature verified before swap; signing key held in a cloud-hosted hardware security module (HSM; FIPS 140-2 Level 3), non-extractable
Transport confidentialityDTLS-encrypted backend conduit over LTE with certificate-based server authentication
Attack-surface reductionNo exposed local TLS server, no listening network services, no local console/login, no default passwords
Key storagePSA Crypto keystore, hardware-backed by the EFR32MG26 security subsystem (Gecko Secure Element / Secure Vault), non-exportable
Interface robustnessHardened UART protocol parser: TLV framing + CRC-16/CCITT-FALSE, strict length bounds, host- and fuzz-tested
Device identityED25519 device key in the PSA keystore; claim code = base58(SHA-256(pubkey|imei|iccid))

3. Trust model & zones

The YMOD distinguishes several trust boundaries. All externally received bytes are treated as untrusted until validated.

Boundary / zonePartiesTrust assumption
B1 — Local UART (host MCU)Host MCU on a serial linePrimary local attack surface. All inbound TLV frames untrusted until CRC and length validation (§7)
B2 — LTE/DTLS backendColdwave backend (UDP/DTLS)Only DTLS-encrypted packets; server authentication against the embedded Coldwave PKI root CA
B3 — Modem AT / SIMQuectel modem (AT channel) + SIMAT responses/URCs and SIM-supplied values (IMEI/ICCID) untrusted; must not compromise the driver
B4 — Physical / debugEnclosure, JTAG/SWD, RTT, flashConstrained by the EFR32MG26 security subsystem and the mounting inside the host device
What the backend can do (blast radius). Through the Coldwave backend, telemetry can be retrieved, configuration pushed and an OTA update triggered. YMOD implements no control or safety logic of its own and no actuator-mapping engine. Its effect on the installation side is limited to the exposed GPIO service tags (status/tag signals to the host); the application and safety logic remains in the host MCU and cannot be overridden by YMOD.

4. Software integrity & updates

Firmware integrity is protected across the entire boot chain:

Updates are triggered exclusively over the DTLS-authenticated backend channel. The bootloader verify public key is not field-updatable via OTA; a key change requires factory refurbishment (documented and management-approved as accepted residual risk).

5. Transport & backend connection

6. Attack-surface reduction

7. UART protocol server — primary attack surface

The local UART protocol to the host MCU is the most important local input interface and the focus of the security hardening. All bytes received from the host are treated as untrusted until validated:

Device identity & claim code. The public ED25519 device key (held in the PSA keystore) is exported over the UART server. The claim code = base58(SHA-256(pubkey|imei|iccid)) (truncated to the first eight bytes) binds the device identity cryptographically to the device-individual key and cannot be derived from IMEI/ICCID alone.

Why this surface is the focus. The UART protocol server is the only path through which untrusted local data enters the on-device runtime. Any bug that turns a malformed host frame into an OOB read/write, persistent corruption or a control bypass is treated as the highest-priority class of security defect.

8. Threat model summary

The threat analysis follows STRIDE on a level-1 data-flow diagram with the four trust boundaries from §3. The overview below summarises the threat catalogue; it describes mechanisms, not exploitable details.

IDAttack surfaceThreatKey mitigation
T-UARTUART server (B1)Malformed host frames → OOB read/write, state confusionCRC-16 seal, strict length bounds, payload validation; host- and fuzz-tested (§7)
T-BACKENDBackend DTLS (B2)DTLS MITM / spoofed backend serverDTLS with server-certificate verification against the embedded Coldwave root CA; private-APN binding
T-OTAOTA / bootloader (B2)Unsigned / tampered firmware imageECDSA-P256 verification before swap; anti-rollback; fallback to previous image
T-MODEMModem AT / SIM (B3)Malicious SIM / fabricated AT responses → driver overflow, reconnect loopLine-buffer caps in the modem driver; watchdog + recovery ladder; IMEI plausibility check
T-IMEIDevice identity (B3/B4)Identity spoofing (faking a foreign IMEI)IMEI plausibility check (15 digits) before persistence; claim code bound to the ED25519 device key

Hardening details of the delegated dependencies (coldwave-os DTLS/OTA/modem driver, libflake) are maintained in their own IEC 62443-4-1 evidence chain; YMOD adopts the RC-2 mitigations released there as an assumption and mirrors upstream advisories into its vulnerability tracking.

9. Data protection & data minimisation

Normal operation transmits only machine telemetry and device-identifying values (IMEI, ICCID, LTE cell info) — no personal data in the sense of the GDPR. The IMEI identifies the device, not a person. No personal data is exposed over the network by the module.

10. Vulnerability management (PSIRT)

ImagineOn operates a Product Security Incident Response process aligned with IEC 62443-4-1 (Practice 6, DM-1 … DM-5) and preparing for the EU Cyber Resilience Act (CRA). Please do not use public GitHub issues, pull requests or discussions for security matters.

Reporting channelsecurity@coldwave.io
Encrypted reportPGP; the current key/fingerprint is provided in the security.txt at https://coldwave.io/.well-known/security.txt (or on request from the PSIRT)
Acknowledgementwithin 2 business days
Triage & initial severitywithin 5 business days
Fix availability (Critical/High, CVSS ≥ 7)within 90 days
Fix availability (Medium/Low)within 180 days (batched into the next minor release)
ScoringCVSS v3.1

Helpful in a report: the YMOD firmware version (release tag, e.g. v1.0.0, or commit hash), the modem variant (eg912 or bg77) and — for UART-protocol issues — a minimal byte sequence (the libFuzzer corpus format is ideal). Reports may be filed in English or German.

11. Transparency: SBOM & components

ComponentVersionRole
coldwave-os (FU image)2.2.0RTOS, network, DTLS, OTA, FS, PSA
coldwave-os (bootloader)2.2.0MCUboot-style image verify
libflake(via OS)Property layer, IPC
coldwave-yuki-core1.0.0Connectivity supervisor + recovery + LTE quality

12. Security support & lifecycle

ImagineOn provides security-relevant firmware updates in line with the requirements of the EU Cyber Resilience Act. The defined support period is published separately per product and set as part of CRA conformity; it covers firmware revisions of the same hardware generation. After end-of-security-support, affected devices should be replaced or placed into network quarantine.

The current gate status of the 1.0.0 baseline (SAST 0 errors, host test suite and security tests green, line coverage ≥ 60 %) is measured by the host quality pipeline; open release items are closed before placing on the market.

13. Standards & frameworks

FrameworkRelevance for the YMOD
RED 2014/53/EU + Delegated Reg. (EU) 2022/30Radio-equipment cybersecurity, Art. 3(3)(d)/(e)/(f)
EN 18031-1:2024Cybersecurity requirements for internet-connected radio equipment (self-assessment)
IEC 62443-4-1Secure development lifecycle (SDL), device class RC-2
IEC 62443-4-2Technical security requirements for components, target SL-2; basis of the shared-responsibility model (§14)
EU CRA (Reg. (EU) 2024/2847)preparatory; fully applicable from 2027-12-11, reporting obligations from 2026-09-11
EN 62368-1 · EN 50665 · EN 301 489 family · EN 301 908 familyEquipment safety, RF exposure and EMC/radio of the two modem variants
ETSI EN 303 645applied forward-looking (consumer-IoT baseline)

Radio-equipment conformity assessment under RED via Module A (internal production control), without involvement of a notified body. This whitepaper makes no claim of conformity with application-specific product standards of the host system; YMOD is a cellular connectivity component, not the host end device.

14. Shared responsibility

Field security is a shared task (IEC 62443-4-2). Roles are distributed as follows:

RoleResponsibility
Manufacturer (ImagineOn)Firmware security, signing/update chain, hardening of the UART protocol server and the backend channel, PSIRT and security patches per SLA, SBOM/VEX.
OEM integrator (host-MCU manufacturer)Secure integration of the module into the host device, correct use of the UART protocol, physical protection and mounting (debug access), security of the Coldwave tenant account (strong authentication/MFA, least privilege), device-to-tenant binding.
Asset owner / operatorProtection of portal access, prompt reporting of anomalies, not blocking updates by permanently disconnecting the network.

15. Decommissioning & disposal

The device-individual keys (ED25519 device key, DTLS trust anchor, OTA verify key) are held hardware-bound and non-exportable in the microcontroller's PSA keystore. On-site data erasure by the operator is not provided (no operator interface). On removal it is recommended to deprovision the device in the Coldwave portal and — where possible — return it to ImagineOn; keys are securely erased during factory refurbishment. Otherwise the module or the integrating host device is to be disposed of properly as electronic waste (WEEE); the keys are bound to the hardware and become unusable with its destruction.

WEEE registration number: DE 54689668 (ImagineOn GmbH).

16. Contact & references


© 2026 ImagineOn GmbH. All rights reserved. This whitepaper describes security mechanisms and processes as of the date of publication; changes in the course of product maintenance are reserved.

Coldwave Yuki Module (YMOD) — Livre blanc de sécurité

Avis de traduction. La présente version française est une traduction de l'original allemand. En cas de divergence ou d'ambiguïté, la version allemande prévaut en tant que texte de référence faisant foi.
Produit
Coldwave Yuki Module (YMOD) — module de connectivité cellulaire
Micrologiciel
YMOD 1.0.0 (sur coldwave-os 2.2.0)
Microcontrôleur
Silicon Labs EFR32MG26 (ARM Cortex-M33)
Variantes de modem
Quectel EG912 (LTE Cat-1, par défaut) · Quectel BG77 (LTE-M/NB-IoT + GNSS)
Fabricant
ImagineOn GmbH, Neusser Str. 27–29, 50670 Cologne, Allemagne
Version du document
1.0 — 2026
Niveau de sécurité
IEC 62443 SL-2 (cible), classe d'appareil RC-2
À propos de ce document. Le présent livre blanc décrit l'architecture, les mécanismes et les processus de sécurité du Coldwave Yuki Module (YMOD) à l'intention des intégrateurs OEM (fabricants de MCU hôte), exploitants, responsables de la sécurité informatique et organismes notifiés. Il décrit délibérément des mécanismes et des politiques — et non des vulnérabilités concrètes, des registres internes de risques résiduels ou des détails d'infrastructure.
Sommaire
  1. Objet & périmètre
  2. Architecture de sécurité en un coup d'œil
  3. Modèle de confiance & zones
  4. Intégrité logicielle & mises à jour
  5. Transport & liaison backend
  6. Réduction de la surface d'attaque
  7. Serveur de protocole UART — surface d'attaque principale
  8. Synthèse du modèle de menaces
  9. Protection des données & minimisation
  10. Gestion des vulnérabilités (PSIRT)
  11. Transparence : SBOM & composants
  12. Support de sécurité & cycle de vie
  13. Normes & cadres
  14. Responsabilité partagée
  15. Mise hors service & élimination
  16. Contact & références

1. Objet & périmètre

Le Coldwave Yuki Module (YMOD) est un module de connectivité cellulaire reposant sur un microcontrôleur (Silicon Labs EFR32MG26, ARM Cortex-M33). Il raccorde un MCU hôte au backend cloud Coldwave via un protocole UART durci ; la liaison backend passe par le cellulaire (LTE) et un tunnel DTLS. Le micrologiciel est le seul logiciel présent sur la puce ; il s'exécute sur coldwave-os 2.2.0 et est construit à partir d'un unique arbre de sources en deux variantes de modem : eg912 (Quectel EG912, LTE Cat-1, par défaut) et bg77 (Quectel BG77, LTE-M/NB-IoT, avec GNSS).

Ce qu'est le YMOD — et ce qu'il n'est pas. Le YMOD est un module de raccordement, pas une passerelle de bus de terrain. Il ne contient aucun stack Modbus/BACnet, aucune VM de script embarquée, aucun chemin de coupure d'alimentation à supercondensateur, aucune RTC sauvegardée par pile et aucun budget de données embarqué. La surface d'attaque locale principale est le serveur de protocole UART face au MCU hôte (voir §7) ; la seconde surface externe est le canal backend LTE/DTLS (§5).

Le module est développé selon un cycle de développement sécurisé conforme à IEC 62443-4-1 et est conçu pour le niveau de sécurité SL-2 (classe d'appareil effective RC-2). Son évaluation de cybersécurité en tant qu'équipement radio connecté à Internet suit la norme EN 18031-1.

2. Architecture de sécurité en un coup d'œil

ObjectifMesure dans le YMOD
Intégrité du micrologicielSecure Boot / bootloader de type MCUboot (coldwave-os) avec vérification de signature ECDSA-P256 avant exécution
Authenticité des mises à jourSignature de l'image OTA vérifiée avant le swap ; clé de signature conservée dans un module matériel de sécurité (HSM ; FIPS 140-2 niveau 3) hébergé dans le cloud, non extractible
Confidentialité du transportCanal backend chiffré DTLS sur LTE avec authentification serveur par certificat
Réduction de la surface d'attaqueAucun serveur TLS local exposé, aucun service réseau en écoute, aucune console/login local, aucun mot de passe par défaut
Stockage des clésKeystore PSA Crypto, adossé au matériel via le sous-système de sécurité EFR32MG26 (Gecko Secure Element / Secure Vault), non exportable
Robustesse des interfacesAnalyseur de protocole UART durci : trame TLV + CRC-16/CCITT-FALSE, bornes de longueur strictes, testé sur hôte et par fuzzing
Identité de l'appareilClé d'appareil ED25519 dans le keystore PSA ; code de rattachement = base58(SHA-256(pubkey|imei|iccid))

3. Modèle de confiance & zones

Le YMOD distingue plusieurs frontières de confiance. Tous les octets reçus de l'extérieur sont considérés comme non fiables jusqu'à validation.

Frontière / zonePartiesHypothèse de confiance
B1 — UART local (MCU hôte)MCU hôte sur liaison sérieSurface d'attaque locale principale. Toutes les trames TLV entrantes non fiables jusqu'à validation CRC et longueur (§7)
B2 — Backend LTE/DTLSBackend Coldwave (UDP/DTLS)Uniquement des paquets chiffrés DTLS ; authentification serveur contre la Root-CA PKI Coldwave embarquée
B3 — AT modem / SIMModem Quectel (canal AT) + SIMRéponses/URC AT et valeurs fournies par la SIM (IMEI/ICCID) non fiables ; ne doivent pas compromettre le pilote
B4 — Physique / débogageBoîtier, JTAG/SWD, RTT, flashLimité par le sous-système de sécurité EFR32MG26 et le montage à l'intérieur de l'appareil hôte
Ce que le backend peut faire (rayon d'impact). Via le backend Coldwave, la télémétrie peut être récupérée, la configuration poussée et une mise à jour OTA déclenchée. Le YMOD n'implémente aucune logique de commande ou de sécurité propre ni moteur de mappage d'actionneurs. Son effet côté installation se limite aux tags de service GPIO exposés (signaux d'état/tag vers l'hôte) ; la logique applicative et de sécurité reste dans le MCU hôte et ne peut pas être outrepassée par le YMOD.

4. Intégrité logicielle & mises à jour

L'intégrité du micrologiciel est protégée sur toute la chaîne de démarrage :

Les mises à jour sont déclenchées exclusivement via le canal backend authentifié DTLS. La clé publique de vérification du bootloader n'est pas modifiable sur le terrain par OTA ; un changement de clé exige un reconditionnement en usine (documenté et approuvé par la direction en tant que risque résiduel accepté).

5. Transport & liaison backend

6. Réduction de la surface d'attaque

7. Serveur de protocole UART — surface d'attaque principale

Le protocole UART local vers le MCU hôte est l'interface d'entrée locale la plus importante et le point focal du durcissement de sécurité. Tous les octets reçus de l'hôte sont traités comme non fiables jusqu'à validation :

Identité de l'appareil & code de rattachement. La clé d'appareil ED25519 publique (conservée dans le keystore PSA) est exportée via le serveur UART. Le code de rattachement = base58(SHA-256(pubkey|imei|iccid)) (tronqué aux huit premiers octets) lie cryptographiquement l'identité de l'appareil à la clé propre à l'appareil et ne peut être dérivé de l'IMEI/ICCID seuls.

Pourquoi cette surface est prioritaire. Le serveur de protocole UART est le seul chemin par lequel des données locales non fiables entrent dans l'exécution embarquée. Tout défaut transformant une trame hôte malformée en lecture/écriture hors limites, en corruption persistante ou en contournement de contrôle est traité comme la classe de défaut de sécurité de plus haute priorité.

8. Synthèse du modèle de menaces

L'analyse des menaces suit STRIDE sur un diagramme de flux de données de niveau 1 avec les quatre frontières de confiance du §3. La synthèse ci-dessous résume le catalogue de menaces ; elle décrit des mécanismes, non des détails exploitables.

IDSurface d'attaqueMenaceContre-mesure essentielle
T-UARTServeur UART (B1)Trames hôte malformées → lecture/écriture hors limites, confusion d'étatSceau CRC-16, bornes de longueur strictes, validation de charge utile ; testé sur hôte et par fuzzing (§7)
T-BACKENDDTLS backend (B2)MITM DTLS / serveur backend usurpéDTLS avec vérification du certificat serveur contre la Root-CA Coldwave embarquée ; liaison APN privée
T-OTAOTA / bootloader (B2)Image micrologicielle non signée / falsifiéeVérification ECDSA-P256 avant le swap ; anti-rollback ; repli sur l'image précédente
T-MODEMAT modem / SIM (B3)SIM malveillante / réponses AT fabriquées → débordement du pilote, boucle de reconnexionPlafonds de tampon de ligne dans le pilote modem ; watchdog + échelle de récupération ; contrôle de plausibilité IMEI
T-IMEIIdentité de l'appareil (B3/B4)Usurpation d'identité (simuler un IMEI étranger)Contrôle de plausibilité IMEI (15 chiffres) avant persistance ; code de rattachement lié à la clé d'appareil ED25519

Les détails de durcissement des dépendances déléguées (pilotes DTLS/OTA/modem de coldwave-os, libflake) sont maintenus dans leur propre chaîne de preuves IEC 62443-4-1 ; le YMOD reprend les mitigations RC-2 qui y sont validées comme hypothèse et répercute les avis amont dans son suivi des vulnérabilités.

9. Protection des données & minimisation

L'exploitation normale transmet uniquement de la télémétrie machine ainsi que des valeurs identifiant l'appareil (IMEI, ICCID, info cellule LTE) — aucune donnée à caractère personnel au sens du RGPD. L'IMEI identifie l'appareil, non une personne. Aucune donnée à caractère personnel n'est exposée sur le réseau par le module.

10. Gestion des vulnérabilités (PSIRT)

ImagineOn exploite un processus de réponse aux incidents de sécurité produit (PSIRT) aligné sur IEC 62443-4-1 (Practice 6, DM-1 … DM-5) et préparant le règlement européen sur la cyber-résilience (CRA). Merci de ne pas utiliser d'issues, pull-requests ou discussions GitHub publiques pour les sujets de sécurité.

Canal de signalementsecurity@coldwave.io
Signalement chiffréPGP ; la clé/l'empreinte actuelle est fournie dans la security.txt sous https://coldwave.io/.well-known/security.txt (ou sur demande auprès du PSIRT)
Accusé de réceptionsous 2 jours ouvrés
Triage & première évaluationsous 5 jours ouvrés
Disponibilité du correctif (Critical/High, CVSS ≥ 7)sous 90 jours
Disponibilité du correctif (Medium/Low)sous 180 jours (regroupés dans la prochaine version mineure)
CotationCVSS v3.1

Utile dans un signalement : la version du micrologiciel YMOD (tag de version, p. ex. v1.0.0, ou hash de commit), la variante de modem (eg912 ou bg77) et — pour les problèmes de protocole UART — une séquence d'octets minimale (le format de corpus libFuzzer est idéal). Les signalements peuvent être rédigés en allemand ou en anglais.

11. Transparence : SBOM & composants

ComposantVersionRôle
coldwave-os (image FU)2.2.0RTOS, réseau, DTLS, OTA, FS, PSA
coldwave-os (bootloader)2.2.0Vérification d'image de type MCUboot
libflake(via l'OS)Couche de propriétés, IPC
coldwave-yuki-core1.0.0Superviseur de connectivité + récupération + qualité LTE

12. Support de sécurité & cycle de vie

ImagineOn fournit des mises à jour de sécurité conformément aux exigences du règlement européen sur la cyber-résilience. La période de support définie (Defined Support Period) est publiée séparément par produit et fixée dans le cadre de la conformité CRA ; elle couvre les révisions de micrologiciel de la même génération matérielle. Après la fin du support de sécurité, les appareils concernés doivent être remplacés ou placés en quarantaine réseau.

L'état actuel des gates de la baseline 1.0.0 (SAST 0 erreur, suite de tests hôte et tests de sécurité au vert, couverture de lignes ≥ 60 %) est mesuré par la pipeline qualité hôte ; les points de version ouverts sont clos avant la mise sur le marché.

13. Normes & cadres

CadrePertinence pour le YMOD
RED 2014/53/UE + règlement délégué (UE) 2022/30Cybersécurité des équipements radio, art. 3(3)(d)/(e)/(f)
EN 18031-1:2024Exigences de cybersécurité pour les équipements radio connectés à Internet (auto-évaluation)
IEC 62443-4-1Cycle de développement sécurisé (SDL), classe d'appareil RC-2
IEC 62443-4-2Exigences techniques de sécurité pour les composants, cible SL-2 ; base du modèle de responsabilité partagée (§14)
CRA UE (règlement (UE) 2024/2847)préparatoire ; pleinement applicable à compter du 2027-12-11, obligations de signalement à compter du 2026-09-11
EN 62368-1 · EN 50665 · famille EN 301 489 · famille EN 301 908Sécurité des équipements, exposition RF et CEM/radio des deux variantes de modem
ETSI EN 303 645appliquée de manière prospective (baseline IoT grand public)

Évaluation de conformité de l'équipement radio au titre de la RED via le module A (contrôle interne de la fabrication), sans intervention d'un organisme notifié. Le présent livre blanc ne formule aucune affirmation de conformité avec des normes produit spécifiques à l'application du système hôte ; le YMOD est un composant de connectivité cellulaire, et non l'appareil hôte final.

14. Responsabilité partagée

La sécurité sur le terrain est une tâche partagée (IEC 62443-4-2). Les rôles se répartissent comme suit :

RôleResponsabilité
Fabricant (ImagineOn)Sécurité du micrologiciel, chaîne de signature/mise à jour, durcissement du serveur de protocole UART et du canal backend, PSIRT et correctifs de sécurité selon SLA, SBOM/VEX.
Intégrateur OEM (fabricant du MCU hôte)Intégration sûre du module dans l'appareil hôte, utilisation correcte du protocole UART, protection physique et montage (accès de débogage), sécurité du compte de tenant Coldwave (authentification forte/MFA, moindre privilège), rattachement de l'appareil au tenant.
Propriétaire / exploitantProtection de l'accès au portail, signalement rapide des anomalies, ne pas bloquer les mises à jour en coupant durablement le réseau.

15. Mise hors service & élimination

Les clés propres à l'appareil (clé d'appareil ED25519, ancre de confiance DTLS, clé de vérification OTA) sont conservées, liées au matériel et non exportables, dans le keystore PSA du microcontrôleur. Un effacement des données sur site par l'exploitant n'est pas prévu (aucune interface exploitant). Lors de la dépose, il est recommandé de déprovisionner l'appareil dans le portail Coldwave et — dans la mesure du possible — de le retourner à ImagineOn ; les clés sont effacées de manière sûre lors du reconditionnement en usine. Sinon, le module ou l'appareil hôte intégrant doit être éliminé correctement en tant que déchet électronique (DEEE) ; les clés sont liées au matériel et deviennent inutilisables avec sa destruction.

Numéro d'enregistrement DEEE : DE 54689668 (ImagineOn GmbH).

16. Contact & références


© 2026 ImagineOn GmbH. Tous droits réservés. Le présent livre blanc décrit les mécanismes et processus de sécurité à la date de publication ; des modifications dans le cadre de la maintenance du produit demeurent réservées.