Konzeption eines skalierbaren kryptografischen Subsystems für sichere Kommunikationssysteme

• Sichere mobile Behördenkommunikation, SNS-Standard
  • Leitung des Projektteams sowie Definition der Systemarchitektur und des Integrationskonzepts für eine skalierbare Mehrkanal-Kryptokomponente (MKK) auf Basis eines bestehenden Softwaremoduls zur Sprachverschlüsselung gemäß SNS-Standard.
  • Auslegung des Subsystems für den Einsatz in der mobilen Behördenkommunikation und in BOS-Leitstellen.
  • Durchführung des Requirements Engineerings einschließlich Erhebung und Dokumentation funktionaler und nicht-funktionaler Anforderungen, Bewertung von Integrationsszenarien sowie Modellierung interner und externer Schnittstellen mithilfe von UML.
  • Analyse von Trusted Execution Environments (TEE) und relevanten Betriebssystemplattformen zur Entwicklung einer sicheren Plattformstrategie unter Berücksichtigung systemweiter Sicherheitsanforderungen.
  • Zur technischen Absicherung wurde ein Prototyp umgesetzt; ausgewählte Komponenten habe ich selbst implementiert

Entwicklung einer agentenbasierten KI-Plattform für Wissensarbeiter

• Agentic AI, LLM-Integration, Retrieval-Augmented Generation (RAG)
  • Entwurf und Implementierung einer modularen KI-Plattform mit autonomen Agenten zur Ausführung wissensbasierter Aufgaben auf Basis von Large Language Models (LLMs).
  • Integration von Retrieval-Augmented Generation (RAG), Vektorsuche sowie Workflow-Orchestrierung mit LangChain und LlamaIndex.
  • Technische Umsetzung des Backends mit FastAPI und Dapr sowie fachliche Leitung der Frontend-Entwicklung mit TypeScript und Vue.js.
  • Anbindung von FusionAuth als externes Identity-Management-System über OAuth 2.0 und Bereitstellung der Lösung in Microsoft Azure.
  • Die Plattform diente als Prototyp zur Evaluation von Architekturmustern in LLM-basierten Systemen.

Erweiterung zur Unterstützung mehrerer Punkt-zu-Punkt-Verbindungen

• Sichere mobile Behördenkommunikation, SNS-Standard
  • Architekturverantwortung und technische Leitung bei der Erweiterung eines SNS-konformen Kommunikationsmoduls zur Unterstützung mehrerer paralleler Punkt-zu-Punkt-Verbindungen in einer plattformübergreifenden Umgebung (Windows, macOS, iOS, Android).
  • Integration ausgewählter Komponenten aus dem Python Data Science Stack (NumPy, Pandas, Seaborn, Jupyter) zur explorativen Datenanalyse und Evaluation.
  • Anpassung bestehender Desktop- und Mobilanwendungen zur Unterstützung des erweiterten Kommunikationsmodells im Rahmen von Verifikations- und Validierungsaktivitäten

Implementierung einer Teilnehmersimulation für den BOS-Digitalfunk

• BOS-Digitalfunk, Kryptosystem für Ende-zu-Ende-Verschlüsselung
  • Leitung des Projektteams zur Entwicklung einer Teilnehmersimulation zur funktionalen Nachbildung der Betriebsmodi des BOS-Kryptosystems im Rahmen der Weiterentwicklung des BOS-Digitalfunks.
  • Verantwortlich für das Requirements Engineering und die Abstimmung fachlicher Anforderungen mit dem Entwicklungsteam des Auftraggebers.
  • Gestaltung der Softwarearchitektur und Implementierung ausgewählter Module der Simulationsanwendung. Die Lösung wurde in die Simulationsumgebung des Zielsystems eingebunden und unterstützte Integrations- und Verifikationsaktivitäten

Entwicklung eines webbasierten Planungssystems für patientenspezifische Graft Cages zur Rekonstruktion langer Röhrenknochen (Femur, Tibia, Humerus)

• Medical SDLC, Trauma R&D
  • Koordination eines dedizierten Entwicklungsteams sowie Mitwirkung am Requirements Engineering.
  • Entwicklung eines Subsystems zur automatisierten Generierung individueller Graft-Cage-Modelle als Bestandteil eines webbasierten Planungssystems zur Rekonstruktion langer Röhrenknochen (Femur, Tibia, Humerus).
  • Gestaltung der Softwarearchitektur sowie eines semantischen Modells (UML) zur parametrischen Erzeugung von Geometrie und Meshes auf Basis medizinischer Eingangsdaten.
  • Ausarbeitung der Verifikations- und Validierungsstrategie sowie fachliche Leitung bei der Entwicklung eines unterstützenden Werkzeugs für V&V-Aktivitäten.

Entwicklung eines sicheren Softwaremoduls für mobile Plattformen (iOS, Android)

• Sichere mobile Behördenkommunikation, SNS-Standard, IVVQ
  • Leitung eines dedizierten IVVQ-Teams zur Verifikation und Validierung eines sicherheitskritischen Softwaremoduls, das durch ein paralleles Entwicklungsteam bereitgestellt wurde.
  • Entwurf der Systemarchitektur und Umsetzung eines verteilten Systems aus mobilen und Desktop-Anwendungen (iOS, Android, Windows), das SNS-konforme Sprachverschlüsselungsanwendungen emuliert und zur Integration und Validierung des Zielmoduls eingesetzt wurde.
  • Definition der Verifikations- und Validierungsstrategie sowie Durchführung der IVV-Aktivitäten zur Sicherstellung funktionaler Korrektheit, Performanz, Integrationsfähigkeit in mobile Anwendungen und Interoperabilität mit bestehender Hardware

Erweiterung eines BSI-Referenzsystems zur Konformitätsprüfung sicherer mobiler Kommunikation in der Bundesverwaltung (SNS) um Funktionen für SNS-over-IP und dezentrale Kommunikation

• Sichere mobile Behördenkommunikation, SNS-Standard, IVVQ
  • Leitung eines Scrum-Teams mit sechs Entwicklern sowie Architekturverantwortung für die Erweiterung des BSI-Referenzsystems ?Golden Device? um SNS-over-IP und dezentrale Kommunikationsfunktionen im Rahmen des SNS-Standards.
  • Modellierung des Systemverhaltens und der Schnittstellen mithilfe von UML (Enterprise Architect). Spezifikation und Implementierung ausgewählter kritischer Softwarekomponenten.
  • Pflege und Priorisierung des Product Backlogs sowie fortlaufende Abstimmung von Planung und Refinement über den gesamten Projektverlauf.
  • Entwicklung der Verifikations- und Validierungsstrategie, Ableitung der Testfälle für die BSI-Konformitätsprüfung und Koordination der Umsetzung im Entwicklungsteam.
  • Fachliche Beiträge zu internen Reviews vorgeschlagener Erweiterungen des SNS-Standards zur Unterstützung der Abstimmung mit dem BSI

Entwicklung eines webbasierten Softwaresystems zur automatisierten Planung patientenspezifischer Implantate für die Schädel- und Gesichtschirurgie (reconstruction of bone defects in the cranial/craniofacial skeleton)

• Medical SDLC, Trauma R&D
  • Leitung eines dedizierten Entwicklerteams und Koordination der Umsetzung einer Softwarebibliothek zur automatisierten Erstellung patientenspezifischer Implantate.
  • Design des Subsystems mithilfe von UML; Umsetzung ausgewählter Module und Algorithmen zur parametrischen Erzeugung von Geometrie und Meshes.
  • Durchführung des Requirements Engineerings im regulierten Entwicklungsumfeld (ISO 13485 / ISO 62304) und Abgleich der Lösung mit systemseitigen Anforderungen.
  • Entwicklung der Verifikations- und Validierungsstrategie sowie Koordination der teaminternen Umsetzung.

Entwicklung eines webbasierten Planungssystems für patientenspezifische Graft Cages zur Rekonstruktion der Mandibula

• Medical SDLC, Trauma R&D, geometric modeling
  • Entwurf und Implementierung einer mathematischen Bibliothek für Geometriemodellierung und spline-basierte Berechnungen als technische Grundlage für die interaktive Planung patientenspezifischer Graft Cages in einem webbasierten Planungssystem. Die Komponentenarchitektur wurde mit UML modelliert und dokumentiert.
  • Enge Zusammenarbeit mit Projektleitung und dem fachlich verantwortlichen Engineer zur Strukturierung und Abstraktion algorithmischer Anforderungen in wiederverwendbare Funktionen als Grundlage der Bibliothek.
  • Entwicklung einer eigenständigen Demonstrationsanwendung zur Visualisierung des Verhaltens verschiedener Algorithmen und des Einflusses von Parametern ? zur Unterstützung der Kommunikation mit vorgelagerten Entwicklungsteams.
  • Arbeit im regulierten medizinischen Entwicklungsumfeld nach ISO 13485 und ISO 62304.

Modernisierung und Vereinheitlichung der Leitstellentechnik der Polizei NRW (Polizeinotruf 110

• BOS-Digitalfunk, Leitstellentechnik, IVVQ
  • Gesamtverantwortung für den Bereich Software-IVVQ, einschließlich Definition der Verifikations- und Validierungsstrategie, Testdesign und Durchführung systemseitiger V&V-Aktivitäten ? eingebettet in ein ISO 15288-konformes Projektumfeld mit agilem Entwicklungsprozess auf Softwareebene.
  • Leitung eines cross-funktionalen Teams aus Testern und Entwicklern; Sicherstellung vollständiger Traceability zwischen Anforderungen, Spezifikationen und Testfällen; Planung und Durchführung funktionaler Release-Tests und Tests von Ausfallszenarien.
  • Stabilisierung und funktionale Erweiterung des bestehenden End-to-End Test Automation Frameworks zur Sicherstellung kontinuierlicher Systemqualität.
  • Stabilisierung sowie automatisierte Bereitstellung der virtuellen Testumgebungen für Entwicklungsteams und Tester.
  • Defect Management und Koordination der Fehlerbehebung in enger Zusammenarbeit mit Product Ownern und angrenzenden Entwicklungsteams im agilen Umfeld.
  • Regelmäßige Berichterstattung an das Projektmanagement zu IVVQ-Fortschritt, Risiken und qualitätsrelevanten Issues.

Modernisierung von Entwicklungsprozessen und Aufbau eines kennzahlenbasierten Steuerungssystems für Trauma R&D-Projekte im regulierten medizinischen Umfeld

• Medical SDLC, Trauma R&D
  • Initiierung und fachliche Mitgestaltung der Prozessmodernisierung sowie Weiterentwicklung der Entwicklungsinfrastruktur in mehreren medizinischen Softwareprojekten im regulierten Umfeld (ISO 13485 / ISO 62304), mit Fokus auf Teststrategie, Programmierstandards sowie teamübergreifende CI/CD- und KPI-Systeme.
  • Beratung zu Teststrategie, Testmanagement und Testmethodik; Spezifikation und Umsetzung ausgewählter Testfälle; Mitwirkung an Architektur-Reviews und informellen Code-Reviews.
  • Definition unternehmensweiter C++-Programmierrichtlinien und Verankerung im Qualitätsmanagementsystem (SOPs und Abweichungsverfahren); Entwicklung einer statischen Verifikationsstrategie für sicherheitskritischen C++-Code auf Basis von MISRA-Regeln, Styleguides und dem Ausschluss unsicherer Sprachmittel.
  • Entwurf und Implementierung einer CI/CD-Infrastruktur mit automatisierten Build-, Test- und Delivery-Pipelines einschließlich wiederverwendbarer Blueprints für Entwicklungsprojekte.
  • Beratung zur Definition projektbezogener Key Performance Indicators (KPIs); Konzeption und Entwicklung des InnoKPI-Systems mit Einbindung ins QM-System.

• Entwicklung eines projektspezifischen KPI-Systems zur Qualitätsbewertung von Projekten
• teamübergreifend im QM-System verankert

• Evaluierung & Beratung Software-Architektur
• Build-Automatisierung
• Einführung Continuous Integration / Jenkins
• Fehler-Management
• Einführung Jira

• Wiederverwendbare C++-Bibliothek für Geometrie und lineare Algebra in medizinischen Softwareanwendungen

• Software zur Planung individueller Frakturbehandlungen mit dem DOG II Hexapod-Fixator
• später unter dem Namen MAXFRAME?

BOS-Digitalfunk, Kryptosystem für Ende-zu-Ende-Verschlüsselung, IVVQ

• Beratung zu Testmethodik, Verifikationsstrategie und Continuous Integration im Rahmen der Weiterentwicklung des BOS-Kryptosystems.
• Fachliche und technische Analyse der Schnittstellenspezifikation der KVMS-API sowie Entwurf und Spezifikation des Kommunikationsprotokolls RPCX2.
• Entwicklung der Verifikations- und Validierungsstrategie für sicherheitskritische Komponenten unter Einbeziehung eines modellbasierten Ansatzes mit einer domänenspezifischen Sprache (DSL) zur Spezifikation der KVMS-API. Implementierung eines Codegenerators zur teilautomatisierten Ableitung von Testfällen aus Schnittstellenmodellen
• Entwurf und Implementierung einer automatisierten Funktionstestsuite mit konkreten Testfällen. Die Testarchitektur und Traceability wurden modellbasiert mit UML abgebildet.
• Erweiterung und Anpassung der bestehenden Lasttestsuite für den KVMS-Server sowie Durchführung von Last- und Performancetests zur Validierung der Systemstabilität unter Lastbedingungen