KI-Werkzeuge in der Softwareentwicklung

In der Softwareentwicklung existierten schon immer Werkzeuge und Vereinfachungen wie Autocompletion oder Syntax-Highlighting, die den Entwicklungsprozess effizienter und weniger fehleranfällig machen sollten. Diese Werkzeuge haben es Entwicklern ermöglicht, sich stärker auf die Logik und Funktionalität ihres Quellcodes zu konzentrieren, anstatt sich mit den Details der Syntax oder der Strukturierung von Quellcode herumzuschlagen.

In den vergangenen Jahren hat sich die Landschaft der Softwareentwicklung weiterentwickelt und neue Technologien und Methoden haben Einzug gehalten. Beispielsweise haben Versionskontrollsysteme wie Git die Zusammenarbeit in Teams wesentlich verbessert und Continuous-Integration-/Continuous-Deployment-Pipelines ermöglichen es, Änderungen effizienter in Produktionsumgebungen zu bringen.

KI-Werkzeuge sollen die Entwicklungsarbeit vereinfachen

Aktuell finden immer mehr Werkzeuge, die mit maschinellem Lernen oder großen Sprachmodellen (Large Language Models) arbeiten, ihren Weg in die Praxis. Assistenten wie GitHub Copilot oder Tabnine nutzen hierbei große Mengen an Trainingsdaten, um Entwicklern kontextbezogene Vorschläge anzubieten, die weit über einfache Autocompletion hinausgehen. So können komplexere Code-Snippets vorgeschlagen oder ganze Methoden und Funktionen auf Basis kurzer Beschreibungen generiert werden.

Im Idealfall soll dies die Produktivität erhöhen, auch wenn das letzte Wort hierbei noch nicht gesprochen ist. Doch welche Werkzeuge existieren? Im Rahmen des Artikels soll ein Blick auf spezialisiertere Lösungen zur Entwicklung abseits von ChatGPT und Co. geworfen werden.

Arten von Werkzeugen

Auf dem Markt der KI-Werkzeuge zur Softwareentwicklung existieren Werkzeuge unterschiedlicher Couleur. Neben Integrationen für eine Anzahl von IDEs, existieren Standalone-Tools und auch webbasierte Tools. Viele KI-Werkzeuge sind als Plugins oder Erweiterungen für IDEs wie Visual Studio Code oder IntelliJ IDEA verfügbar. Diese Integrationen ermöglichen es, KI-gestützte Funktionen direkt in der gewohnten Entwicklungsumgebung zu nutzen, was den Arbeitsablauf verbessert.

Einige dieser Werkzeuge bieten spezialisierte Funktionen, die auf bestimmte Aspekte der Softwareentwicklung abzielen, wie Code-Generierung, Fehlererkennung, Optimierung, Review oder Testautomatisierung.

Code-Assistenten

Einer der häufigsten neuen Werkzeug-Typen sind Code-Assistenten, welche es ermöglichen Quellcode zu generieren und diese Fähigkeit in einer Entwicklungsumgebung einzusetzen. Daneben können Fragen zum Quellcode gestellt, Dokumentationen erzeugt, oder Vorschläge für ein Refactoring erzeugt werden.

Bei diesen Code-Assistenten finden sich etliche Schwergewichte der IT, wie Amazon oder Microsoft wieder.

Amazon Q

Als Antwort auf GitHub Copilot stellte Amazon CodeWhisperer vor. Mittlerweile ist dieses Werkzeug in Amazon Q aufgegangen.

Für Entwickler dürfte das Teilprodukt Amazon Q Developer interessant sein. Für dieses sind unter anderem Integrationen für die JetBrains IDEs, VS-Code und Visual Studio verfügbar. Auch eine Version für die Kommandozeile wird geboten.

Amazon Q in einer Jetbrains IDE

Für den Assistenten wird eine AWS Builder ID benötigt. Im begrenztem Rahmen kann der Assistent, damit kostenlos ausprobiert werden.

Sinnvolle Ergebnisse liefert der Assistenz nur bei Anfragen in englischer Sprache. Interessant ist die Möglichkeit, Quelltext zu generieren, der über mehrere Dateien reicht. Hier haben andere Assistenten meist ihre Probleme und erzeugen nur Quellcode an einem Stück.

Gesteuert wird der Assistent über Befehle wie /dev mit einem darauffolgenden Prompt. Angeboten wird neben der kostenlosen Variante, ein Business Lite und ein Business Pro Abonnement.

Insgesamt fühlt sich Amazon Q als generisches KI-Werkzeug zur Entwicklung unzureichend an, allerdings könnte es anders aussehen, wenn eine engere Verzahnung mit AWS und die Nutzung eigener Geschäftsdaten gewünscht wird.

Codeium

Codeium ist ebenfalls ein Code-Assistent, welcher sich in unterschiedlichste IDEs integriert.

Codeium unterstützt eine Reihe von IDEs

Das Plugin verfügt über eine Chat-Funktionalität, welche es ermöglicht Anforderungen bzw. Prompts zu definieren. Negativ fällt auf, dass hier die aktuell genutzte Programmiersprache nicht automatisch erkannt wird, sondern explizit angegeben werden muss.

Auch das Antworten auf bereits erzeugte Nachrichten muss separat erledigt werden. Wird stattdessen direkt im Chatfenster geantwortet, wird eine neue unabhängige Konversation gestartet. Soll auf einen vorherigen Chat Bezug genommen werden, so muss der Continue this chat-Button genutzt werden.

Die Chat-Funktionalität nutzt die falsche Programmiersprache

Interessanter ist die Möglichkeit, relativ unkompliziert Unit-Tests für ausgewählte Methoden zu generieren. Hierfür wird eine Methode ausgewählt und entsprechende Testfälle werden ermittelt und anschließend in Code umgesetzt.

Codium erzeugt Testfälle

Anschließend können die Testfälle in eine Datei übernommen werden. Auch hier fehlt wieder der Kontext, da die Datei standardmäßig einfach im Hauptverzeichnis des Projektes abgelegt wird, zumindest bei der JetBrains-IDE-Integration.

Genutzt werden für Codium die OpenAI-Modelle der GPT-3 und GPT-4 Reihe. Interessant ist Codium für Plattformen, bei denen sonst keine IDE-Integration vorliegt, da Codium hier mit Vielfalt glänzt.

Neben dem Codeassistenten bietet Codium mit Forge auch eine Lösung für das Review von Quellcode an.

Cody

Mit Cody existiert ein KI-gestützter Assistent zur Softwareentwicklung. Nicht verwechselt werden sollte der Assistent mit Cody AI, das sich mehr als KI-unterstützte Suche auf Basis einer Firmen-Wissensbasis versteht.

Neben der Webvariante von Cody werden primär die Entwicklungsumgebungen VS Code und die JetBrains-IDEs unterstützt. Daneben existiert eine experimentelle Unterstützung für Neovim. Andere IDEs wie Eclipse und Emacs sollen in Zukunft folgen.

In der JetBrains-Variante wirkt die Integration ausgereift. So ist nicht nur ein Fenster verfügbar, in dem ein Chat angezeigt wird, sondern es existiert auch eine Integration im Code-Editor.

Anhand des Methodennamens wurde der Inhalt der Methode generiert

Während im Chatfenster der Kontext, wie die aktuell verwendete Programmiersprache nicht erkannt wird, sieht dies im Code-Editor anders aus. Hier wird der Code in der verwendeten Sprache generiert.

Die Modellauswahl im Chat-Fenster

Ein Merkmal, mit dem sich Cody von anderen KI-Assistenten unterscheidet, ist die transparente Auswahl der genutzten Modelle. Das passende Modell kann hierbei einfach ausgewählt werden.

Neben den Möglichkeiten zur Codegenerierung bietet Cody auch die Möglichkeit vorgefertigte Kommandos zu nutzen und mit diesen das Dokumentieren von Quellcode oder Unit-Test zu automatisieren.

CodeSquire

CodeSquire ist eine spezialisierte KI-Assistent-Lösung in Form einer Erweiterung für den Browser Chrome. CodeSquire ist ein Tool für Datenwissenschaftler, das Kommentare in Code umwandelt, SQL-Anfragen aus natürlicher Sprache erstellt, intelligente Codevervollständigung bietet und komplexe Funktionen generiert.

Unterstützt werden aktuell Plattformen wie Google Colab, BigQuery und JupyterLab.

Diese Plattformen zählen zu IDEs, die meist speziell für interaktive Datenanalyse und wissenschaftliches Rechnen genutzt werden. Diese speziellen IDEs kombinieren viele Funktionen, die in traditionellen IDEs zu finden sind, wie Code-Editoren, Terminals und Dateibrowser, mit speziellen Werkzeugen für die Arbeit mit Daten und interaktiven Notebooks.

CodeWP

Ebenfalls zu den spezialisierten Lösungen zählt CodeWP, welches einen Assistenten darstellt, welcher auf WordPress spezialisiert ist.

CodeWP

Die dahinterliegenden Modelle sind darauf trainiert, Code in PHP und JavaScript im Kontext von WordPress zu generieren. So kann mit einem einzelnen Prompt ein einfaches Plugin generiert werden.

Die CodeWP-Website

CodeWP erweckt mit Aussagen wie Proprietary AI und More accurate than ChatGPT sowie der Aussage:

Our Al models are trained to output the best, most modern, secure, simple code for WordPress. So no need to worry about common bugs or issues.

den Eindruck, dass ein eigenes Sprachmodel verwendet wird, ohne auf Mitbewerber wie OpenAI angewiesen zu sein.

Cursor

Cursor versteht sich, im Gegensatz zu den bisher vorgestellten Assistenten, als dedizierte IDE mit einer KI-basierten Unterstützung für Entwicklung.

Technisch handelt es sich um einen Fork von VS Code. Der Grund hierfür, ist nach Aussage des Herstellers, in der besseren Anpassbarkeit der IDE zu finden.

Der Onboarding-Prozess von Cursor

Nach der Installation wird der Nutzer durch einen kleinen Onboarding-Prozess geführt. Dieser führt in die Möglichkeiten ein, Bugs zu identifizieren, spezifische Codestellen zu lokalisieren oder Code von einer Programmiersprache in eine andere zu übersetzen.

Cursor kann natürliche Sprache verstehen und darauf reagieren, was es erleichtern soll, direkt im Code-Editor mit der KI zu interagieren. So können Fragen zu Codebasis gestellt werden, Vervollständigungen angefordert werden oder Code-Snippets generieren werden.

Die Freemium-Version unterliegt einigen Einschränkungen, welche in den kostenpflichtigen Tarifen aufgehoben werden.

Fraglich ist, ob hierfür eine neue IDE benötigt, und warum nicht auf Integrationen für bestehende Systeme gesetzt wurde. In den meisten Fällen werden Entwickler doch meist auf ihre angestammten Werkzeuge setzen wollen.

GitHub Copilot

Zu den bekannteren Lösungen auf dem Markt zählt sicherlich GitHub Copilot. Dieses Werkzeug ist in allen Varianten (bis auf die Trial-Version) kostenpflichtig.

Neben der Nutzung über die Kommandozeile, existieren eine Reihe von IDE-Integrationen, insbesondere für Visual Studio, VS Code und die JetBrains IDEs. Daneben werden Vim und Neovim, sowie Azure Data Studio unterstützt.

GitHub Copilot in einer JetBrains-IDE

Positiv fällt die Autovervollständigung bzw. die Geschwindigkeit derselben auf. Allerdings ist sie in einigen Fällen auch relativ nervig, da sie bei der Entwicklung zu unnötiger Ablenkung führen kann.

Eine Methode wird generiert

Zumindest in den JetBrains-IDEs gibt es keine Integration über die Quick-Fixes-Funktionalität. Dafür stehen eine Reihe von Kommandos wie /tests, /simplify, /fix oder /explain zur Verfügung.

Diese können in der eingebauten Chat-Funktionalität genutzt werden. Die Ergebnisse werden im Chat angezeigt, können allerdings nicht automatisch ins Projekt übernommen werden, sondern müssen kopiert und wieder eingefügt werden. Besonders nervig ist dies bei der Generierung von Dokumentation für Methoden, wie sich im Vergleich zum Assistenten JetBrains AI zeigt.

Positiv hervorzuheben ist die automatische Übernahme des Kontexts, wenn Themen im Chat angesprochen und genutzt werden.

JetBrains AI

Das tschechische Unternehmen JetBrains ist primär für seine unterschiedlichen IDEs bekannt und bietet mit JetBrains AI einen Assistenten für KI-unterstütze Entwicklung. Auch JetBrains AI muss über ein Abonnement freigeschaltet werden. Wenig verwunderlich ist die Integration von JetBrains AI in die jeweiligen IDEs der Firma sehr gelungen.

Entwicklung mit der JetBrains AI

Neben der bei vielen KI-Assistenten gegebenen Möglichkeiten des Chats mit dem Sprachmodell, bietet JetBrains AI die Möglichkeit von Quick-Fixes in Form von AI Actions, welche unter anderem das Schreiben von Dokumentation oder das Generieren von Unit-Tests vereinfachen sollen.

Neben den vorgefertigten Prompts können eigene Prompts hinterlegt und diese dann ebenfalls über die AI Actions genutzt werden. Angenehm an JetBrains AI ist die Möglichkeit Dokumentation wie Javadoc automatisch für eine Methode generieren und antragen zu können.

Die Einstellungen für JetBrains AI

Automatische Codevorschläge während der Entwicklung sind so gestaltet, dass sie nicht unnötig ablenken und können über die Einstellungen konfiguriert werden.

Daneben findet sich der KI-Assistent noch in anderen Integrationen wieder, wie bei der Umbenennung bzw. der Namensfindung, hier werden neben den klassischen Vorschlägen auch KI-Vorschläge angezeigt.

Durch ein kleines Symbol wird transparent gezeigt, welche Vorschläge von der KI stammen und welche nicht. Grundsätzlich zieht sich diese Transparenz durch JetBrains AI bzw. dessen Implementation.

Auch Fragen zu bestimmten Teilen des Quellcodes können schnell und bequem gestellt werden, indem an der gewünschten Stelle über eine Quick-Action ein KI-Chat zum aktuellen Quellcode gestartet wird.

Weitere Kleinigkeiten sind die Generierung von Commit-Nachrichten, welche ebenfalls von JetBrains AI bereitgestellt werden.

Während im Standard-Abonnement von JetBrains AI nicht gewählt werden kann, welche Sprachmodelle verwendet werden, soll dies später in den Enterprise-Varianten auswählbar sein. Je nach genutzter Funktionalität scheinen im Moment unterschiedliche Modelle genutzt werden.

Neben JetBrains AI, verfügen einige IDEs wie IntelliJ IDEA Ultimate mittlerweile auch über Möglichkeiten zur Codevervollständigung über ein lokales Sprachmodell, welches ohne externe Zugriffe auskommt.

Die IDE-Integration von JetBrains AI wirkt insgesamt sehr ausgereift, insbesondere im Vergleich zu anderen KI-basierten Assistenten. Dafür steht JetBrains AI nur für die entsprechenden IDEs der Firma zur Verfügung.

Tabnine

Die Firma hinter Tabnine existiert schon länger als der aktuelle KI-Hype und hat seit längerem Code-Assistenten zur Unterstützung in der Entwicklung angeboten.

Ursprünglich bekannt als Codota, hat sich das Unternehmen auf die Entwicklung von KI-basierten Werkzeugen für Entwickler spezialisiert. Im Gegensatz zu vielen anderen Lösungen wird bei Tabnine, über Tabnine Enterprise, auch das Selbst-Hosting angeboten.

Interessant ist bei Tabnine die Wahl der Modelle zur Verarbeitung der Anfragen. Hier werden Modelle wie Tabnine Protected angeboten, welche nur mit Quellcodes trainiert wurden, welche eine entsprechende Lizenz besitzen und somit idealerweise z. B. keine Codeschnipsel unter GPL replizieren.

Auch werden je nach Modell gewisse Garantien gegeben, was Themen wie Datenschutz und die Weiterverwendung der Prompts angeht. Daneben werden die Modelle über Tags sinnvoll kategorisiert, sodass die Wahl des passenden Modells aufgrund dieser getätigt werden kann.

Die Auswahl der Modelle

Bei den IDEs unterstützt Tabnine eine Reihe von IDEs, angefangen bei VS Code über die JetBrains-IDEs, bis hin zu Neovim.

Die Fix-Funktionalität von Tabnine

In Bezug auf die IDE-Integration wirkt Tabnine in JetBrains-IDEs recht gut integriert. Dadurch können kontextbasierte Operationen wie das Beheben von Fehlern oder das Dokumentieren von Quellcode effizient durchgeführt werden.

Im Tabnine-Chat wird dabei eine Antwort generiert und dessen Ergebnis kann mit in den Quellcode übernommen werden.

Das manuelle Einfügen fühlt sich allerdings immer etwas umständlich an und aktiviert oft die automatische Codeformatierung nicht, was im schlechtesten Fall immer einen zusätzlichen Bearbeitungsschritt bedeutet.

Die Generation eines Tests schlägt fehl

Andere Operationen, wie die Erstellung eines Testplans, können unter Umständen scheitern, da eine vom Plugin generierte Datei möglicherweise nicht befüllt werden kann, was auf einen Bug hinzudeuten scheint.

Die Testplan-Ideen von Tabnine

Auch wenn die Ideen für den Testplan von Tabnine interessant sind, fühlt sich hier die Integration durch das manuelle Einfügen komplex und fehleranfällig an.

Analyse-Werkzeuge

Neben den allgemeinen Code-Assistenten existieren einige Werkzeuge, welche sich auf die Analyse von Quellcode spezialisiert haben, z. B. für das Review von Quellcode bzw. Pull Requests.

Amazon CodeGuru

Ein von Amazon angebotenes Analyse-Werkzeug ist Amazon CodeGuru. Dieses Werkzeug versteht sich als Scanner, um Sicherheitslücken und Schwachstellen im Code zu finden. Daneben werden auch Vorschläge erstellt wie Anwendungen optimiert bzw. beschleunigt werden können.

Gedacht ist dieses Werkzeug nicht für die direkte Nutzung, sondern eher für die Integration in entsprechende Pipelines.

Neben der Nutzung in AWS CodeCommit (das demnächst eingestellt wird) wird auch die Nutzung von BitBucket- und GitHub-Repositories unterstützt.

Sourcery AI

Sourcery AI versteht sich als Werkzeug für automatisches Reviewing. Verknüpft werden kann dieses Werkzeug unter anderem mit GitHub oder GitLab. Wenn gewünscht, wird so bei jedem Pull-Request ein entsprechender Kommentar hinterlassen.

Sourcery AI erstellt Kommentare zu einem Pull Request

Während die Nutzung für kommerzielle Projekte mit einem Abonnement verbunden ist, können Open-Source-Projekte Sourcery AI ohne weitere Kosten einsetzen.

Neben der Kommentierung des Pull-Requests werden auch Hinweise für den Reviewer und eine Zusammenfassung erstellt.

Snyk

Neben Werkzeugen, die sich auf normale Entwicklungsarbeiten konzentrierten, existiert mit Snyk ein Analyse-Werkzeug, welches Verwundbarkeiten und Sicherheitsprobleme im Code aufdecken soll.

Snyk in einer JetBrains IDE

Snyk positioniert sich als Werkzeug, das durch den Einsatz von maschinellem Lernen sowie dynamischen und statischen Analysen den Quellcode auf diese Problemklasse hin untersucht.

Dabei werden eine Reihe von Produkten angeboten, welche diese Technologie zur Anwendung bringen soll.

WhatTheDiff

Ähnlich wie Sourcery AI ist auch WhatTheDiff ein Werkzeug für automatisierte Code-Reviews.

Im Gegensatz zu Sourcery AI muss die GitHub-Integration vor der Nutzung konfiguriert und aktiviert werden.

Die Repositories müssen aktiviert werden

Nach der Aktivierung werden für Pull Requests automatisch Kommentare erzeugt.

What The Diff erzeugt automatisch Kommentare zu den Pull Requests

Wie bei Sourcery AI werden hier auch Kommentare zur Zusammenfassung und Review-Kommentare am Pull Request erstellt, welche dann bearbeitet werden können.

Weitere Werkzeuge

Neben den größeren Klassen wie Code-Assistenten und Analysewerkzeuge, existieren weitere Werkzeuge, welche KI-basiert einen Mehrwert in der Entwicklung bringen können.

bloop.ai

Unter bloop.ai werden verschiedene Services rund um KI-gestützte Codegenerierung und Nutzung angeboten.

So wird ein Dienst angeboten, welcher COBOL-Programme in lesbare Java-Applikationen umwandeln soll. Ein weiterer Dienst befasst sich mit einem Sprachmodell, welches direkt COBOL-Quellcode schreiben kann.

bloop indiziert ein Repository

Für den alltäglichen Gebrauch interessanter war die Understand-Funktionalität, die es ermöglicht, Repositories zu laden und anhand dieser Repositories Fragen zum Quellcode zu stellen.

Bloop wird zum Bevy-Projekt befragt

Diese existierte in einer freien Variante sowie in einer kostenpflichtigen Personal-Variante. In der kostenpflichtigen Variante wurde unter anderem die Indizierung mehrerer Branches ermöglicht.

Nach der kürzlich erfolgten Einstellung steht nur noch die freie Variante dieser Funktionalität zur Verfügung. Für den alltäglichen Gebrauch, vorwiegend mit unbekannteren Codebasen, kann dieses Werkzeug eine wertvolle Ergänzung sein.

GitFluence

Wer in der Softwareentwicklung arbeitet, wird oft auch mit Versionskontrollsystemen wie Git arbeiten. Auch hier existieren mittlerweile KI-Tools, welche unterstützen sollen.

GitFluence

Eines dieser Werkzeuge ist GitFluence, das unter der Haube mit der OpenAI-API arbeitet. Gedacht ist das Werkzeug für den Fall, dass eine Git-Aktion beschrieben wird und automatisch ein Git-Kommando dafür erstellt wird.

Dies wirkt allerdings in einigen Fällen eher unausgegoren und lieferte unbrauchbare Ergebnisse, während es sporadisch sinnvolle Antworten liefert.

Grit.io

Der Dienst Grit.io spezialisiert sich auf Code-Migration und automatische Dependency Upgrades. Aktuell ist er nur über eine Warteliste verfügbar, sodass hier eine genauere Beurteilung schwerfällt.

Eines der Beispiele von der Grit.io-Seite

Durch die automatische Aktualisierung von Abhängigkeiten und die Durchführung größerer Migrationen soll eine allgemeine Verbesserung der Codequalität stattfinden.

Mutable AI

Neben Code-Assistenten, die sich auf die Entwicklung spezialisieren, existieren auch solche Assistenten, die sich der Dokumentation und Schaffung einer Wissensbasis zur entwickelten Software verschrieben haben. Zu diesen Diensten gehört Mutable AI.

Eine Mutable AI-Wiki

Nach Abschluss eines Abonnements ist es möglich zu einem Repository ein automatisches Wiki zur Dokumentation zu erstellen. Neben dieser Art der Dokumentation kann die Codebasis auch über einen KI-Assistenten befragt werden.

Die Dokumentation wird automatisch bei Änderungen des Repositories aktualisiert.

SQLAI.ai

Für die Arbeit mit SQL und Datenbanken existieren eine Reihe von KI-Werkzeugen wie SQLAI.ai. Mithilfe dieser Werkzeuge können Abfragen erzeugt, überprüft und auf Fehler untersucht werden.

SQLAI

Im Wesentlichen generieren die meisten dieser Werkzeuge, häufig unter Einbeziehung zusätzlicher Informationen wie des Datenbankschemas, passende Eingaben für das verwendete Sprachmodell. Zusätzliche Metainformationen wie das Datenbankschema, helfen hierbei sinnvolle Ausgaben für die eigenen Projekte zu erzeugen.

Ein ähnliches Werkzeug ist AI Query, das ebenfalls über Werkzeuge zur SQL-Prüfung und Bearbeitung verfügt. Daneben existieren eine Vielzahl anderer Werkzeuge dieser Art wie TEXT2SQL oder AI2sql.

Über den Tellerrand

Neben all diesen Werkzeugen existieren weitere Ansätze und Möglichkeiten, welche die Entwicklung und Prozesse der Softwareentwicklung vereinfachen sollen.

So existiert mit Stepsize AI ein Werkzeug, welches Sprint Reports im Kontext der agieren Softwareentwicklung erzeugen soll oder mit Bugasura ein Bug-Tracker mit KI-Unterstützung.

Neben kommerziellen Lösungen, welche auf entsprechende Modelle von OpenAI und Co. setzen, existieren auch freie Modelle zur Entwicklung von Software.

Eines dieser Modelle ist PolyCoder, welches auf Basis von GPT-2, mit einem Korpus von über zwölf Programmiersprachen trainiert wurde. Ähnliches vermag CodeGeeX zu leisten, welches aus dem asiatischen Raum stammt.

Allerdings lassen sich diese Systeme nicht so einfach nutzen wie die vorkonfektionierten Angebote, kommerzieller Anbieter. Es muss ein entsprechender Setup-Aufwand geleistet werden, bevor die Modelle genutzt werden können. Darüber hinaus ist die Performanz lokal ausgeführter Modelle, aufgrund der genutzten Hardware, oft unzureichend.

Fazit

Sprachmodelle konnten für die Entwicklung bereits genutzt werden, bevor es spezielle Integrationen dafür gab. Dafür musste der Entwickler Prompts definieren und diese mit dem Quelltext in das Modell geben.

Viele Integrationen nehmen dem Entwickler das Schreiben des Prompts in vielen Fällen ab und ermöglichen so eine schnellere Nutzung der Modelle. Bedingt durch die zugrundeliegenden Sprachmodelle werden viele Programmiersprachen auch von den vorgestellten Werkzeugen unterstützt.

Damit können in der Theorie viele Standardaufgaben, wie die Dokumentation, Unit-Tests oder auch komplexere Dinge wie die Konvertierung zwischen zwei Programmiersprachen mehr oder weniger vereinfacht werden. Allerdings sollten die Ergebnisse dieser KI-basierten Assistenzfunktionen immer bewertet und analysiert werden und nicht einfach ungeprüft übernommen werden. Spätestens bei komplexeren Problemen, welche ein umfassenderes Verständnis über die Codebasis benötigen, versagen die KI-Assistenten in vielen Fällen.

Aktuell existieren auf dem Markt eine unzählige Anzahl von KI-Werkzeugen und jeden Tag werden es mehr. Einige dieser Werkzeuge werden wieder verschwinden, während andere Werkzeuge erhalten bleiben. Auch in Zukunft sollen KI-Assistenten weiter integriert werden, wie in XCode von Apple.

Für Code-Assistenten sowie zahlreiche andere Werkzeuge gilt, dass sie im Wesentlichen auf ähnliche Weise funktionieren: Ein beliebiger Prompt wird erstellt, an ein Sprachmodell übermittelt und von diesem verarbeitet.

Hier stechen am Ende nur Lösungen hervor, welche eine gute Integration bieten und es somit dem Entwickler nicht unnötig schwer machen, die Assistenzfunktionen im Arbeitsalltag anzuwenden.

Positiv haben neben der Integration der JetBrains AI die Codesuche über Bloop überrascht, bei welcher zu einer Codebasis Fragen gestellt werden können und diese Codebasis damit genauer und schneller kennengelernt werden kann.

Neben den praktischen Aspekten sollte auch beachtetet werden, dass ein Großteil der aktuellen KI-Lösungen kostenpflichtig sind und ihren Gegenwert einspielen müssen.

Abgesehen von den monetären Aspekten gilt es auch den Datenschutz zu beachten, schließlich werden in vielen Fällen vertrauliche Daten an Drittservices gesendet und dort verarbeitet.

Daneben ist die Datenbasis prinzipbedingt immer leicht veraltet. So können Informationen zu neuen Versionen einer Software z. B. zur Game Engine Bevy über viele Sprachmodelle nicht bezogen werden, da ihr Trainingsdatum vor dem Erscheinungsdatum der neuen Softwareversion liegt.

Ob sich die Technologie in Zukunft einen wirklichen Mehrwert in der Entwicklung bringt, wird sich zeigen. Gegenwärtig scheint es so, dass sich ein Teil der KI-Werkzeuge sich dem Plateau der Produktivität im Hype-Zyklus nähert.

Bei einer guten und niederschwelligen Integration kann damit vielleicht das ein oder andere KI-basierte Werkzeug seinen Weg in den Werkzeugkasten der Softwareentwicklung finden.

Dieser Artikel erschien ursprünglich auf Golem.de und ist hier in einer alternativen Variante zu finden.

Markdown – einfach und vielseitig

Wer Text schreibt, kann dies mit unterschiedlichen Werkzeugen bewerkstelligen, vom WYSIWYG-Editor à la Word bis hin zum reinen Texteditor. Jede dieser Varianten wartet mit unterschiedlichen Vor- und Nachteilen auf.

Daneben hat in den vergangenen Jahren die Nutzung der Auszeichnungssprache Markdown zugenommen und diese an Beliebtheit gewonnen. Im Gegensatz zum What You See Is What You Get-Ansatz trennt Markdown die Struktur und Formatierung vom endgültigen Erscheinungsbild, indem es die Bedeutung des Inhaltes betont. Trotzdem lässt sich ein solcher Markdown-Text auch ohne weitere Kenntnisse problemlos lesen:

# Überschrift

Lorem *ipsum dolor sit amet*, consectetur, adipisci 
velit, ut aspernatur labore ad dolores quidem eos
architecto pariatur. Dolor asperiores commodi corrupti, 
vel dignissimos velit, **labore aliquip voluptatem**:

* Lorem
* Ipsum
* dolor

## Noch eine Überschrift

Lorem ipsum dolor sit amet:

> Sequi quasi mollit dolor cupiditate in.

Somit stört Markdown den Lesefluss nicht und enthält doch Informationen über die Struktur des Dokumentes. Doch wie genau wird Markdown geschrieben, genutzt und wo finden sich seine Einsatzgebiete?

Auszeichnungssprachen

Markdown wird den Auszeichnungssprachen zugeordnet. Bei solchen Auszeichnungssprachen (engl. Markup language), handelt es sich um eine Sprache, die zur Strukturierung, Formatierung und Kennzeichnung von Texten und Daten verwendet wird.

Eine solche Sprache ermöglicht es, Textinhalte mit zusätzlichen Informationen zu versehen, die deren Struktur und Darstellung definieren. Diese zusätzlichen Informationen werden in Form von Tags oder Markierungen eingefügt, die wiederum von anderen Programmen, z. B. Browsern interpretiert werden können.

Zu den bekanntesten Auszeichnungssprachen gehört HTML:

<html>
<head>
  <title>Beispielseite</title>
</head>
<body>
  <h1>Lorem Ipsum</h1>

  Lorem ipsum dolor sit amet.
</body>
</html>

Geschichte

Historisch gesehen geht die Entwicklung von Markdown auf das Jahr 2004 zurück, in welchem John Gruber und Aaron Swartz diese Entwicklung anstießen. Aaron Swartz hatte vorher mit atx eine eigene Auszeichnungssprache definiert, aus der unter anderem die Überschriften-Semantik in Markdown übernommen wurde.

Die Hauptidee hinter Markdown war es, eine einfache Möglichkeit zu schaffen, Text in HTML zu konvertieren, ohne dass der Nutzer umfangreiche HTML-Kenntnisse benötigt. Gruber und Swartz wollten damit eine Sprache schaffen, die leicht zu lesen und zu schreiben ist. John Gruber fasste dies mit der Aussage:

Markdown is intended to be as easy-to-read and easy-to-write as is feasible.

in der ursprünglichen Markdown-Spezifikation zusammen. Inspiriert wurde die Syntax und der Aufbau von Markdown von bereits vorher verwendeten Konventionen, wie der Textauszeichnung in E-Mails und anderen Auszeichnungssprachen wie Textile.

Neben der ursprünglichen Spezifikation wurde auch ein Perl-Skript mit dem Namen Markdown.pl entwickelt, welches Markdown in HTML konvertieren konnte. Das Skript und die dazugehörige Dokumentation wurden unter der 3-Klausel BSD-Lizenz veröffentlicht und sind damit freie Software. Die einfache Syntax und die Möglichkeit, Markdown-Dateien in verschiedenen Umgebungen zu verwenden, machten es schnell populär.

Ein wesentlicher Aspekt von Markdown ist seine Lesbarkeit. Die Syntax ist so gestaltet, dass der Text auch dann lesbar bleibt, wenn er nicht in HTML umgewandelt wird. Dies unterscheidet Markdown von anderen Auszeichnungssprachen wie LaTeX oder HTML, die ohne entsprechende Rendering-Tools oft schwer zu lesen sind. Diese Eigenschaft machte Markdown besonders attraktiv für Blogger, Autoren und Entwickler, die ihre Texte sowohl in Rohform als auch in gerenderter Form verwenden wollten.

Mit der Zeit entwickelte sich Markdown zu einem De-facto-Standard für Textformatierung im Web. Viele Blogging-Plattformen, Content-Management-Systeme und Plattformen wie GitHub begannen, Markdown zu unterstützen.

GitHub spielte eine entscheidende Rolle bei der Popularisierung von Markdown, indem es die Sprache für die Dokumentation von Projekten und das Schreiben von README-Dateien bzw. README.md-Dateien verwendete. Dies führte dazu, dass immer mehr Entwickler und Autoren Markdown in ihren Arbeitsabläufen integrierten.

Trotz seiner Popularität gab es keine offizielle Standardisierung von Markdown, was zu verschiedenen Dialekten und Implementierungen führte. Dadurch entstanden Kompatibilitätsprobleme, da verschiedene Systeme und Tools unterschiedliche Varianten von Markdown unterstützten. Um diesem Problem zu begegnen, wurde 2014 das Projekt CommonMark ins Leben gerufen. CommonMark zielt darauf ab, eine einheitliche Spezifikation für Markdown zu schaffen und so die Kompatibilität zwischen verschiedenen Implementierungen zu verbessern.

Nicht unerheblich für den Erfolg von Markdown war die Entwicklung von entsprechenden Konvertern. Software wie Pandoc ermöglichte es Benutzern, Markdown-Dokumente in verschiedene Formate zu konvertieren. Diese Werkzeuge erweiterten die Einsatzmöglichkeiten von Markdown erheblich, indem sie den Export von Markdown-Dokumenten in PDF-, Word- und andere Formate ermöglichten.

Die Flexibilität von Markdown führte zu seiner Verwendung in anderen Bereichen, wie z. B. in wissenschaftlichen Publikationen, technischen Dokumentationen und sogar in Präsentationen. Durch die Integration von Erweiterungen wie MathJax für mathematische Formeln konnte Markdown an die spezifischen Bedürfnisse verschiedener Benutzergruppen angepasst werden.

Syntax

Grundsätzlich handelt es sich um bei einem Markdown-Dokument um ein normales Textdokument, welches über verschiedene Zeichen strukturiert wird. So befinden sich im folgenden Dokument eine Überschrift der ersten Ebene und ein Text, in welchem ein Wort kursiv gestellt wird:

# Lorem Ipsum

Lorem Ipsum dolor *sit* amet.

In Markdown existieren verschiedene Arten von Blöcken, die zur Strukturierung und Formatierung von Text verwendet werden. Grundlegend können Blöcke in Markdown in zwei Typen unterteilt werden: Containerblöcke und Blattblöcke (engl. leaf blocks).

Containerblöcke dienen als übergeordnete Strukturen, die mehrere Elemente umfassen können. Blattblöcke hingegen sind Blöcke, die keine anderen Blöcke enthalten können. Sie sind die „Blätter“ der Dokumentstruktur und enthalten den eigentlichen Inhalt.

Zu den Containerblöcken gehören Absätze, Blockzitate, Listen und Codeblöcke. Zu den Blattblöcken gehören Überschriften, horizontale Linien, Inline-Code und HTML-Blöcke.

Eines der einfachsten Elemente in Markdown ist der Absatz. Dieser definiert sich als eine Ansammlung von Zeilen. Getrennt werden diese Absätze durch eine oder mehrere leere Zeilen. In der Denkweise von Markdown bedeutet dies, dass wenn die Zeile leer aussieht, sie leer ist. So würde eine Zeile gefüllt mit Leerzeichen oder Tabs als leer interpretiert werden.

Ein grundlegendes Merkmal von Markdown ist die Verwendung von Klartextzeichen, um Formatierungen zu definieren. Überschriften können etwa durch Voranstellen einer Raute erstellt werden.

Mit einer einzelnen Raute kann so eine Überschrift der ersten Ebene, mit zwei Rauten eine Überschrift der zweiten Ebene usw. definiert werden. Bei einer Konvertierung in HTML würde hierbei die Tags <h1> und <h2> generiert werden:

# Überschrift der ersten Ebene

## Überschrift der zweiten Ebene

### Überschrift der dritten Ebene

Diese Art der Überschriften wird auch atx-Überschrift genannt. Daneben werden in der ursprünglichen Markdown-Spezifikation auch Setext-Überschriften definiert. Setext-Überschriften werden durch das Unterstreichen des Überschriftentextes erzeugt:

Überschrift der ersten Ebene
============================

Überschrift der zweiten Ebene
-----------------------------

In der Praxis kommt heute zumeist die atx-Variante zum Tragen, mit welcher bis zu sechs Ebenen definiert werden können. Weniger bekannt ist, dass diese Art der Überschrift auch geschlossen existieren darf:

# Überschrift (Ebene 1) #

Lorem Ipsum dolor sit amet.

## Überschrift (Ebene 2) ##

Die Nutzung der schließenden Rauten ist hierbei rein kosmetischer Natur und hat sonst keinerlei Auswirkungen. Allerdings sollte beachtet werden, dass diese geschlossene Variante nur selten genutzt und von vielen Markdown-kompatiblen Werkzeugen in dieser Form nicht unterstützt wird.

Da Markdown ursprünglich zur Konvertierung in HTML gedacht war, dieses aber nicht ersetzen sollte, verfügt es über die Möglichkeit Inline-HTML zu nutzen:

# Hypergraphen

Ein Hypergraph ist eine Verallgemeinerung eines Graphen.

# Begrifflichkeiten

Folgende Begrifflichkeiten definieren einen solchen Graphen:

  <table>
        <tr>
            <th>Eigenschaft</th>
            <th>Beschreibung</th>
        </tr>
        <tr>
            <td>Knoten</td>
            <td>Die grundlegenden Einheiten eines Hypergraphen, ähnlich den Knoten in einem einfachen Graphen.</td>
        </tr>
        <tr>
            <td>Kanten</td>
            <td>Kanten in einem Hypergraphen, auch Hyperkanten genannt, können mehr als zwei Knoten verbinden.</td>
        </tr>
    </table>

Neben Hypergraphen ...

Sollen in Markdown Zeichen genutzt werden, welche durch die Markdown-Syntax vorbelegt sind, so müssen diese Zeichen maskiert werden. Dies geschieht mit dem Backslash:

\# Dies ist keine Überschrift

Für Hervorhebungen kennt Markdown die Möglichkeit, Text als fett und kursiv zu markieren. Um einen Text kursiv zu setzen, reicht es aus ihn in Sternchen zu setzen:

*kursiv*

Soll der Text hingegen fett gesetzt sein, so werden zwei Sternchen benötigt:

**fett**

Auch die Kombination aus Kursiv- und Fettschreibung ist möglich, indem drei Sternchen genutzt werden:

***kursivundfett***

Neben der Nutzung des Sternchens ist auch die Nutzung von Unterstrichen möglich. Allerdings wird dies in der Praxis seltener genutzt.

Neben diesen einfachen Formatierungen sind in Markdown Blöcke wie Zitate und Beispielcodeblöcke möglich. So beginnt ein Zitat in Markdown mit einer spitzen Klammer:

> There is no reason for any individual to have a computer in his home.
> Ken Olsen, 1977

Hierbei ist auch erlaubt, diese Blöcke ineinander zu verschachteln, sodass verschachtelte Zitate dargestellt werden können:

> Er pflegte es immer mit einem Zitat zu begründen:
> > Wenn Sterne tanzen, ihre Glut sich erhebt.

Codeblöcke können in Markdown ebenfalls abgebildet werden. Dazu muss der entsprechende Code mit vier Leerzeichen bzw. einem Tab eingerückt werden. Damit wird ein solcher Block als preformatierter Text betrachtet.

Alternativ kann ein Codeblock auch über drei Backticks erzeugt werden:

```
int number = 13052025;

if(isPrime(number)) {
    ...
}
```

Markdown unterstützt Listen. Hierbei wird zwischen ungeordneten und geordneten Listen unterschieden. Ungeordnete Listen können mit einem Sternchen erzeugt werden:

# Einkaufsliste

* Brot
* Marmelade
* Salat

Daneben können solche Listen auch mit einem Plus- oder einem Minus-Zeichen angelegt werden.

Für geordnete Listen muss eine Zahl vor den eigentlichen Listenpunkt geschrieben werden:

# Prioritäten

1. Rasen mähen
2. Einkaufen
3. Kochen

Die Zahlen zur Nummerierung müssen nicht unbedingt aufeinanderfolgen; dies dient nur der besseren Lesbarkeit. In der Theorie könnte eine solche Liste auch wie folgt aussehen:

# Prioritäten

1. Rasen mähen
1. Einkaufen
1. Kochen

Würde ein solches Markdown-Element in eine HTML-Datei konvertiert werden, so würde ein Dokument aus einem <ol>-Tag mit einer entsprechenden Liste bestehen. Die Nummern würden in diesem Fall bei der Konvertierung entfallen.

Markdown ermöglicht auch das Einfügen von horizontalen Linien, die als Trennlinien verwendet werden können. Dies geschieht durch mindestens drei Bindestriche, Sternchen oder Unterstriche in einer separaten Zeile. Diese Trennlinien sind nützlich, um verschiedene Abschnitte eines Dokumentes visuell und thematisch zu trennen.

Neben Formatierungen können in Markdown auch Verlinkungen und Bilder integriert werden. Ein Link wird durch eckige Klammern für den Linktext und runde Klammern für die URL definiert:

[Linktext](http://example.com)

Diese Links werden auch Inline-Links genannt. Markdown ermöglicht daneben, Links auf eine elegantere Weise zu verwalten, insbesondere wenn dieselbe URL mehrfach verwendet wird. Dies geschieht durch die Verwendung von Referenz-Links. Ein Referenz-Link wird in zwei Teilen geschrieben: Der erste Teil enthält den Link-Text und eine Referenz in eckigen Klammern:

[Beispiel-Link][1]

Nun muss dazu die entsprechende Referenz definiert werden:

[1]: https://www.example.com

Diese Methode verbessert die Lesbarkeit des Quelltextes und erleichtert die bessere Verwaltung von Links, da die URL nur einmal geändert werden muss, wenn sie aktualisiert wird.

Neben der Verlinkung zu externen Webseiten ermöglicht Markdown auch das Verlinken zu anderen Teilen desselben Dokumentes, was besonders nützlich für lange Texte oder Dokumentationen ist. Dies wird durch die Verwendung von Anker-Links erreicht. Ein Anker-Link verweist auf eine bestimmte Überschrift im Dokument. Beispielhaft könnte dies so aussehen:

[Einleitung](#einleitung)

Damit würde dieser Link auf die Überschrift Einleitung verweisen.

Eine eher selten genutzt Möglichkeit der Verlinkung sind sogenannte Autolinks. Damit können URLs und E-Mail-Adressen automatisch in Links umgewandelt werden. Dazu muss die betreffende URL oder E-Mail-Adresse in spitze Klammern gesetzt werden:

<example.com>

Die Syntax zur Einbindung von Bildern ähnelt der von Verlinkungen. Jedoch wird ein Ausrufezeichen vor der Definition genutzt:

![Alt-Text](http://example.com/bild.jpg)

Auch die Angabe eines Titels ist bei dieser Art der Definition möglich:

![Alt-Text](http://example.com/bild.jpg "Titel des Bildes")

Daneben sind wie bei der Verlinkung auch bei der Definition von Bildern die Möglichkeiten von Referenzen gegeben.

Neben den klassischen Elementen, die in Markdown dargestellt werden können, existieren auch Elemente, welche durch verschiedene Erweiterungen bzw. Varianten, wie GitHub Flavored Markdown, zu Markdown kamen.

In diesen Erweiterungen können unter anderem Tabellen definiert werden. Tabellen können erstellt werden, indem Spalten durch senkrechte Striche und Zeilen durch Zeilenumbrüche getrennt werden. Die Kopfzeile wird durch eine Trennlinie aus Bindestrichen unterstrichen. Diese Syntax macht es einfach, strukturierte Daten darzustellen.

Eine solche Tabelle könnte beispielhaft wie folgt aussehen:

| Spalte 1 | Spalte 2 | Spalte 3 |
|----------|----------|----------|
| Inhalt 1 | Inhalt 2 | Inhalt 3 |
| Inhalt 4 | Inhalt 5 | Inhalt 6 |

Auch eine Syntax für Fußnoten ist im ursprünglichen Markdown nicht vorgesehen, wurde aber in unterschiedlichsten Varianten definiert:

Das ist ein Beispieltext mit einer Fußnote.[^1]

[^1]: Dies ist der Text der Fußnote.

Komplexer wird es bei der Integration von mathematischen Formeln in Markdown. Hier sind unterschiedliche Möglichkeiten gegeben, wie die Nutzung von MathJax oder direkte Unterstützung der LaTeX-Syntax für Formeln, die allerdings nur in bestimmten Varianten und Markdown-Werkzeugen unterstützt werden.

Geschmacksrichtungen

Standard-Markdown, oft einfach Markdown genannt, ist die ursprüngliche Version, die von John Gruber veröffentlicht wurde. Es bietet grundlegende Formatierungsoptionen wie Überschriften, Listen, Links, Bilder und Zitate.

Daneben existieren Markdown-Varianten, welche unterschiedlichste Formatierungsmittel und Möglichkeiten hinzufügen. Diese Varianten erweitern die ursprüngliche Markdown-Syntax und bieten zusätzliche Funktionen, um den unterschiedlichen Anforderungen der Benutzer gerecht zu werden. Jede Variante hat ihre eigenen spezifischen Anwendungsfälle und wird in verschiedenen Kontexten bevorzugt.

Zu den häufigsten Varianten zählen GitHub Flavored Markdown, CommonMark, Markdown Extra, MultiMarkdown und die Pandoc-Markdown-Variante, wobei CommonMark im Verlauf des Artikels noch separat betrachtet werden soll.

Varianten unter der Lupe

GitHub Flavored Markdown ist eine erweiterte Version von Markdown, die von GitHub entwickelt wurde. Sie fügt zusätzliche Funktionen hinzu, die speziell auf die Bedürfnisse von Entwicklern und die Nutzung auf GitHub zugeschnitten sind. Zu den Erweiterungen gehören Tabellen, erweiterte Listen, Inline-Code, Codeblöcke mit Syntaxhervorhebung und Task-Listen.

Markdown Extra ist eine Erweiterung, die von Michel Fortin entwickelt wurde. Es fügt zusätzliche Funktionen wie Definition Lists, Fußnoten, Abkürzungen und Tabellen hinzu.

MultiMarkdown wurde von Fletcher Penney entwickelt und erweitert die Fähigkeiten von Markdown um Funktionen wie Tabellen, Fußnoten, Referenzen und mathematische Unterstützung. Es ist besonders nützlich für wissenschaftliche und technische Dokumentationen.

Neben diesen Varianten existieren weitere Markdown-Varianten, wie RMarkdown und kramdown, welche hier allerdings nicht weiter behandelt werden sollen.

Standardisierung

Die ursprüngliche Markdown-Spezifikation von John Gruber kämpft mit einigen Mehrdeutigkeiten. Daneben wurden im Laufe der Zeit, wie oben beschrieben, eigene Varianten und Erweiterungen von Markdown entwickelt. Diese Varianz führte zu Problemen beim Teilen und Verarbeiten von Markdown-Dokumenten.

Im Jahr 2012 initiierte eine Gruppe von Personen, zu der Jeff Atwood und John MacFarlane gehörten, eine Standardisierungsinitiative. Eine Community-Website wurde erstellt, um eine Vielzahl von Werkzeugen und Ressourcen zu dokumentieren, die Autoren von Dokumenten und Entwicklern verschiedener Markdown-Implementierungen zur Verfügung stehen sollten.

Im September 2014 äußerte Gruber Bedenken hinsichtlich der Nutzung des Namens Markdown für diese Initiative, woraufhin sie in CommonMark umbenannt wurde.

CommonMark veröffentlichte mehrere Versionen einer Spezifikation, einer Referenzimplementierung und einer Testsuite und plant eine endgültige 1.0-Spezifikation vorzustellen. Diese 1.0-Spezifikation wurde jedoch bisher nicht veröffentlicht, da noch wichtige Probleme ungelöst sind.

Einige Projekte haben mittlerweile die Definition von CommonMark übernommen darunter Discourse, GitHub, und Stack Exchange.

Vom CommonMark-Projekt werden unterschiedlichste Parser angeboten, wie commonmark-java, welche wiederum Erweiterungen unterstützen. Daneben existieren andere Parser, welche ebenfalls die CommonMark-Spezifikation implementieren, z. B. markdown-it.

Auch wenn sich CommonMark in vielen Bereichen durchgesetzt hat, ist die Vielfalt und Unterschiedlichkeit der Markdown-Derivate, schon im Ursprung von Markdown angelegt, neben den anderen Problemen, welche oft mit der Definition eines Standards eingehen.

RFCs

Daneben fand Markdown auch bereits Erwähnung in einigen RFCs. Im März 2016 wurden zwei relevante RFCs veröffentlicht: RFC 7763 führte den MIME-Typ text/markdown ein, und RFC 7764 diskutierte unter anderem die Varianten MultiMarkdown, GitHub Flavored Markdown, Pandoc und Markdown Extra.

Markdown in der Praxis

Doch wie sieht die Nutzung von Markdown in der Praxis aus? Hier haben sich in den vergangenen Jahren viele Gebiete gefunden, in denen Markdown genutzt wird.

Texteditoren und IDEs

Viele Entwicklungsumgebungen und Texteditoren unterstützen Markdown mittlerweile von Haus aus. Dies bedeutet meist ein (optionales) Rendering und eine Hervorhebung der Formatierungselemente, wie bei der Fett- und Kursivstellung von Texten. Im Rahmen von Textdateien wird als Endung für Markdown-Dateien überwiegend die Endung .md genutzt.

Markdown-Editor in IntelliJ IDEA

So unterstützen IDEs wie die JetBrains IDEs und Editoren wie Atom, Visual Studio Code oder auch Texteditoren wie Notepad++, Sublime Text oder TextMate Markdown.

Markdown-Unterstützung in TextMate

Daneben existieren mit Editoren wie MarkText, Anwendungen welche speziell auf Markdown geeicht sind. Dieser Editor bietet eine Echtzeit-Vorschau, Unterstützung für CommonMark und GitHub Flavored Markdown sowie eine Vielzahl von Themes und Tastenkombinationen.

Zusätzlich zu den beschriebenen Texteditoren existieren auch webbasierte Markdown-Editoren wie Dillinger.

Der Markdown-Editor Dillinger

Auch dieser Editor bietet eine Echtzeit-Vorschau und die Möglichkeit, Dokumente in unterschiedliche Formaten zu exportieren.

Notiz-Applikationen

Neben reinen Texteditoren und IDEs haben sich mittlerweile auch viele Notiz-Applikationen für Markdown erwärmt.

Während die Unterstützung bei Apps wie Evernote und OneNote eher eingeschränkt ist, oder nur durch Plugins ermöglicht wird, existieren andere Applikationen wie Bear, Joplin oder Obsidian, die sich weitgehend auf Markdown stützen.

Joplin nutzt Markdown als Basis

Markdown dient hier als schneller und unkomplizierter Weg, Informationen zu erfassen. Je nach Applikation werden unterschiedliche Ansichten auf die Markdown-Dokumente geliefert, wie zum Beispiel das Quelldokument und das entsprechende Rendering. Bei Joplin werden auch Webseiten in Markdown konvertiert, wenn sie mit dem Webclipper gespeichert wurden.

Blogging und Content Management

Viele Blogging-Plattformen wie WordPress, Ghost und Jekyll unterstützen Markdown, was es Autoren ermöglicht, sich auf das Schreiben zu konzentrieren, ohne sich um die Formatierung zu sorgen.

Da Markdown-Dateien ursprünglich darauf angelegt waren, einfach in HTML umgewandelt zu werden, vereinfacht dies die Veröffentlichung im Web.

Je nach verwendetem System werden hier, wie im Falle von WordPress, Plugins für die Unterstützung benötigt. Andere Systeme wie Ghost und Jekyll unterstützen Markdown nativ.

Dokumentation und technisches Schreiben

Besonders beliebt ist Markdown in der Softwareentwicklung für die Erstellung von Dokumentationen.

Plattformen wie GitHub verwenden Markdown für README-Dateien, die Projektdetails und Anweisungen enthalten. Mit Markdown können Entwickler schnell und effizient Dokumentationen erstellen und aktualisieren.

# Java Starter Project

Starter project for Java based on Maven. Generates a fat JAR file containing all dependencies. JAR files are created with:

> mvn package

## Dependencies

Includes some basic dependencies:

* Guava
* GSON
* SLF4J
* JUnit (Version 5)

...

Neben der Dokumentation in Softwareprojekten existieren eine Reihe von Dokumentationstools.

Eine aus Markdown erzeugte Mkdocs-Dokumentation

So setzen Werkzeuge wie MkDocs und Sphinx auf Markdown und auch Plattformen wie ReadTheDocs unterstützen Markdown.

E-Mails und Kommunikation

Markdown kann zum Schreiben von E-Mails verwendet werden, um Text klar und strukturiert zu formatieren. Einige E-Mail-Clients unterstützen Markdown direkt. So existieren Clients wie MailMate, die Markdown nativ zum Schreiben von E-Mails unterstützen.

Auch etablierte Mail-Clients wie Thunderbird können über Add-Ons wie Markdown Here mit einer entsprechenden Funktionalität nachgerüstet werden.

Präsentationen

Mittels entsprechender Frameworks und wie reveal.js können auch Präsentationen über Markdown erstellt werden.

Reveal.js ist ein Open-Source-Framework zur Erstellung von Präsentationen im Webbrowser. Entwickelt von Hakim El Hattab, ermöglicht es Nutzern, ansprechende und interaktive Präsentationen mit HTML, CSS und JavaScript, aber auch mit Markdown zu gestalten.

Dadurch kann sich der Ersteller einer Präsentation auf die Inhalte konzentrieren, ohne sich mit Designfragen auseinandersetzen zu müssen.

Eine reveal.js Präsentation

Dazu müssen die Markdown-Dateien nur innerhalb der Index-Datei der reveal.js-Präsentation eingebunden werden:

<div class="slides">
    <section data-markdown="markdown/intro.md"
				data-separator="^-----\n"
				data-separator-vertical="^---\n"
				data-separator-note="^Note:"
				data-charset="utf-8">
	</section>
	<section data-markdown="markdown/webservices.md"
				data-separator="^-----\n"
				data-separator-vertical="^---\n"
				data-separator-note="^Note:"
				data-charset="utf-8">
	</section>

...

Aussehen würde eine beispielhafte Slideabfolge einer Sektion dabei wie folgt:

## OpenAPI

aka Swagger

Note:
* maschinenlesbare Interfacedefinitionen
* Contract-First-Gedanke
* betreut von der OpenAPI Initative

---

![OpenAPI Initiative](images/openapi.png)

Note:
* Atlassian
* Google
* Paypal
* SAP

...

Damit lassen sich über Markdown schnell Präsentationen erzeugen, welche den Fokus auf den Inhalt, anstelle der mühsamen Gestaltung legen.

Schreiben

Neben den vorgestellten Texteditoren, existieren eine Reihe von Werkzeugen, welche sich auf den Aspekt des Schreibens längerer Werke, mittels Markdown konzentrieren.

So existiert mit iA Writer ein minimalistischer Texteditor, der sich besonders an Autoren, Journalisten und andere Schreibende richtet, die eine ablenkungsfreie Umgebung schätzen.

Speziell zu iA Writer existieren Open Source-Alternativen, wie FocusWriter, welche sich ebenfalls ablenkungsfreies Schreiben auf die Fahnen geschrieben haben.

Ulysses

Eine weitere auf Markdown zentrierte Schreibanwendung ist Ulysses, die speziell für Autoren und Schriftsteller entwickelt wurde. Sie bietet eine ablenkungsfreie Benutzeroberfläche und eine Vielzahl von Werkzeugen, die das Schreiben und Organisieren von Texten erleichtern.

Ulysses unter macOS

Die App basiert auf Markdown, und die erzeugten Dokumente können in unterschiedliche Ausgabeformate exportiert werden.

Kollaboratives Schreiben

Neben dem Schreiben als Einzelperson existieren etliche Werkzeuge für kollaboratives Schreiben, wie zum Beispiel die unterschiedlichsten Varianten von EtherPad. Mit HedgeDoc existiert ein solcher webbasierter Editor mit Markdown-Unterstützung.

HedgeDoc als kollaborativer Markdown-Editor

Ursprünglich als CodiMD bekannt, bietet die Anwendung eine benutzerfreundliche Oberfläche, die sowohl für Einzelpersonen als auch für Teams geeignet ist. Die Markdown-Unterstützung orientiert sich an CommonMark und dem GitHub Flavored Markdown.

Zettlr

Zettlr ist eine freie Software, die darauf abzielt, das Schreiben und Verwalten von Texten zu unterstützen. Hier liegt der Fokus auf wissenschaftlichem Arbeiten. Die Anwendung bietet Funktionen zur Erstellung von Markdown-Dokumenten und zur Organisation von Notizen.

Zettlr unter macOS

Zudem ist sie mit Referenzverwaltungstools wie Zotero kompatibel, was die Verwaltung von Literaturquellen erleichtert. Zettlr ermöglicht den Export von Dokumenten in verschiedene Formate wie PDF und Word.

Im weiten Web

Grundsätzlich findet sich Markdown-Unterstützung in vielen webbasierten Systemen, wie Wikis, Diskussionsplattformen und vielen weiteren.

Foren wie Reddit und Stack Overflow unterstützen Markdown, um Benutzern das Formatieren ihrer Beiträge zu erleichtern. Durch die einfache Syntax können auch Nutzer ohne größere technische Vorkenntnisse ihre Beiträge sinnvoll gestalten.

Konverter

Neben dem Schreiben in Markdown ist oft auch der Export in andere Formate gewünscht. Während viele Applikationen dies von sich aus beherrschen, gibt es auch spezialisierte Software wie Pandoc, für solche Zwecke.

Pandoc ist ein Werkzeug zur Konvertierung von Dokumenten zwischen verschiedenen Formaten. Es unterstützt die Konvertierung von Markdown in HTML, PDF, DOCX, LaTeX und viele andere Formate.

Pandoc nutzt hierbei seinen eigenen Markdown-Dialekt und ist freie Software.

Ressourcen und Dokumentation

Neben Dokumenten wie der ursprünglichen Spezifikation und CommonMark existieren es eine Reihe von Ressourcen, die in Markdown einführen, wie der Markdown Guide.

Dieser bietet eine umfangreiche Ressource rund um Markdown, führt in die Syntax ein und pflegt eine Liste von Markdown-Tooling.

Auch existieren unzählige Cheat Sheets und Tutorials für Markdown und ermöglichen es Einsteigern schnell in der Markdown-Welt anzukommen.

Fazit

Markdown wurde ursprünglich mit einem minimalistischen Ansatz entwickelt und hat sich schnell eine breite Anhängerschaft aufgebaut. Während die unterschiedlichen Varianten etwas Verwirrung stiften können, ist der Kern von Markdown wohl definiert.

Selbst ohne spezielle Tools lässt sich Markdown problemlos lesen und verstehen, was es ideal für die Erstellung von Dokumentationen, Notizen und Texten macht.

Mittels Markdown können elegant und schnell Texte geschrieben werden, ohne dass sich in Formatierungsoptionen und Designfragen verloren wird. Damit bietet es im Zusammenhang mit entsprechenden Applikationen eine ablenkungsfreie und effiziente Schreibumgebung.

Überdies bietet Markdown bzw. die Werkzeuge rund um Markdown die Flexibilität, ansprechend formatierte Dokumente zu exportieren. Diese Kombination aus Einfachheit und Vielseitigkeit machte Markdown zu einem unverzichtbaren Werkzeug.

Neben dem reinen Schreiben hat sich Markdown darüber hinaus viele weitere Anwendungsgebiete erobert und wird uns sicherlich auch in Zukunft begleiten.

Dieser Artikel erschien ursprünglich auf Golem.de und ist hier in einer alternativen Variante zu finden.

JetBrains-IDE ohne Projekte öffnen

Standardmäßig sind die JetBrains-IDEs so eingestellt das sie die letzten geöffneten Projekte wieder öffnen. Über die Einstellungen kann dies unter Appearance & Behaviour -> System Settings -> Reopen last project on startup eingestellt werden.

Die Einstellungen unter RustRover von JetBrains

Problematisch wird dies allerdings, wenn die Entwicklungsumgebung nicht mehr richtig startet. In einem solchen Fall kann die Konfiguration direkt bearbeitet werden:

nano ~/Library/Application\ Support/JetBrains/RustRover2024.1/options/ide.general.xml

Die Konfigurationsordner für die einzelnen Systeme sind öffentlich dokumentiert. In der Datei ide.general.xml, welche in etwa so aussieht:

<application>
  <component name="GeneralSettings">
    <option name="showTipsOnStartup" value="false" />
    <option name="confirmExit" value="false" />
    <option name="confirmOpenNewProject2" value="0" />
  </component>
  <component name="Registry">
    <entry key="ide.mac.transparentTitleBarAppearance" value="true" />
    <entry key="ide.experimental.ui" value="true" />
    <entry key="org.toml.json.schema" value="false" />
    <entry key="terminal.new.ui.show.promotion" value="false" />
    <entry key="debugger.attach.dialog.enabled" value="true" />
  </component>
</application>

muss nun die Einstellung:

<option name="reopenLastProject" value="false" />

im Block GeneralSettings hinzugefügt werden. Anschließend kann die IDE gestartet werden ohne das die letzten Projekte geöffnet werden.

Der universelle Cyberdelfin

Funktechniken wie NFC, RFID und Frequenzen wie die Nutzung des 433 MHz-Bandes bleiben den meisten Interessierten verschlossen. Mit dem Flipper Zero, welcher nun auch in Europa ausgeliefert wird, soll sich dies ändern.

Vor knapp zwei Jahren wurde im Rahmen einer Kickstarter-Kampagne im Juli 2020 der Flipper Zero angekündigt, auch Golem.de berichtete darüber.

Beim Flipper Zero handelt es sich um einen Hacker-Tamagotchi bzw. eine Art Funk-Multitool für Hacker. Die grundsätzliche Idee war es, die benötigten Werkzeuge für das Pentesting bestimmter Technologien, welche vorwiegend in der physischen Welt Verwendung finden, in einem Gehäuse zu vereinen. Dadurch ist der Anwender wesentlich mobiler und kann entsprechende Tests auch unauffällig durchführen.

Der Flipper Zero in Aktion

Im Grunde handelt es sich um ein Bündel unterschiedlichster Funktionalitäten, mit denen der Flipper Zero unter anderem als Universalfernbedienung, NFC- und RFID-Kopierstation (soweit technisch möglich), oder als Bastelwerkzeug für Hardwareinteressierte genutzt werden kann.

Nachdem die Kickstarter-Backer in Amerika und Australien bereits beliefert wurden, steht jetzt Europa auf der Liste.

Vom Hackspace zur Idee

Die Idee des Flipper Zero kam im Umfeld des Neuron Hackspace auf. Der Neuron Hackspace versteht sich als der erste Hackspace in Moskau, welcher von einem Besuch des 29C3 in Berlin inspiriert, schließlich im Juni 2011 seine Tore in Moskau öffnete.

In diesem mittlerweile geschlossenen Hackspace, kam die Idee für den Flipper Zero und den Flipper One auf. Die ursprüngliche Idee für die Geräte stammte von Pavel Zhovner, während Alexander Kulagin die Projektleitung übernahm und sich Valeria Aquamain als Art Director verantwortlich zeichnete.

Ursprünglich sollte ein Raspberry Pi Zero W als Grundlage genutzt werden. Von dieser Idee wurde Abstand genommen, da das Modul nicht in ausreichenden Stückzahlen geliefert werden konnte und die entsprechenden Compute-Module zu teuer gewesen wären.

Die Idee dahinter war, bestimmte Funktionalitäten in separater Hardware zu implementieren und den Raspberry Pi Zero W mit einer Linux-Distribution für anspruchsvollere Aufgaben zu betreiben.

Diese Variante erhielt den Namen Flipper One. Die Variante ohne entsprechende Linux-Möglichkeiten wurde schließlich zum Flipper Zero. Die Arbeit am Flipper One wurde zugunsten der Flipper Zero zurückgestellt.

Nachdem die Macher des Flipper Zero knapp 12.000 Vorbestellungen erhalten hatten, folgte eine entsprechende Kickstarter-Kampagne.

Die ursprünglich für das Hauptziel vorgesehenen 60.000 US-Dollar waren bereits nach acht Minuten ausfinanziert und 28 Tage später waren 4,4 Millionen US-Dollar erreicht und schlussendlich wurden über 4,8 Millionen US-Dollar eingesammelt.

Aufgrund der eingesammelten Summe wurden auch einige vorher als optional betrachtete Features mit in das Gerät aufgenommen. Dazu zählen ein alternativer dunkler Farbton, Bluetooth und NFC.

Designprozess

Für das Design, insbesondere das sogenannte Design for manufacturability (DFM), wurde mit der Firma Design Heroes zusammengearbeitet, welche ebenfalls in Moskau ansäßig sind. Beim DFM liegt der Fokus darauf, das Design des Produktes so zu gestalten, dass es in der Produktion keine größeren Probleme verursacht und einfach herzustellen ist.

Daneben unterstützte Design Heroes die Macher des Flipper Zero von den ersten Sketchen über die 3D-Modelle bis zu den ersten Prototypen, welche im 3D-Druck entstanden.

Während des Designprozesses wurden unterschiedlichste Änderungen vorgenommen, so wanderte z. B. der IR-Transceiver von der oberen Seite des Gerätes an die Seite. Grund hierfür war, dass der Transceiver auf der Oberseite oft verdeckt war, entweder durch Finger oder entsprechende Boards, welche mit der GPIO-Leiste genutzt wurden. Auch das Layout der GPIO-Leiste änderte sich einige Male, bis es seine jetzige Form erhielt.

Ebenfalls erst im Laufe des Design- und Umsetzungsprozesses, erfolgte die Erweiterung des Gerätes um einen microSD-Slot, um Dinge wie Code-Datenbanken und Ähnliches zu speichern, welche im 1 Megabyte großen Flash-Speicher des Gerätes selbst keinen Platz finden würden.

Während des Prozesses wurden immer wieder Anpassungen an der Hardware und der entsprechenden Verdrahtung gemacht. So wurde unter anderem die Batterie mit einem entsprechenden Konnektor versehen, damit diese einfach wechselbar ist, falls der Akkumulator mit der Zeit nicht mehr die gewünschte Leistung liefert.

Produktion

Bei der Ankündigung des Flipper Zero war von einer Auslieferung im Februar 2021 die Rede, was aus unterschiedlichsten Gründen nicht eingehalten werden konnte. Allerdings war dies aus Sicht eines Backers nicht weiter tragisch, was auch der exzellenten Kommunikation des Teams hinter dem Gadget zu verdanken ist.

So gab es für die Backer und andere Interessierte einen tiefen Einblick in die Probleme bei der Entwicklung und der Produktion. Prozesse wie die Herstellung der Gehäuse per Spritzguss wurden erklärt und die Herausforderungen dabei beschrieben. Die späteren Schritte wie der Test der Hardware wurden ebenfalls ausführlich beleuchtet.

Auch in diesem Projekt gab es Probleme im Zusammenhang mit der Chipkrise, sodass sich bestimmte Bestellungen für Bauteile, wie dem Bildschirm, verzögerten. Das führte auch dazu, dass einige Redesigns vorgenommen werden mussten, um nicht lieferbare Komponenten zu ersetzen.

So erwies es sich zeitweise als schwierig weitere ICs für das Laden der Batterie zu erhalten, der eingesetzte BQ25896RTWR war nicht mehr zu beschaffen, was für entsprechende Verzögerungen sorgte.

Erster Eindruck

Je nach getätigter Bestellung kann und wird der Flipper Zero mit entsprechendem Zubehör wie der Silikonhülle geliefert.

Der Flipper Zero selbst, wird in einer kleinen Pappbox geliefert. Wer diese öffnet, erhält einen Blick auf eine kurze Anleitung, sowie einen Aufkleber.

Darunter befindet sich ein USB-C-Kabel, welches mitgeliefert wird, sowie eine Ebene tiefer der eigentliche Flipper Zero. Das Gerät selbst misst 100 × 40 × 25 mm und wiegt 102 Gramm und liegt damit angenehm in der Hand.

Der Flipper Zero im Außeneinsatz

Allerdings wirkt es zumindest in der Vorstellung des Autors etwas größer als die Produktfotos es erahnen ließen.

Gefertigt wird das Gehäuse aus Polycarbonat, ABS-Kunststoff und Polymethylmethacrylat, besser bekannt unter dem Namen Acrylglass. Spezifiziert ist das Gerät für eine Betriebstemperatur von 0 bis 40 Grad.

Bildschirm

Der Flipper Zero verfügt über ein 1.4 Zoll (3,56 Zentimeter) großes Display, mit einer Auflösung von 128 × 64 Pixeln. Der Bildschirm ist ein klassisches LCD bei einem Stromverbrauch von 400 nA, wenn das Backlight deaktiviert ist. Intern ist dieser Bildschirm per SPI angebunden.

Der Bildschirm selbst ist beim Flipper immer aktiviert, nur die Hintergrundbeleuchtung wird entsprechend zugeschaltet.

Die Wahl des Bildschirmes war für den Flipper Zero eine zentrale Entscheidung, so wurde praktisch das gesamte Gerät um den Bildschirm herum gebaut. In der Überlegung stand auch ein E-Ink-Display, allerdings wurden hier die Aktualisierungsraten als zu gering bewertet und sich stattdessen für ein entsprechendes LCD entschieden.

Überblick

Gesteuert wird das Gerät über eine Art Steuerkreuz, inklusive Mitteltaste, sowie dem Zurück-Button. Neben dem Bildschirm ist eine Status-LED verbaut.

Der Flipper ist der Verpackung entstiegen

An der Oberseite des Gehäuses befindet sich eine GPIO-Leiste zur Ansteuerung externer Hardware. Sie wird mit 3,3 Volt betrieben, ist aber 5 Volt tolerant. Die Schräge auf der linken Seite enthält den Infrarot-Transceiver.

Auf der Unterseite befindet sich der Slot für die microSD-Karte. Dieser wird unter anderem für die Datenbanken benötigt, welche die Firmware des Flipper Zero nutzt.

Auf der rechten Seite befindet sich die USB-C-Buchse, mit welcher das Gerät geladen und mit einem Rechner verbunden werden kann.

Zwischen dem microSD-Slot und der USB-C-Buchse findet sich noch eine Öse, an welcher ein Band befestigt werden kann. Mitgeliefert wird ein solches Band allerdings nicht.

Das Herz der Maschine

Herz des Flipper Zero ist der STM32WB55, einem Mikrocontroller von STMicroelectronics. In diesem befindet sich ein ARM Cortex M4, welcher mit 64 MHz getaktet ist und als Applikationsprozessor dient, sowie ein ARM Cortex-M0+ welcher mit 32 MHz getaktet ist und als Netzwerkprozessor dient. Daneben verfügt der Mikrocontroller über 1 Megabyte Flashspeicher und 256 KByte SRAM.

In der Theorie sollte der Flipper Zero mit einer Batterieladung ungefähr 30 Tage durchhalten. So zumindest die Aussage während der Kickstarter-Kampagne. Mittlerweile werden sieben Tage Laufzeit angegeben. Es handelt sich um eine LiPo-Batterie mit einer Kapazität 2000 mAh. Geladen wird diese über den USB-C-Anschluss des Flipper Zero.

Im Gerät selbst sind eine Vielzahl an meist drahtlosen Schnittstellen implementiert. Im Kontext des Gerätes werden diese auch als Subsysteme bezeichnet.

Sub-Ghz-System

Der Flipper-Zero besitzt eine Antenne für Frequenzen unterhalb eines Gigahertz, welche in Verbindung mit dem CC1101-Chip genutzt wird. In der Terminologie des Gerätes ist dies das sogenannte Sub-Ghz-System. Innerhalb dieses Frequenzbereiches bewegen sich eine Reihe von Geräten, wie Garagentore, Autoschlüssel, mehr oder weniger smarte IoT-Geräte, wie schaltbare Steckdosen, was nicht weiter verwunderlich ist, da ein Teil der Frequenzen unterhalb eines Gigahertz zu den ISM-Bändern gehören.

Auch wenn das System als Sub-Ghz-System bezeichnet wird, bedeutet dies nicht, dass mit dem Flipper Zero alle Frequenzen unterhalb eines Gigahertz genutzt werden können.

Der CC1101 von Texas Instruments wird als sparsamer Transceiver angeboten. Er unterstützt die Frequenzbänder 300–348 MHz, 387–464 MHz und 779–928 MHz. Damit stehen auch nur diese Frequenzen im Sub-Ghz-System zur Verfügung.

Im Flipper Zero befindet sich auch ein Frequenzscanner; mit dem innerhalb dieser Bänder ermittelt werden kann, auf welcher Frequenz das System sendet. Dazu wird der entsprechende Sender aktiviert, während der Frequenzscanner läuft.

Der Frequenzscanner in Verbindung mit einem Autoschlüssel

Signale können im Sub-Ghz-System auch roh aufgezeichnet werden. Allerdings sollte beachtet werden, dass es sich beim Flipper Zero nicht um ein Software Defined Radio (SDR) handelt und somit das Signal bei der Rohaufzeichnung nicht immer komplett aufgezeichnet wird.

RFID

Neben dem Sub-Ghz-System, werden 125 kHz RFID-Tags, welche auch als Low Frequency-Tags bekannt sind, unterstützt. Der Flipper Zero unterstützt mehrere Modulation, wie Amplitudenmodulation, Phasenumtastung und Frequenzumtastung im Zusammenhang mit diesen Tags.

Zu den unterstützten Karten zählen EM400x, EM410x, EM420x, HIDProx, Indala. Diese werden unter anderem zur Zugangskontrolle genutzt. Solche Karten können mit dem Flipper einfach ausgelesen und geklont werden.

Near Field Communication

Im Rahmen der erfolgreichen Kickstarter-Kampange kam die Unterstützung für Near Field Communication, kurz NFC hinzu, was das Gerät in diesem Bereich abrundet.

Bei RFID sind eine Reihe von Frequenzbereichen definiert, das Band zwischen 125 und 134,2 kHz (Low Frequency), das Band auf 13,56 MHz (High Frequency) und das Band zwischen 856 und 960 MHz (Ultra High Frequency).

NFC setzt ebenfalls auf der Frequenz 13,56 MHz auf und nutzt diese für entsprechende Übertragungen über kurze Entfernungen von wenigen Zentimetern.

Während RFID auf hohe Reichweite optimiert ist, meist primitive Protokolle nutzt, keine bzw. wenig Sicherheit bietet, sieht dies bei NFC-Tags anders aus. Hier wird auf komplexere Protokolle und kryptografische Absicherung gesetzt.

Im Gegensatz zu RFID ist bei NFC der bidirektionale Datenaustausch zwischen zwei Geräten möglich. Hier unterstützt das Gerät aktuell unterschiedlichste Standards, wie ISO-14443A/B, NXP Mifare® Classic/Ultralight/DESFire, FeliCa™ und die NFC Forum-Protokolle.

Damit ist das Gerät zu einer Vielzahl an Karten, wie Kreditkarten und dem Personalausweis kompatibel. Auch Zugangschips, wie sie in vielen Gebäuden benutzt werden, können ausgelesen werden. Je nach Möglichkeit wird nach der generellen Erkennung einer Karte; die Bearbeitung in einer speziellen Applikation innerhalb der Firmware vorgeschlagen.

Die UID wurde ausgelesen

Wird z. B. ein Mifare Classic eingelesen, so können anschließend mit der entsprechenden App die Schlüssel ausgelesen werden.

Auch Amiibos können emuliert werden

Grundsätzlich beherrscht der Flipper Zero bei allen Subsystemen nicht nur das Auslesen der Informationen, sondern auch die Emulation z. B. die entsprechender NFC-Tags. So ist z. B. die Emulation von Amiibos für die Nintendo Switch ohne Probleme möglich.

Bluetooth

Eine weitere Funktechnik, die der Flipper Zero beherrscht, ist Bluetooth Low Energy in Version 5, bei einer Datenrate von 2 Mbps.

Bluetooth muss hierbei in den Einstellungen der Flipper aktiviert werden, anschließend kann es unter anderem dafür genutzt werden sich mit der mobilen App zu verbinden.

Daneben befindet sich unter den Plugins eine Beispielapplikation zur Nutzung als Bluetooth-Fernbedienung.

Infrarot

Infrarot ist nicht erst seit dem Start des James-Webb-Teleskops in aller Munde. Der Flipper Zero verfügt über einen Infrarot-Transceiver zum Senden und Empfangen entsprechend kodierter Signale. Der Transceiver arbeitet bei einer Wellenlänge von 800 bis 950 nm.

In der Firmware selbst wird hierfür eine Applikation mitgeliefert, welche als eine Art Universalfernbedienung fungiert und per Wörterbuch-Attacke alle entsprechenden IR-Codes sendet, um den Kanal zu wechseln oder das Gerät abzuschalten. Damit wäre es beispielhaft möglich im Elektronikmarkt alle Fernseher abzuschalten; auch wenn es sicherlich sinnvollere Varianten der Nutzung gibt.

iButton

Eine kontaktbehaftete Schnittstelle, welche vom Flipper Zero unterstützt wird, ist die iButton-Schnittstelle. Diese auch als Dallas Touch Memory bekannte Technik wird z. B. zur Zugangskontrolle in Gebäuden benutzt.

Die Kontaktpunkte für die Schnittstelle

Hierbei wird der iButton auf eine entsprechende Schnittstelle gelegt und ein mechanischer und elektrischer Kontakt hergestellt. Anschließend findet die Kommunikation über 1-Wire statt.

Hierfür wurde am Flipper Zero eine Kontaktmöglichkeit auf der Unterseite des Gerätes geschaffen, mit welcher die entsprechende Hardware ausgelesen, beschrieben und emuliert werden kann. Unterstützt werden die Protokolle CYFRAL und Dallas DS1990A.

GPIO

Die Einsatzmöglichkeiten des Flipper Zero sind nicht nur auf Funktechnologien beschränkt. Über die GPIOs, welche sich oben am Gehäuse befinden, kann das Gerät mit externer Hardware verbunden werden.

Die GPIO-Leiste des Flipper Zero

Damit ist es möglich den Flipper für das Flashen von Hardware oder das Debugging und Fuzzing zu benutzen. Über diese Funktionalität kann das Gerät auch als USB-UART-Bridge genutzt werden.

Der Flipper Zero unterstützt die Spannungen 3,3 und 5 Volt, wobei letztere in den Einstellungen aktiviert werden muss. Pro Pin werden maximal 20 mA geliefert.

Im Shop des Herstellers werden unter anderem Entwicklungsboards mit Wi-Fi und entsprechende Prototyping-Boards angeboten.

Visuell, Taktil und Musikalisch

Neben dem Bildschirm gibt der Flipper Zero über eine LED, einen Buzzer, sowie per Vibration Rückmeldung an die Außenwelt und den Nutzer. Der eingebaute Buzzer arbeitet in einer Frequenz von 100 bis 2500 Hz, bei einer maximalen Lautstärke von 87 dB.

Das Plugin MusicPlayer auf dem Flipper Zero

Er kann mit der in der Firmware integrierten Musik-App getestet werden. In den Einstellungen kann die Lautstärke generell auf null reduziert werden, sodass das Gerät auch weniger auffällig benutzt werden kann.

Bad USB und U2F

Über den USB-Port, kann das Gerät zum Pentesting per USB genutzt werden. Diese als Bad USB firmierte Technik, emuliert eine USB-Tastatur und kann entsprechende Skripte ausführen. Dazu wird das gewünschte Skript ausgewählt und das Gerät an den Rechner der Wahl angeschlossen.

Als Skriptsprache wurde Ducky Script implementiert, sodass eventuell vorhandene Skripte übernommen werden können. Bekannt ist Ducky Script durch Rubber Ducky, einem Keystroke-Injection-Tool.

Genutzt wird diese Funktionalität z. B. bei Sicherheitsüberprüfungen von Unternehmen, bei welchen als gewöhnliche USB-Sticks getarnte Bad USB-Geräte vor oder im zu testeten Unternehmen platziert werden. Die Hoffnung ist es, dass der Finder dieser Sticks diese am Arbeitsrechner anschließt und damit die entsprechenden Skripte zur Ausführung bringt.

Natürlich kann das Ganze auch für unlautere Zwecke genutzt werden. Damit handelt sich um eine der vielen Dual-Use-Funktionalitäten des Flipper Zero.

Daneben gibt es Unterstützung für U2F, also für eine entsprechende Zwei-Faktor-Authentifizierung, wie sie z. B. auch mit dem YubiKey umgesetzt wird.

Einrichtung

Nachdem der Flipper Zero ausgepackt wurde, kann mit der Ersteinrichtung begonnen werden. Der Flipper Zero verfügt über einen microSD-Port, in welchem eine entsprechende microSD-Karte hinterlegt werden sollte. Bei zu kurzen Fingernägeln, kann der Vorgang des Einsetzten der Karte etwas unpraktisch sein, ist aber mit etwas Geschick zu bewerkstelligen.

In der Theorie funktioniert das Gerät auch ohne eine entsprechende microSD-Karte, allerdings ist die Praktikabilität etwas eingeschränkt, da auf der microSD-Karte entsprechende Datenbanken und Ähnliches gespeichert werden.

Eine microSD-Karte wird nicht mitgeliefert. Bei der Wahl der Karte sollte auf Karten von Markenherstellern gesetzt werden. Hintergrund ist, dass der Flipper Zero per SPI-Modus auf die Karten zugreift, während bei einem Rechner im Normalfall mit dem SDIO-Modus gearbeitet wird.

Bei günstigen microSD-Karten ist die Unterstützung für den SPI-Modus in vielen Fällen fehlerhaft oder unzureichend implementiert und kann zu Problemen führen.

Unterstützt werden microSD-Karten bis zu einer Kapazität von 128 GB, allerdings genügt in den meisten Fällen eine Karte mit einer Kapazität von 16 oder 32 GB. Die microSD-Karte für den Flipper Zero kann FAT32 oder exFAT formatiert sein.

Die Formatierung kann auch über das Gerät selbst vorgenommen werden, sodass hier keinerlei Vorbereitung am Rechner notwendig ist. Dabei wird die microSD-Karte bis zu einer Größe von 32 GB mit FAT32 formatiert, darüber hinaus mit exFAT.

Firmware-Update

Da der Flipper Zero mit einer relativ alten Firmware ausgeliefert wird, sollte im ersten Schritt die entsprechende Firmware aktualisiert werden. Dazu soll laut Anleitung die Webseite update.flipperzero.one besucht werden, welche die entsprechenden Möglichkeiten des Updates aufzeigt.

Angeboten werden zwei Möglichkeiten, das Gerät zu aktualisieren. Bei der ersten Möglichkeit wird die Applikation qFlipper genutzt, welche als Desktop-Anwendung unter Linux, macOS und Windows zur Verfügung steht.

Daneben existiert mittlerweile auch die Möglichkeit das Gerät über die entsprechende mobile App (iOS, Android) zu aktualisieren. Allerdings steht diese Möglichkeit erst neueren Firmware-Versionen zur Verfügung, sodass bei der Erstaktualisierung die qFlipper-Applikation genutzt werden muss.

‎Flipper Mobile App
‎Flipper Mobile App
Price: Free
Flipper Mobile App
Flipper Mobile App
Price: Free

Neben diesen beiden Methoden wird unter my.flipp.dev an einer Methode gearbeitet, die Aktualisierung über den Browser vorzunehmen. Diese wird allerdings noch als experimentell eingestuft und sollte nicht genutzt werden.

Das Firmware-Update wird durchgeführt

Nachdem Start der Applikation kann der Flipper Zero mit dem Rechner verbunden werden. Wurde dieser erkannt, kann das Update gestartet werden.

qFlipper weist auch darauf hin, ob eine microSD-Karte im Gerät erkannt wurde. Auch ohne microSD-Karte kann die Firmware-Aktualisierung vorgenommen werden. Wird später eine entsprechende Karte im Gerät installiert, können die entsprechenden Datenbanken ebenfalls über qFlipper auf diesem installiert werden.

Die eigentliche Aktualisierung selbst dauert nur knapp eine bis zwei Minuten und ist relativ schnell abgeschlossen. Damit ist das Gerät einsatzbereit und kann genutzt werden.

Der grüßende Delfin

Am Anfang begrüßt der Cyberdelfin den Nutzer und bedankt sich unter anderem für die Unterstützung auf Kickstarter. Anschließend kann das Gerät genutzt werden.

Der Delfin bedankt sich für die Unterstützung

Der Delfin ist hierbei eine Anspielung auf die Kurzgeschichte Johnny Mnemonic, von William Gibson, in welcher ein entsprechender Cyberdelfin mit dem Namen Jones vorkommt.

Die Steuerung erfolgt, wie oben erwähnt, über das Steuerkreuz und den Bestätigungs- bzw. Zurück-Button.

Mit einem Druck des Rechts-Button wird der Pass des Cyberdelfins angezeigt. Der Cyberdelfin ist ein elementarer Bestandteil des Flipper Zero und soll eine Art Tamagotchi-Erlebnis liefern. Neben einem Namen, der automatisch für das Gerät vergeben wird, verfügt der Delfin über ein Level, das aktuell bis Level 3 gesteigert werden kann. Dieses Level steigt mit der Nutzung Flipper Zero. Daneben verfügt der Delfin über eine Gemütslage, von Glücklich zu Okay bis hin zu Schlecht. Der Name wird bei der Produktion fest vergeben. Dazu wurde ein neuronales Netz mit den Namen der Pokémon trainiert.

Ein Druck auf den Oben-Button führt zum Sperrmenü des Flipper Zero. In diesem kann das Gerät gesperrt werden, eine PIN gesetzt und in der Theorie der sogenannte DUMB mode aktiviert werden.

In diesem noch nicht implementierten Modus, soll das Gerät nur noch Spiele spezifische Funktionalität anzeigen und somit wie ein Spielzeug aussehen, falls es einmal unauffälliger zugehen soll.

Die Links- und Unten-Buttons können im Menü frei belegt werden und sind im Auslieferungszustand mit dem Sub-Ghz-System und dem NFC-System belegt.

Ein Druck auf die mittlere Taste öffnet das Menü. Neben dem Zugriff auf die unterschiedlichen Subsysteme finden sich hier die Einstellungen und die Plugins. Eines der Plugins ist das Spiel Snake, sodass Freunde eines alten Nokia-Telefons auf ihre Kosten kommen.

In den Einstellungen können Informationen zur Hardware eingesehen werden, das System konfiguriert und Informationen über den genauen Stromverbrauch des Gerätes ermittelt werden.

Neben der Bedienung über das Menü- bzw. das Steuerkreuz gibt es einige Spezialkombinationen. Für einen Neustart z. B. wird das Steuerkreuz nach links gedrückt und gleichzeitig die Zurück-Taste für einige Momente gedrückt. Der Neustart ist nach knapp zwei Sekunden abgeschlossen und das Gerät kann dann wieder genutzt werden.

Kompanion-Applikationen

Bei Firmware-Upgrade wurde bereits erläutert, dass es für den Flipper Zero unterschiedliche Applikationen existieren. Diese sollen noch einmal kurz im Detail beleuchtet werden.

qFlipper

Die Applikation qFlipper, dient unter anderem der Aktualisierung des Gerätes. Daneben können dort Informationen über die Firmware und die Datenbanken ermittelt werden.

qFlipper bietet ein Update an

Was die Firmware-Aktualisierungen betrifft, ermöglicht qFlipper die Auswahl der entsprechenden Channels, sodass der Flipper Zero auch mit der Entwicklungsfirmware bespielt werden kann.

Auch ein Zugriff auf die microSD-Karte ist über qFlipper möglich, sodass über diesen Weg Dateien auf die microSD-Karte gelegt werden können oder von dort heruntergeladen werden können.

Der Quelltext der App ist auf GitHub verfügbar und unter der GPL3 lizenziert und damit freie Software. Technisch handelt es sich um eine in C++ geschriebene Applikation, welche das Qt-Framework nutzt.

App für Mobilgeräte

Neben qFlipper existieren für iOS und Android entsprechende mobile Apps. Mit dieser kann die Firmware ebenfalls aktualisiert werden und es können interne Informationen über das Gerät eingesehen werden.

Über die mobilen Apps können unter anderem die ausgelesenen Schlüssel verwaltet werden

Ein wichtiges Feature der Applikation ist die Verwaltung eingelesener Schlüssel und Ähnlichem. Über den Archive-Tab der Applikationen können diese bequem verwaltet und entsprechend benannt werden.

Zwar verfügt der Flipper Zero über eine Bildschirmtastatur, über welche die Schlüssel benannt werden können, allerdings ist dies mit den mobilen Applikationen wesentlich angenehmer.

Auch das Streaming des Bildschirminhaltes des Flipper Zero, z. B. für Screenshots, ist mit der App möglich. Genau wie die qFlipper-Applikation enthalten die mobilen Apps einen Dateimanager, um auf den internen und externen Speicher des Flipper Zero zuzugreifen.

My Flipper

Neben diesen nativen Applikationen existiert mit My Flipper eine Webapplikationen, welche aktuell nur im Browser Chrome funktioniert. Geschuldet ist dies der Nutzung der Web Serial API.

Die Webapplikation My Flipper

Über die Webapplikation, können Spielereien vorgenommen werden, z. B. die Nutzung des Flippers als Ausgabegerät für Zeichnungen, welche in der Webapplikation vorgenommen werden oder auf die Kommandozeile zugegriffen werden.

Kommandozeile

Dies funktioniert auch per Terminal z. B. unter macOS. Dazu muss nach dem Anschluss des Flipper Zero das entsprechende Gerät ermittelt werden:

ls /dev/cu.usbmodemflip*

Nun kann sich mit dem Gerät verbunden werden:

screen /dev/cu.usbmodemflip_Uchfun1

Über die Kommandozeile können unter anderem die GPIO-PINs gesteuert werden.

Dokumentation und Community

Mit docs.flipperzero.one verfügt der Flipper Zero über eine entsprechende Dokumentation, welche im Moment allerdings noch an vielen Stellen lückenhaft oder nicht vorhanden ist.

Wohl unter anderem deshalb sucht Flipper Devices nach einem Technical Writer.

Allerdings hilft die Community bei vielen Fragen rund um das Gerät weiter. Neben dem offiziellen Forum existiert ein entsprechender Discord-Server.

Eine weitere Auflistung rund um die Community und interessanter Projekte rund um den Flipper Zero findet sich bei Awesome Flipper, welches sich als guter Einstiegspunkt anbietet.

Die offiziellen Applikationen rund um den Flipper Zero, sowie die Firmware sind auf GitHub verfügbar. Die mobilen Applikationen sind unter der MIT-Lizenz, qFlipper und die Firmware unter der GPL3 lizenziert und damit freie Software.

Made in Russia

Mit dem Projekt, wurde die Firma Flipper Devices Inc., nach US-amerikanischem Recht gegründet und registriert, bei welcher es sich, zumindest was den Sitz in den USA angeht, um eine Briefkastenfirma handelt.

Das eigentliche Büro des Projektes bzw. der Firma befindet sich Moskau. Mit der Invasion der Ukraine stellte sich die Frage, ob die Geräte aufgrund der politischen Lage noch ausgeliefert werden. Das Team formulierte seine Gedanken und die entsprechenden Informationen darüber klar:

Our team consists of both Ukrainians and Russians. And all of us have friends and relatives on both sides. We are all very worried about the ongoing events and consider it necessary to speak out.

We are radically against the ongoing „special military operation*“ and none of our team members support it. All sensible Russian-speaking professionals in the IT industry adhere to the same opinion.*

We want to live and develop in a peaceful, professional, and competitive environment where the main values are honesty, common sense, laws, and human rights. Where contracts are respected, institutions work, and international business can be created.

Current events will not affect the Flipper Zero production in any way, and all ordered devices will be shipped to backers and those who have pre-ordered, though there may be delays for customers from the CIS countries due to logistics disruptions in the region.

*We refer to these events using the „officially approved“ wording in order to comply with the new law, violation of which is punishable by up to 15 years in prison.

Hier bleibt es zu beobachten, wie sich die Lage in den nächsten Jahren entwickelt und ob dies die Weiterentwicklung des Gerätes beeinträchtigt.

Fazit

Nachdem das Projekt bei Kickstarter ein großer Erfolg wurde, änderte das Team seine Pläne hinweg von einer Kleinserie für wenige Professionelle hin zu einem professionellen Anbieter von Pentesting-Geräten. Neben dem eigenen Shop soll in Zukunft auch über Plattformen wie Amazon geliefert werden.

Auf der Hardware-Seite erhält der Nutzer ein ausgereiftes Gerät und auch die Firmware weiß an einigen Stellen bereits zu glänzen, auch wenn es hier noch weiterführende Pläne gibt.

Aktuell findet der Support für das dynamische Laden von ELF-Binäries für die Plugins in der Erprobung. Im Moment müssen diese direkt mit der Firmware kompiliert und anschließend die Firmware geflasht werden. Das eröffnet die Möglichkeit, unterschiedlichste Plugins einfach mit dem Gerät nutzen zu können.

Bis zur Version 1 der Firmware, soll unter anderem die Dokumentation wesentlich verbessert und die Anzahl der unterstützten Funkprotokolle erhöht werden.

Die Kompanion-Applikationen wirken ausgereift und werden sicherlich in Zukunft durch entsprechende Updates aufgewertet.

Während das Gerät für Backer 119 US-Dollar kostete, beträgt der reguläre Retail-Preis 169 US-Dollar. Bestellt werden kann es über den offiziellen Shop, wobei mit längeren Lieferzeiten zu rechnen ist. Wer als Kickstarter-Backer seinen Flipper Zero noch nicht in den Händen hält, kann den aktuellen Status der Auslieferung auf ship.flipp.dev verfolgen.

Alles in allem erhält der Nutzer ein Gerät, welches viele Funktionalitäten, welche es früher nur einzeln gab, in einem kompakten System zusammenfasst. Mit weiteren Verbesserungen und Erweiterungen der Firmware und Kompanion-Applikationen wird der Flipper Zero zu einem wertvollen Begleiter.

Dieser Artikel erschien ursprünglich auf Golem.de und ist hier in einer alternativen Variante zu finden.

Elasticsearch unter Ubuntu installieren

Elasticsearch ist eine Suchmaschine, welche in vielen Lösungen zum Einsatz kommt. Seit der Lizenzänderung vor ein paar Wochen ist Elasticsearch keine freie Software mehr, wird aber trotzdem in vielen Lösungen genutzt, welche noch nicht auf eventuelle freie Forks ausgewichen sind. Soll Elasticsearch unter Ubuntu installiert werden, so kann dies über den Paketmanager installiert werden. Im ersten Schritt muss das Paket apt-transport-https nachinstalliert werden:

apt install apt-transport-https

Anschließend kann die Fremdpaketquelle hinzugefügt werden:

echo "deb https://artifacts.elastic.co/packages/7.x/apt stable main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/elastic-7.x.list

Diese wird benötigt, da Elasticsearch nicht in den offiziellen Paketquellen von Ubuntu enthalten ist. Damit die Installation über das Paket funktioniert, sollte der entsprechende Schlüssel hinzugefügt werden:

wget -qO - https://artifacts.elastic.co/GPG-KEY-elasticsearch | apt-key add -

Sollte beim Aufruf des Kommandos die Meldung:

E: gnupg, gnupg2 and gnupg1 do not seem to be installed, but one of them is required for this operation

erscheinen, muss das entsprechende Paket nachinstalliert werden:

apt install gnupg2

Anschließend kann Elasticsearch installiert werden:

apt-get update && sudo apt-get install elasticsearch

Standardmäßig ist Elasticsearch nach der Installation nur über den Localhost am Port 9200 erreichbar. Um dies zu ändern, muss die Konfiguration angepasst werden. Diese befindet sich im Ordner /etc/elasticsearch/ – sollen hier Änderungen vorgenommen werden, sollte die entsprechende Dokumentation zurate gezogen werden.