Jedes Mobiltelefon enthält ein Modem-Teilsystem, welches für die Kommunikation mit Mobilfunknetzen verantwortlich ist. Im Unterschied zum gut verstandenen Hauptsystem von Smartphones, auf welchem zum Beispiel ein Android Betriebssystem läuft, sind die Hardware-Details und die Software des Modems Geheimnisse des Herstellers, weshalb das Modem für uns eine Black Box darstellt. Daher analysiert diese Arbeit neuere Qualcomm Modems, die den neuesten eingesetzten Kommunikationsstandard LTE unterstützen. Wir nutzen die dadurch erlangten Kenntnisse dann um ein Patching Framework zu implementieren, das Modifikationen der Firmware-Binärdatei auf einfache Weise in einer höheren Programmiersprache erlaubt. Um dessen Nutzbarkeit zu demonstrieren, realisieren wir Anwendungen von Debugging Tools bis hin zu LTE MAC Layer Sniffing, Security Schlüssel Extrahierung und Zugriff auf Kanalschätzungen des Physical Layers. Diese zeigen auch, dass bösartiger Code im Modem-Teilsystem eine ernste und realistische Bedrohung darstellt. Zusätzlich öffnet diese Arbeit das Modem als Forschungsplattform für neueste Mobilfunktechnologien und beseitigt die Notwendigkeit für teures Spezialequipment in vielen Forschungsprojekten.