Logo ČVUT
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE
STUDIJNÍ PLÁNY
2023/2024

Hardwarová bezpečnost

Předmět není vypsán Nerozvrhuje se
Kód Zakončení Kredity Rozsah Jazyk výuky
BI-HWB Z,ZK 5 2P+2C česky
Garant předmětu:
Jiří Buček, Róbert Lórencz
Přednášející:
Jiří Buček, Róbert Lórencz
Cvičící:
Jiří Buček, Filip Kodýtek, Róbert Lórencz
Předmět zajišťuje:
katedra informační bezpečnosti
Anotace:

Předmět se zabývá hardwarovými prostředky pro zajištění bezpečnosti počítačových systémů včetně vestavěných. Jsou probírány principy funkce kryptografických modulů, bezpečnostních prvků moderních procesorů a ochrany paměťových médií pomocí šifrování. Studenti získají znalosti o zranitelnostech HW prostředků, včetně analýzy postranními kanály, falšování a napadení hardwaru při výrobě. Studenti budou mít přehled o technolgiích kontaktních a bezkontaktních čipových karet včetně aplikací a souvisejících témat pro vícefaktorovou autentizaci (biometrie). Studenti porozumí problematice efektivní implementace šifer.

Požadavky:

Základy počítačové bezpečnosti a kryptografie, programování.

Osnova přednášek:

1. HW kryptografické moduly, úložiště klíčů.

2. Bezpečnostní prvky architektur procesorů.

3. Šifrování paměťových médií.

4. Útok postranními kanály (odběrová analýza, časový útok, elektromagnetická analýza).

5. Čipové karty (aplikace: digitální podpis, autentizace).

6. Bezkontaktní karty, RFID, NFC.

7. Návrh důvěryhodného HW, padělání.

8. Hardwarové trojské koně.

9. Fyzicky neklonovatlené funkce (PUF) a generátory skutečně náhodných čísel (TRNG).

10. Biometrie.

11. Efektivní implementace šifer.

12. Bezpečnost vestavěných systémů (např. automobil).

Osnova cvičení:

1. Úvod do programování čipových karet Java Card

2. Nahrátí appletu na kartu, úkol na PIN

3. Hashovací operace, komunikace s PC

4. Digitální podpis na čipové kartě

5. Základy diferenciální analýzy spotřeby

6. Počítání s polynomy (seminář)

7. Jednoduchá implementace AES-128

8. Optimalizace AES pro 32bitovou platformu

9. Akcelerace AES pomocí dedikovaných instrukcí AES-NI

10. Testování AES na mikrokontroléru ARM

11. Dokončování úloh na AES

12. Analýza odpovědí obvodu PUF

Cíle studia:

Studenti porozumí hardwarovým prostředkům pro zajištění bezpečnosti počítačových systémů včetně technologií čipových karet a efektivní implementace šifer. Získají také přehled o zranitelnostech HW prostředků.

Studijní materiály:

[1] Mangard, S. - Oswald, E. - Popp, T.: Power Analysis Attacks: Revealing the Secrets of Smart Cards (Advances in Information Security), Springer-Verlag New York, 2007, 0387308571,

[2] Rankl, W. - Effing, W.: Smart Card Handbook, 4th Edition, John Wiley &; Sons, Inc., New York, 1997, 978-0-470-74367-6,

[3] Tuyls, P. - Skoric, B. - Kevenaar, T.: Security with Noisy Data: Private Biometrics, Secure Key Storage and Anti-Counterfeiting, Springer-Verlag New York, 2007, 1846289831,

Poznámka:

Informace o předmětu a výukové materiály naleznete na https://moodle-vyuka.cvut.cz/course/search.php?search=BI-HWB.

Na tento předmět navazuje v magisterském studiu předmět Hardwarová bezpečnost.

Další informace:
https://moodle-vyuka.cvut.cz/course/search.php?search=BI-HWB
Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje
Předmět je součástí následujících studijních plánů:
Platnost dat k 18. 5. 2024
Aktualizace výše uvedených informací naleznete na adrese https://bilakniha.cvut.cz/cs/predmet3459606.html