Developer-centric Tools for Side-Channel Analysis

Projektleitung an der H-BRS

Ausgehend von der Kryptowährung Bitcoin ist inzwischen ein innovatives und neuartiges Technologiefeld entstanden, dessen Möglichkeiten und Anwendungen noch lange nicht wissenschaftlich erforscht sind. Während traditionelle Internet-basierte Systeme nahezu alle zentralisiert sind und damit die eingesetzten Programme und die Informationen unter der Kontrolle einer speziellen Institution sind, bauen blockchainbasierte Systeme konsequent auf einer dezentralen Netzwerkstruktur auf.

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Dieses Projektvorhaben verfolgt das Ziel, Software in eingebetteten Systemen durch neuartige technische Methoden vor Produktpiraterie zu schützen. Im Fokus dieses Vorhabens steht die Plagiatserkennung von eingebetteter Software mittels Methoden der Seitenkanalanalyse. Eingebettete Systeme finden wir in nahezu allen Bereichen unseres heutigen Lebens, sei es in der hochtechnologisierten Automobilindustrie oder in den intelligenten Steuerungsgeräten im Haushalt, z.B. bei Waschmaschinen und neuen Stromzählern.

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Das DFG Graduiertenkolleg UbiCrypt widmet sich Forschungsfragestellungen der Kryptologie in ubiquitären Rechnerwelten, vom einzelnen Chip in Sensoren oder Chipkarten über Smartphones und PCs hin zum allgegenwärtigen Cloud-Computing. UbiCrypt arbeitet an neuartigen IT-Sicherheitslösungen und IT-Sicherheitsanwendungen für die vernetzten ubiquitären Rechnerwelten. In UbiCrypt arbeiten Kryptologen, Ingenieure und Informatiker eng zusammen, um kryptographische Algorithmen von deren Design und Analyse bis zur Implementierung in Hardware und Software zu untersuchen.

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In European companies and research institutes VHDL is the most popular language for the design of digital electronic systems. VHDL stands for VHSIC Hardware Description Language, in which VHSIC is the abbreviation of Very High Speed Integrated Circuit. In each partnering institute in this project (and also in many other European institutes of higher education) VHDL is part of the academic bachelor and master in electronics. The language can be used for the development of applications on both programmable and non-programmable chips.

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In diesem Projekt wird der symmetrische Chiffrierstandard Advanced Encryption Standard (AES) in einer Hardwareschaltung mit speziellen Mechanismen implementiert, die einer physikalischen Kryptoanalyse zumindest bis zur ersten Ordnung entgegenwirken.   

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Das Verbundprojekt SCAAS ist ein Kooperationsprojekt von Automobilzulieferern und Forschungseinrichtungen, das sich der Entwicklung von Sicherheitsmechanismen für die deutsche Automobilindustrie gewidmet hat. Das Ziel des Vorhabens ist es, die Anfälligkeit von Automotive-Prozessoren für Methoden der Seitenkanalanalyse zu bestimmen und speziell für den Automobilbereich geeignete Gegenmaßnahmen zu identifizieren, zu implementieren und derer Effektivität zu bewerten. Sponsoren: BMBF, IT-Sicherheitsprogramm

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Dieses Vorhaben strebt eine deutliche Qualitätssteigerung deutscher Sicherheitsprodukte durch Anhebung der Prüfmethoden in akkreditierten Prüflaboren auf den neuesten wissenschaftlichen Stand an. Dazu werden Ansätze zur Seitenkanalanalyse aus der wissenschaftlichen Literatur für den praktischen Einsatz in Prüflaboren weiterentwickelt, um die in Sicherheitsevaluierungen angewandten Prüfverfahren um Penetrationstests für fortgeschrittene Angriffe zu ergänzen.

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