Sichere Implementierung kryptographischer Verfahren
| Vortragende/r (Mitwirkende/r) | |
|---|---|
| Nummer | 0000004154 |
| Art | Vorlesung |
| Semester | Wintersemester 2025/26 |
| Unterrichtssprache | Deutsch |
| Stellung in Studienplänen | Siehe TUMonline |
| Termine | Siehe TUMonline |
Teilnahmekriterien
Beschreibung
Kryptographische Verfahren und die Geheimhaltung der darin verwendeten privaten Schlüssel stellen die Grundlage der Sicherheit sämtlicher digitaler Systeme dar. Gerade deshalb sind diese Elemente das klassische Ziel von Angriffen in der Praxis. Inhalte dieser Modulveranstaltung sind die Grundlagen der Implementierung von kryptographischen Verfahren in eingebetteten Systemen, die typischen Angriffe auf diese Verfahren sowie entsprechende Schutzmaßnahmen. Die Veranstaltung gliedert sich in folgende Themenblöcke:
1. Einführung: Implementierung kryptographischer Verfahren in eingebetteten Systemen, Angriffsszenarien, Überblick über physikalische Angriffe, Bewertung der Relevanz
2. Angriffe und Schutzmaßnahmen für symmetrische kryptographische Verfahren: Laufzeitangriffe (Timing Attacks), Stromangriffe (Power Analysis Attacks), Fehlerangriffe (Fault Attacks), Schutzmaßnahmen gegen Angriffe
3. Angriffe und Schutzmaßnahmen für asymmetrische kryptographische Verfahren: Laufzeitangriffe (Timing Attacks), Stromangriffe (Power Analysis Attacks), Fehlerangriffe (Fault Attacks), Schutzmaßnahmen gegen die Angriffe
4. Spezialthemen: Diskussion aktueller Forschungsergebnisse
Zu jedem der Themenblöcke sind Hausaufgaben bzw. praktische Übungen im Labor durchzuführen.
1. Einführung: Implementierung kryptographischer Verfahren in eingebetteten Systemen, Angriffsszenarien, Überblick über physikalische Angriffe, Bewertung der Relevanz
2. Angriffe und Schutzmaßnahmen für symmetrische kryptographische Verfahren: Laufzeitangriffe (Timing Attacks), Stromangriffe (Power Analysis Attacks), Fehlerangriffe (Fault Attacks), Schutzmaßnahmen gegen Angriffe
3. Angriffe und Schutzmaßnahmen für asymmetrische kryptographische Verfahren: Laufzeitangriffe (Timing Attacks), Stromangriffe (Power Analysis Attacks), Fehlerangriffe (Fault Attacks), Schutzmaßnahmen gegen die Angriffe
4. Spezialthemen: Diskussion aktueller Forschungsergebnisse
Zu jedem der Themenblöcke sind Hausaufgaben bzw. praktische Übungen im Labor durchzuführen.
Inhaltliche Voraussetzungen
Folgende Module sollten vor der Teilnahme bereits erfolgreich absolviert sein:
Kryptologie oder gleichwertige Grundlagenvorlesung
Kryptologie oder gleichwertige Grundlagenvorlesung
Lehr- und Lernmethoden
Die im Rahmen der Vorlesung vermittelten Kenntnisse werden durch Hausübungen und praktische Übungen im Labor vertieft. Die praktischen Übungen im Labor werden zusätzlich von einem Tutor betreut.
Links
Weitere Informationen
Wird nur im Wintersemester angeboten.
Übungen
Es sind vier Übungen zu implementieren. Für die Implementierung jeder Aufgabe steht ca. ein Monat zur Verfügung. Die Übungsaufgaben werden jeweils in einer Übungseinheit vorgestellt.
- Übung: Implementierung des AES-Algorithmus auf einem Mikrokontroller
- Übung: Implementierung eines Timing-Angriff gegen RSA
- Übung: Implementierung eines DPA-Angriff gegen AES
- Übung: Implementierung eines DFA-Angriff gegen AES
Termine der Übungen siehe oben. Übungen und ergänzendes Material werden über Moodle zur Verfügung gestellt.