Ανάπτυξη αντιμέτρων υλικού για την ασφάλεια ενσωματωμένων συστημάτων με χρήση High-level Synthesis
| dc.contributor.advisor | Ψαράκης, Μιχαήλ | |
| dc.contributor.advisor | Psarakis, Michael | |
| dc.contributor.author | Κουφοπούλου, Αμαλία - Άρτεμις | |
| dc.contributor.author | Koufopoulou, Amalia - Artemis | |
| dc.date.accessioned | 2022-03-02T12:37:43Z | |
| dc.date.available | 2022-03-02T12:37:43Z | |
| dc.date.issued | 2022-02 | |
| dc.identifier.uri | https://dione.lib.unipi.gr/xmlui/handle/unipi/14176 | |
| dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.26267/unipi_dione/1599 | |
| dc.description.abstract | Η εκθετική αύξηση των αναγκών για χρήση ενσωματωμένων «ελαφρών» εφαρμογών απαιτεί τη μείωση του χρόνου ανάπτυξης που συχνά σχετίζεται με τις εφαρμογές που στοχεύουν χρήση στο Υλικό, και παράλληλα, την επιβολή αυστηρότερων περιορισμών υλοποίησης, συγκριτικά με άλλα υπολογιστικά συστήματα. Την ίδια στιγμή, το επίπεδο της Ασφάλειας δεν πρέπει να παραμερίζεται. Τα εργαλεία High level Synthesis (HLS) είναι σε θέση να παρέχουν σήμερα την απαιτούμενη υποστήριξη στην επίλυση των προβλημάτων ανάπτυξης ενσωματωμένων εφαρμογών. Επιτρέπουν τη χρήση γνωστών γλωσσών προγραμματισμού ανώτερου επιπέδου (high-level languages – HLL) για να περιγράψουν στην ζητούμενη συμπεριφορά, την εύκολη επιβολή βελτιστοποιήσεων πάνω σε αυτή, αναλαμβάνοντας τελικά την αυτόματη μετατροπή σε μία γλώσσα περιγραφής Υλικού (Hardware-description language – HDL). Ως αποτέλεσμα, η διαδικασία της ανάπτυξης μπορεί να γίνει ευκολότερη και ταχύτερη, επιτρέποντας την περαιτέρω επαλήθευση της λειτουργικότητας από τα πρώιμα στάδια της διαδικασίας. Στον αντίποδα, η μεθοδολογία δεν έχει χρησιμοποιηθεί σε επαρκή βαθμό, ως προς την ποιότητα των αποτελεσμάτων της. Για αυτό το σκοπό, η μελέτη αξιοποίησε τον κρυπτογραφικό μηχανισμό AES, καθώς και αντίμετρα που στοχεύουν ευπάθειες του Υλικού απέναντι σε επιθέσει πλάγιο καναλιού (side-channel attacks), καθώς και την ποικιλία των παραμετροποιήσεων που παρέχει το εργαλείο Vivado HLS, υπό την μορφή ντιρεκτίβων (Synthesis directives). Οι σχεδιάσεις που προέκυψαν συγκρίθηκαν μεταξύ τους, ως προς τις μετρικές των χρόνου και του χώρου, δύο σημαντικά χαρακτηριστικά που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά την ανάπτυξη ενσωματωμένων εφαρμογών.Συμπερασματικά, προκύπτει ότι η προκαθορισμένη χρήση του εργαλείου αποδίδει μια ικανοποιητική ποιότητα ως προς της εξεταζόμενες μετρικές, ενώ η χρήση των ντιρεκτίβων μπορεί να τις επηρεάσει σε σημαντικό βαθμό -αρνητικά ή θετικά-, συνεπώς η χρήση τους θα πρέπει να εξετάζεται διεξοδικά ως προς τους περιορισμούς της πλατφόρμας εφαρμογής αλλά και τη φύση της εφαρμογής. | el |
| dc.format.extent | 59 | el |
| dc.language.iso | en | el |
| dc.publisher | Πανεπιστήμιο Πειραιώς | el |
| dc.rights | Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα | * |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/ | * |
| dc.title | Ανάπτυξη αντιμέτρων υλικού για την ασφάλεια ενσωματωμένων συστημάτων με χρήση High-level Synthesis | el |
| dc.title.alternative | Development of hardware countermeasures for embedded systems security using High-Level Synthesis | el |
| dc.type | Master Thesis | el |
| dc.contributor.department | Σχολή Τεχνολογιών Πληροφορικής και Επικοινωνιών. Τμήμα Πληροφορικής | el |
| dc.description.abstractEN | Today’s exponential needs for lightweight applications dictate the diminution of time-to-market requirements hardware-oriented applications are usually associated with, along with implementation restrictions compared to other computer systems. At the same time, the process cannot abate the anticipated level of security by any means. High-Level Synthesis (HLS) tools have proved themselves as a vital assistant in such a process, since it allows developers to use familiar, high-level language (HLL) along with optimization strategies to formulate the desired functionality, defined in a hardware description language (HDL). As a result, hardware development can become an easier, quicker process, leaving room for verification and validation on an early stage. On the downside, this methodology has not yet been tested thoroughly regarding the quality of the generated output compared to traditional HDL development flow. For that purpose, an AES cryptographic algorithm and some known side-channel attack countermeasures applied over it have been put through the HLL-to-HDL workflow offered by Vivado HLS tool, using different Synthesis directives. The resulting designs were finally compared by means of timing and are utilization, two key characteristics for embedded applications. It was finally determined that, while the default settings of the HLS tool offer a result of acceptable quality, the use of the directives under scope can either benefit of worsen those two aspects. The use of such configurations then should be considered regarding the underlying architecture as well as the needs of applications. | el |
| dc.contributor.master | Κατανεμημένα Συστήματα, Ασφάλεια και Αναδυόμενες Τεχνολογίες Πληροφορίας | el |
| dc.subject.keyword | Ενσωματωμένα συστήματα | el |
| dc.subject.keyword | High-level synthesis | el |
| dc.subject.keyword | AES | el |
| dc.subject.keyword | Αντίμετρα επιθέσεων πλάγιου καναλιού | el |
| dc.subject.keyword | Ντιρεκτίβες (Directives) | el |
| dc.date.defense | 2022-02-09 |
Αρχεία σε αυτό το τεκμήριο
Αυτό το τεκμήριο εμφανίζεται στις ακόλουθες συλλογές
-
Τμήμα Πληροφορικής
Department of Informatics
Εκτός από όπου διευκρινίζεται διαφορετικά, το τεκμήριο διανέμεται με την ακόλουθη άδεια:
Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα
Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα