Segurança em SistemasEmbarcados Críticos – Utilização deCriptografia para ComunicaçãoSegura
Daniel Fernando PigattoOrientadora: Prof. Dra. Kalinka Regina Lucas Jaquie Castelo Branco
Roteiro
Sistemas Embarcados Críticos
Segurança
Criptografia
INCT-SEC
Proposta do Projeto
Sistemas Embarcados Críticos
Sistemas ou dispositivos que executamfunções dedicadas
Responsáveis por uma função específica ouum conjunto restrito de funções específicas eco-relacionadas
O mal funcionamento pode resultar em:
Morte ou lesões graves a pessoas;
Perdas ou danos a equipamentos;
Danos ambientais.
Sistemas Embarcados Críticos
Comunicação sem fio exige:
Confiabilidade;
Robustez;
Segurança da informação;
Disponibilidade dos canais de comunicação.
Efetuar experimentos de falta de comunicaçãosem planejamento causa enormes prejuízos
No caso de sistemas críticos, prejuízosincalculáveis
(BREWER 2001)
Segurança
Alvo de constantes investigações nacomputação
Muitas vezes mal interpretada por projetistascomo a adição de funcionalidades
Segurança é tão importante quanto outrasmétricas de projeto (custo, desempenho,potência)
Deve ser considerada como pontofundamental do projeto
Segurança
Soluções empregadas na computaçãoempresarial e doméstica não satisfazemrequisitos de aplicações embarcadas
Muitos trabalhos encontrados não se prendema detalhes de projeto
(RAVI & RAGHUNATHAN, 2004)
Segurança
Em sistemas embarcados, recursos deprocessamento podem ser facilmenteextrapolados
Conseqüências: falhas no envio de dados e nosuporte a novas conexões
Mudanças em tempo de projeto:
Melhoramento da autonomia de bateria
Desempenho normal com limitação de memória
Sistemas seguros mesmo com possibilidade deataques físicos ou lógicos
(RAVI & RAGHUNATHAN, 2004)
Segurança
Requisitos de segurança variam de acordocom o contexto abordado
Requisitos mais freqüentes:
User identification – validação de usuários
Secure network access – autorização de acesso
Secure communications – autenticação,confidencialidade, integridade de dados
Secure storage – confidencialidade e integridade
Content security – reforço na restrição de acesso
Availability – disponibilidade 100% do tempo
(KOCHER & HATTANGADY, 2004)
Criptografia
O uso de comunicação sem fio:
Facilita que um usuário não autorizado tenhaacesso a informações trafegadas
O uso de criptografia:
Garante que apenas usuários autorizadospossam ter acesso a determinadas informações
Dentre diversos tipos:
Mecanismo Simétrico
Mecanismo Assimétrico
Criptografia
Mecanismo Simétrico
Emissor e receptor utilizam a mesma chave
Criptografia
Mecanismo Assimétrico
Emissor utiliza uma chave pública
Receptor utiliza uma chave privada
INCT-SEC
Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia emSistemas Embarcados Críticos
Missão:
Elevar e agregar habilidades, competências einfra-estrutura necessárias para odesenvolvimento de sistemas embarcadoscríticos, com ênfase para veículos autônomosmóveis.
INCT-SEC
O Instituto se propõe a fomentar a pesquisanas áreas de:
Metodologias adequadas para o desenvolvimentode sistemas integrados de hardware/software;
Algoritmos inteligentes e robótica;
Engenharia de segurança e sistemas decomunicação sem fio; e
Redes de sensores.
INCT-SEC
Esquema das interações entre as diferentes áreas tecnológicas
Proposta de Projeto
Deve auxiliar nos contextos de:
Segurança por meio de algoritmos criptográficos;
Obtenção de dados para avaliação dedesempenho.
Resultados obtidos com a avaliação dedesempenho do ambiente e do impacto daimplementação dos algoritmos criptográficos,permitirão também:
Aprimorar estes elementos; e
Incorporar resultados ao INCT-SEC.
Caracterização do Problema
Necessidade de garantir a execução detarefas em tempo real
Uso de computadores dedicados
Possibilidade de perdas de grandes quantiasmonetárias ou perdas humanas
Motivos:
mal funcionamento; e
maior suscetibilidade a falhas.
Caracterização do Problema
Comunicação sem fio
Necessidade de garantir:
Confidencialidade;
Integridade;
Autenticidade das informações trafegadas.
Objetivos
Estudar e avaliar a utilização de criptografiapara prover uma forma segura decomunicação em sistemas embarcadoscríticos
Considerando o desempenho:
Na utilização dos recursos computacionais:processador, memória etc.
Em relação ao consumo de energia despendido.
Objetivos
Obter expertise na área de segurança emSistemas Embarcados Críticos
Prover uma abordagem adequada;
Prover uma distinção entre os algoritmos, tipos etamanhos de chave mais apropriados para cadatipo de equipamento (veículo) abordado.
Obtenção de principais conceitos e aspectos
Possibilidade de elencar um mecanismo deautenticidade
Metodologia
1.Revisão Bibliográfica e Investigação
2.Determinação dos objetivos/problematização eproposta
3.Prototipação evolutiva
Metodologia
4.Implementação
Desenvolvimento do modelo real
4a. Experimentação real
5.Análise e avaliação dos resultados
Publicações
Metodologia
Uso de diversos mecanismos paraimplementação de algoritmos criptográficos
Comparar:
Criptografia simétrica;
Criptografia assimétrica.
Averiguar:
Tamanhos de chaves utilizados; e
O fator de impacto causado pelas mesmas.
Metodologia
Para implementar:
Linguagem de programação C;
Utilização de técnicas estatísticas para avaliardesempenho.
Cronograma
Fases
Período
2010
2011
2012
0
3
0
4
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5
0
6
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7
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8
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1
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2
0
1
0
2
1
Cumprimento de créditos referente àsdisciplinas do mestrado
2
Preparação para o exame deProficiência em Inglês
3
Análise crítica dos trabalhosrelacionados
4
Preparação para o Exame deQualificação
5
Estudo dos mecanismos decomunicação em sistemas embarcadoscríticos
6
Implementação de AlgoritmosCriptográficos para Comunicação emSistemas Embarcados Críticos
7
Elaboração de artigos científicos
8
Redação da dissertação
Dúvidas?