Segurança em Sistemas Embarcados Críticos – Utilização de Criptografia

para Comunicação Segura

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 executam funções dedicadas

Responsáveis por uma função específica ou um conjunto restrito de funções específicas e co-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 comunicação sem planejamento causa enormes prejuízos No caso de sistemas críticos, prejuízos

incalculáveis(BREWER 2001)

Segurança

Alvo de constantes investigações na computação

Muitas vezes mal interpretada por projetistas como a adição de funcionalidades

Segurança é tão importante quanto outras métricas de projeto (custo, desempenho, potência)

Deve ser considerada como ponto fundamental do projeto

Segurança

Soluções empregadas na computação empresarial e doméstica não satisfazem requisitos de aplicações embarcadas

Muitos trabalhos encontrados não se prendem a detalhes de projeto

(RAVI & RAGHUNATHAN, 2004)

Segurança

Em sistemas embarcados, recursos de processamento podem ser facilmente extrapolados Conseqüências: falhas no envio de dados e no

suporte a novas conexões Mudanças em tempo de projeto:

Melhoramento da autonomia de bateria Desempenho normal com limitação de memória Sistemas seguros mesmo com possibilidade de

ataques físicos ou lógicos(RAVI & RAGHUNATHAN, 2004)

Segurança

Requisitos de segurança variam de acordo com 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 tenha

acesso a informações trafegadas O uso de criptografia:

Garante que apenas usuários autorizados possam 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 em Sistemas Embarcados Críticos

Missão: Elevar e agregar habilidades, competências e

infra-estrutura necessárias para o desenvolvimento de sistemas embarcados críticos, com ênfase para veículos autônomos móveis.

INCT-SEC

O Instituto se propõe a fomentar a pesquisa nas áreas de: Metodologias adequadas para o desenvolvimento

de sistemas integrados de hardware/software; Algoritmos inteligentes e robótica; Engenharia de segurança e sistemas de

comunicação 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 de

desempenho. Resultados obtidos com a avaliação de

desempenho do ambiente e do impacto da implementação dos algoritmos criptográficos, permitirão também: Aprimorar estes elementos; e Incorporar resultados ao INCT-SEC.

Caracterização do Problema

Necessidade de garantir a execução de tarefas em tempo real

Uso de computadores dedicados Possibilidade de perdas de grandes quantias

monetárias 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 criptografia para prover uma forma segura de comunicação em sistemas embarcados críticos

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 em Sistemas Embarcados Críticos Prover uma abordagem adequada; Prover uma distinção entre os algoritmos, tipos e

tamanhos de chave mais apropriados para cada tipo de equipamento (veículo) abordado.

Obtenção de principais conceitos e aspectos Possibilidade de elencar um mecanismo de

autenticidade

Metodologia

1. Revisão Bibliográfica e Investigação

2. Determinação dos objetivos/problematização e proposta

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 para implementação 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 avaliar

desempenho.

Cronograma

Fases

Período

2010 2011 2012

03

04

05

06

07

08

09

10

11

12

01

02

03

04

05

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12

01

02

1Cumprimento de créditos referente às disciplinas do mestrado

2Preparação para o exame de Proficiência em Inglês

3Análise crítica dos trabalhos relacionados

4Preparação para o Exame de Qualificação

5Estudo dos mecanismos de comunicação em sistemas embarcados críticos

6Implementação de Algoritmos Criptográficos para Comunicação em Sistemas Embarcados Críticos

7 Elaboração de artigos científicos

8 Redação da dissertação

Dúvidas?