Detail předmětu
Bezpečná zařízení
BZA Ak. rok 2013/2014 letní semestr 5 kreditů
Hlavním cílem úvodní části předmětu je přehled existujících bezpečných technických zařízení a jejich použití. Dále plynule přejdeme do problematiky postranních kanálů. Na základě teze, že realizace zařízení bez postranních kanálů je cílem, kterého nelze nikdy dosáhnout projdeme jejich význam a možnosti hodnocení nebezpečnosti. Další část předmětu se věnuje dvěma významným typům útoků na postranní kanály: časové a výkonové analýze. Časová analýza je použitelná nejen na bezpečné moduly, ale i na programové implementace např. bezpečnostních protokolů. Nejjednoduššími bezpečnými zařízeními jsou čipové karty, u kterých projdeme základy návrhu, elektrických vlastností, komunikačních protokolů a celkové bezpečnosti. Výkonová a chybová analýza jsou velmi účinnými útoky na čipové karty a budeme se tedy věnovat jak teoretickému popisu, tak i výsledkům, kterých lze dosáhnout. Ochrana zařízení před využitím postranních kanálů a speciálně program TEMPEST tvoří další část výkladu. Poslední logická část kursu se věnuje technickým bezpečnostním modulům (HSM): evoluce, hlavní aplikace, definice API a útoky na API. Jak navrhovat API, ukázky chyb.
Garant předmětu
Jazyk výuky
Zakončení
Rozsah
- 39 hod. přednášky
- 13 hod. projekty
Zajišťuje ústav
Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu
Teoretické a praktické znalosti návrhu bezpečných IS založeném na bezpečných zařízeních. Schopnost použít bezpečná zařízení (od čipových karet, až po technické bezpečnostní moduly), rozeznat slabá místa. Schopnost myslet z hlediska útočníka a aplikovat tento pohled při návrhu IS. Teoretické a praktické znalosti základních kategorií existujících útoků.
Studenti se naučí nahlížet na informační systém z hlediska útočníka. Naučí se identifikovat problematická místa větších informačních systémů.
Cíle předmětu
Předmět aplikuje znalosti z předmětů Kryptografie a Bezpečnost informačních systémů (nejsou pro předmět nutnou prerekvizitou) v konkrétní oblasti. Rozšiřuje znalosti studentů směrem k implementaci bezpečných a kryptografických zařízení. Cílem je naučit studenty myslet z pohledu případného útočníka na IS. Naučit studenty hledat a analyzovat postranní kanály (neúmyslné zdroje informací) je jedním z hlavních cílů předmětu.
Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti
Nejsou žádné prerekvizity.
Osnova přednášek
- Úvod do bezpečných technických ("hardwarových") zařízení popisující přehledně jejich vývoj, architektury a použití.
- Postranní kanály - jejich význam z hlediska implementací, hodnocení jejich nebezpečnosti a možný návrh klasifikace.
- Časová analýza od jejího počátku v roce 1996 až po poslední implementace a provedené útoky, včetně detailního popisu a definice podmínek nutných pro její úspěšné nasazení.
- Čipové karty budou nejprve probrány z hlediska návrhu, elektrických vlastností a komunikačních protokolů.
- Čipové karty - samostatná přednáška bude věnována jejich bezpečnosti.
- Výkonová analýza, chybová analýza jako zástupci útoků na postranní kanály dostupné u čipových karet.
- Ochrana zařízení před využitím postranních kanálů, možné přístupy, principy, vliv na funkčnost zařízení.
- TEMPEST popis programu, základy, vývoj, dosažené výsledky.
- Technické bezpečnostní moduly (HSM) a jejich evoluce, a hlavní aplikace včetně ukázek praktického použití a návrhu protokolů s jejich využitím.
- Definice API a útoky na API - část I se bude věnovat útokům na základní kryptografická rozhraní.
- Definice API a útoky na API - část II s hlavní náplní bezpečnost bankovních aplikací a funkcí implementovaných na jejich podporu.
- Definice API a útoky na API - část III bude o asymetrické kryptografii, jejích implementacích (např. PKCS#11) a známých útocích.
- Jak navrhovat API, ukázky chyb a shrnutí výkladu celého kursu.
Průběžná kontrola studia
Hodnocení studia je založeno na bodovacím systému. Pro úspěšné absolvování předmětu je nutno dosáhnout 50 bodů.
Metody vyučování
Výuka předmětu je realizována formou: Přednáška - 3 vyučovací hodiny týdně, Projekty - 1 vyučovací hodina týdně.