Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schutz vor Angriffen dank flexibler Programmierung

22.03.2017

Im Verbundprojekt „Security by Reconfiguration“ arbeiten Entwickler und Wissenschaftler an Lösungen, um in FPGA gespeichertes Know-how vor Angriffen zu schützen.

Entwickler von sicherheitskritischen Anwendungen und Kommunikationsanlagen müssen ihre Implementierungen und Sicherheitsschlüssel vor Hacker-Angriffen auf Software- und Hardware-Ebene schützen. Das FZI Forschungszentrum Informatik, das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz, die Technische Universität Hamburg-Harburg, die Robert Bosch GmbH und die Mixed Mode GmbH entwickeln deshalb im Projekt „Security by Reconfiguration“ Methoden zum Schutz von eingebetteten Systemen vor physikalischen Angriffen.


Security durch Rekonfiguration

DFKI GmbH, Foto: Lisa Jungmann

„Weil Angreifer ein immer besseres Verständnis über kryptographisch verschlüsselte Sicherheitssysteme entwickeln, können sie Fehler in der Implementierung von Hard- und Software ausnutzen,“ so FZI-Wissenschaftler Thomas Bruckschlögl. „Dieses Einfallstor für Implementierungsangriffe auf das Sicherheitssystem wollen wir im Projekt schließen.“

Field-Programmable Gate Arrays (FPGA) lassen sich flexibel programmieren und genau da setzen die Methoden an, die die Entwickler und Wissenschaftler erarbeiten: Sie wollen die Strukturen Hardware-basierter Schutzschaltungen zur Laufzeit kontinuierlich so modifizieren, dass physikalische Angriffe auf Verschlüsselungsalgorithmen erheblich erschwert werden.

Dazu müssen sie zunächst dynamische Implementierungsstrategien für FPGAs entwickeln, die Verschleierungsmechanismen oder Maskierungen von Daten als Gegenmaßnahmen für Implementierungsangriffe bieten. Sicherheitskritische FPGA-basierte Modellsimulationen für Komponenten aus der Automobilindustrie dienen zum Test und für die Evaluation der Modifikation der Hardware.

Nachdem sich die Methoden in Modellsimulationen bewährt haben, wollen die Wissenschaftler des FZI sie für den Einsatz in verschiedensten Anwendungsbereichen umschreiben. „Die Herausforderung liegt darin, die Eigenschaften unterschiedlicher FPGAs mit den Anforderungen einzelner Schutzmaßnahmen in Einklang zu bringen. Dafür erstellen wir Modellierungen, mit denen geeignete Gegenmaßnahmen für Implementierungsangriffe konfiguriert werden können“, erklärt Thomas Bruckschlögl, wissenschaftlicher Mitarbeiter des FZI.

Ziel der FZI-Wissenschaftler ist es, die Methoden für allgemeine Anwendungen, wie zum Beispiel zur Signalverarbeitung, und verschiedenste FPGA-Modelle nutzbar zu machen. Nach Abschluss des Projekts im März 2020 sollen die Ergebnisse in Produkte der Projektpartner integriert oder als Dienstleistung beispielsweise über die Mixed Mode GmbH vertrieben werden.

Das Projekt „Security by Reconfiguration“ wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung über eine Laufzeit von drei Jahren mit insgesamt 2,9 Millionen Euro gefördert.
Hintergrund: Physikalische Angriffe

Angreifer verfügen zunehmend über detaillierte Kenntnisse in kryptographischer Verschlüsselung und nutzen Fehler in der Implementierung von Hard- und Software für Implementierungsangriffe auf Sicherheitssysteme aus. Dass diese Sicherheitssysteme statisch programmiert werden, wird ihnen hier zum Verhängnis: Ein versierter Angreifer kann über Seitenkanal- oder Fehlerinjektionsangriffe sowie Emissionen wie den Energieverbrauch durch wiederholtes Einspielen ausgewählter Daten in einen Sicherheitsalgorithmus genau analysieren, bevor er den Angriff auf das Sicherheitssystem durchführt.

Weitere Informationen unter: http://www-cps.hb.dfki.de/research/projects/SecRec


Über das FZI Forschungszentrum Informatik

Das FZI Forschungszentrum Informatik am Karlsruher Institut für Technologie ist eine gemeinnützige Einrichtung für Informatik-Anwendungsforschung und Technologietransfer. Es bringt die neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse der Informationstechnologie in Unternehmen und öffentliche Einrichtungen und qualifiziert junge Menschen für eine akademische und wirtschaftliche Karriere oder den Sprung in die Selbstständigkeit. Geführt von Professoren verschiedener Fakultäten entwickeln die Forschungsgruppen am FZI interdisziplinär für ihre Auftraggeber Konzepte, Software-, Hardware- und Systemlösungen und setzen die gefundenen Lösungen prototypisch um. Mit dem FZI House of Living Labs steht eine einzigartige Forschungsumgebung für die Anwendungsforschung bereit. Alle Bereiche des FZI sind nach DIN EN ISO 9001:2008 zertifiziert. Hauptsitz ist Karlsruhe.
Das FZI ist mit einer Außenstelle in Berlin vertreten.

Weitere Informationen

Frieda-Sophie Lammert, Corporate Communications and Media
FZI Forschungszentrum Informatik
Haid-und-Neu-Str. 10-14, 76131 Karlsruhe
Telefon: +49 721 9654-928
E-Mail: lammert@fzi.de
Internet: www.fzi.de

Johanna Häs | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Europäisches Konsortium baut effizientestes Rechenzentrum der Welt
22.11.2017 | Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB

nachricht Geheime Datensammler auf dem Smartphone enttarnen
21.11.2017 | Fraunhofer-Institut für Sichere Informationstechnologie SIT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Kleine Strukturen – große Wirkung

Innovative Schutzschicht für geringen Verbrauch künftiger Rolls-Royce Flugtriebwerke entwickelt

Gemeinsam mit Rolls-Royce Deutschland hat das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS im Rahmen von zwei Vorhaben aus dem...

Im Focus: Nanoparticles help with malaria diagnosis – new rapid test in development

The WHO reports an estimated 429,000 malaria deaths each year. The disease mostly affects tropical and subtropical regions and in particular the African continent. The Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC teamed up with the Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology IME and the Institute of Tropical Medicine at the University of Tübingen for a new test method to detect malaria parasites in blood. The idea of the research project “NanoFRET” is to develop a highly sensitive and reliable rapid diagnostic test so that patient treatment can begin as early as possible.

Malaria is caused by parasites transmitted by mosquito bite. The most dangerous form of malaria is malaria tropica. Left untreated, it is fatal in most cases....

Im Focus: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

IfBB bei 12th European Bioplastics Conference mit dabei: neue Marktzahlen, neue Forschungsthemen

22.11.2017 | Veranstaltungen

Zahnimplantate: Forschungsergebnisse und ihre Konsequenzen – 31. Kongress der DGI

22.11.2017 | Veranstaltungen

Tagung widmet sich dem Thema Autonomes Fahren

21.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Bakterien als Schrittmacher des Darms

22.11.2017 | Biowissenschaften Chemie

Ozeanversauerung schädigt Miesmuscheln im Frühstadium

22.11.2017 | Biowissenschaften Chemie

Die gefrorenen Küsten der Arktis: Ein Lebensraum schmilzt davon

22.11.2017 | Geowissenschaften