Security in Embedded Hardware (SEH)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Security in Embedded Hardware)

Lehrveranstaltungen:

• • Security in Embedded Hardware
    (Vorlesung, 2 SWS, Jürgen Teich, Di, 12:15 - 13:45, 01.150-128)
  • Übung zu Security in Embedded Hardware
    (Übung, 2 SWS, Jürgen Teich)

Inhalt:

Der Schutz eingebetteter Systeme gegenüber Angriffe Dritter auf gespeicherte Daten und Implementierungen, stellt eine immer wichtigere, jedoch auch durch zunehmende Vernetzung herausfordernde Aufgabe dar. Der Schutz der eingebetteten Systeme gegenüber bekannten als auch neueren ausgeklügelten Angriffsmöglichkeiten ist Gegenstand dieser Vorlesung. Es wird gezeigt, welche Angriffe existieren, welche Gegenmaßnahmen man ergreifen kann und wie man sichere eingebettete Systeme entwirft.

Einleitung und Motivation

• Was ist Security?

• Die Bedeutung von Security für zuverlässige Systeme

• Klassifikation von Angriffen

• Entwurf eingebetteter Systeme
  

Angriffsszenarien

• Beispiele von Angriffsszenarien

• Kryptographischer Algorithmen als Ziel von Angriffen
  

Angriffe durch Einschleusen von Code (Code Injection Attacks)

• Welche Arten von Code Injection-Angriffe gibt es?

• Gegenmaßnahmen
  

Invasive physikalische Angriffe (Invasive Physical Attacks)

• Microprobing

• Reverse Engineering

• Differential Fault Analysis

• Gegenmaßnahmen
  

Nichtinvasive softwarebasierte Angriffe (Non-Invasive Logical Attacks)

• Erlangen von nicht autorisiertem Zugriff

• Gegenmaßnahmen
  

Nichtinvasive physikalische Angriffe (Non-Invasive Physical Attacks)

• Abhören

• Seitenkanalangriffe

• Gegenmaßnahmen
  

Lernziele und Kompetenzen:

Fachkompetenz

Wissen

• Die Studierenden legen die entsprechenden Gegenmaßnahmen dar

• Die Studierenden nennen verschiedene Sicherheitseinrichtungen und -maßnahmen in eingebetteten Systemen

Verstehen

• Die Studierenden zeigen den Einfluss von Angriffen und deren Gegenmaßnahmen auf die Verlässlichkeit eines eingebetteten Systems auf

• Die Studierenden zeigen den zusätzlichen Aufwand (Fläche, Rechenzeit) von Sicherheitseinrichtungen auf

Analysieren

• Die Studierenden klassifizieren verschiedene Angriffstypen auf eingebettete Systeme

Sozialkompetenz

• Die Studierenden erarbeiten kooperativ in Gruppen Lösungskonzepte und implementieren diese gemeinsam

Literatur:

• Catherine H. Gebotys Security in Embedded Devices. Springer 2010.

• Benoit Badrignans et al. Security Trends for FPGAs. Springer 2011.

• Daniel Ziener Techniques for Increasing Security and Reliability of IP Cores Embedded in FPGA and ASIC Designs. Dr. Hut 2010.

Weitere Informationen:

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:

1. Informatik (Bachelor of Arts (2 Fächer))
   (Po-Vers. | TechFak | Informatik (Bachelor of Arts (2 Fächer)) | Vertiefung Informatik I und II | Vertiefungsrichtung IT-Sicherheit | Security in Embedded Hardware)
2. Informatik (Bachelor of Arts (2 Fächer))
   (Po-Vers. 2010 | TechFak | Informatik (Bachelor of Arts (2 Fächer)) | Vertiefung Informatik I und II | Vertiefungsmodul Hardware-Software-Co-Design | Security in Embedded Hardware)
3. Informatik (Bachelor of Arts (2 Fächer))
   (Po-Vers. 2013 | TechFak | Informatik (Bachelor of Arts (2 Fächer)) | Vertiefung Informatik I und II | Vertiefungsrichtung Hardware-Software-Co-Design | Security in Embedded Hardware)
4. Informatik (Bachelor of Arts (2 Fächer))
   (Po-Vers. 2013 | TechFak | Informatik (Bachelor of Arts (2 Fächer)) | Vertiefung Informatik I und II | Vertiefungsrichtung IT-Sicherheit | Security in Embedded Hardware)
5. Informatik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2009s | TechFak | Informatik (Bachelor of Science) | Wahlpflichtbereich (5. und 6. Semester) | Wahlpflichtmodule | Vertiefungsrichtung Hardware-Software-Co-Design | Security in Embedded Hardware)
6. Informatik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2009s | TechFak | Informatik (Bachelor of Science) | Wahlpflichtbereich (5. und 6. Semester) | Wahlpflichtmodule | Vertiefungsrichtung IT-Sicherheit | Security in Embedded Hardware)
7. Informatik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2009w | TechFak | Informatik (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Wahlpflichtbereich (5. und 6. Semester) | Wahlpflichtmodule | Vertiefungsrichtung Hardware-Software-Co-Design | Security in Embedded Hardware)
8. Informatik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2009w | TechFak | Informatik (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Wahlpflichtbereich (5. und 6. Semester) | Wahlpflichtmodule | Vertiefungsrichtung IT-Sicherheit | Security in Embedded Hardware)
9. Informatik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2010 | TechFak | Informatik (Master of Science) | Gesamtkonto | Wahlpflichtbereich | Säule der systemorientierten Vertiefungsrichtungen | Vertiefungsrichtung Hardware-Software-Co-Design | Security in Embedded Hardware)
10. Informatik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2010 | TechFak | Informatik (Master of Science) | Gesamtkonto | Wahlpflichtbereich | Säule der systemorientierten Vertiefungsrichtungen | Vertiefungsrichtung IT-Sicherheit | Security in Embedded Hardware)
11. Mathematik (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. | NatFak | Mathematik (Bachelor of Science) | Module des Nebenfachs | Nebenfach Informatik | Vertiefungsmodule | Vertiefungsrichtung Hardware-Software-Co-Design | Security in Embedded Hardware)
12. Mathematik (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. | NatFak | Mathematik (Bachelor of Science) | Module des Nebenfachs | Nebenfach Informatik | Vertiefungsmodule | Vertiefungsrichtung IT-Sicherheit | Security in Embedded Hardware)
13. Mathematik (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2019w | NatFak | Mathematik (Bachelor of Science) | weitere Module der Bachelorprüfung | Module des Nebenfachs | Nebenfach Informatik | Vertiefungsmodule | Vertiefungsrichtung Hardware-Software-Co-Design | Security in Embedded Hardware)
14. Mathematik (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2019w | NatFak | Mathematik (Bachelor of Science) | weitere Module der Bachelorprüfung | Module des Nebenfachs | Nebenfach Informatik | Vertiefungsmodule | Vertiefungsrichtung IT-Sicherheit | Security in Embedded Hardware)
15. Mechatronik (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2009 | TechFak | Mechatronik (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Wahlpflichtmodule | 6 Eingebettete Systeme | 6 Eingebettete Systeme | Security in Embedded Hardware)
16. Mechatronik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2012 | TechFak | Mechatronik (Master of Science) | Gesamtkonto | M1-M2 Vertiefungsrichtungen | 6 Eingebettete Systeme | 6 Eingebettete Systeme | Security in Embedded Hardware)
17. Medizintechnik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2013 | TechFak | Medizintechnik (Master of Science) | Studienrichtung Medizinische Bild- und Datenverarbeitung | M5 Medizintechnische Vertiefungsmodule (BDV) | Security in Embedded Hardware)
18. Medizintechnik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2018w | TechFak | Medizintechnik (Master of Science) | Studienrichtung Medizinische Bild- und Datenverarbeitung | M5 Medizintechnische Vertiefungsmodule (BDV) | Security in Embedded Hardware)
19. Medizintechnik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2019w | TechFak | Medizintechnik (Master of Science) | Modulgruppen M1, M2, M3, M5, M7 nach Studienrichtungen | Studienrichtung Medizinische Bild- und Datenverarbeitung | M5 Medizintechnische Vertiefungsmodule (BDV) | Security in Embedded Hardware)
20. Medizintechnik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2019w | TechFak | Medizintechnik (Master of Science) | Modulgruppen M1, M2, M3, M5, M7 nach Studienrichtungen | Study Field Health and Medical Data Analytics | M5 Medical Engineering specialisation modules (HMDA) | Security in Embedded Hardware)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Security in Embedded Hardware (Prüfungsnummer: 172338)

(englischer Titel: Security in Embedded Hardware)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 60, benotet, 5 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

weitere Erläuterungen:

• Die Modulnote ergibt sich aus der Prüfungsleistung.

• Ein Wechsel der Prüfungsform von einer Klausur zu einer mündlichen Prüfung ist in Ausnahmefällen (siehe § 16 ABMPO/TechFak) auch nach Semesterbeginn noch möglich. In diesem Fall werden die Studierenden spätestens zwei Wochen nach Vorlesungsbeginn informiert.

• Prüfungssprache: Deutsch oder Englisch. Die Unterrichts- und Prüfungssprache hängt von den Sprachkenntnissen und Präferenzen der Teilnehmerinnen und Teilnehmer ab und wird dementsprechend innerhalb der ersten zwei Wochen nach Vorlesungsbeginn festgelegt.

Prüfungssprache: Deutsch oder Englisch

Erstablegung: SS 2020, 1. Wdh.: WS 2020/2021 (nur für Wiederholer)

1. Prüfer:

Jürgen Teich

Termin: 14.08.2020, 08:00 Uhr, Ort: H 11
Termin: 25.03.2021, 11:00 Uhr
Termin: 22.07.2021, 15:00 Uhr, Ort: H 11
Termin: 23.02.2022, 13:00 Uhr, Ort: 01.255-128