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Segurança em Sistemas Embarcados Críticos – Utilização de Criptografia para Comunicação Segura Daniel Fernando Pigatto Orientadora: Prof. Dra. Kalinka.

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1 Segurança em Sistemas Embarcados Críticos – Utilização de Criptografia para Comunicação Segura Daniel Fernando Pigatto Orientadora: Prof. Dra. Kalinka Regina Lucas Jaquie Castelo Branco

2 Roteiro Sistemas Embarcados Críticos Segurança Criptografia INCT-SEC Proposta do Projeto

3 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.

4 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)

5 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

6 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)

7 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)

8 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)

9 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

10 Criptografia Mecanismo Simétrico Emissor e receptor utilizam a mesma chave

11 Criptografia Mecanismo Assimétrico Emissor utiliza uma chave pública Receptor utiliza uma chave privada

12 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.

13 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.

14 INCT-SEC Esquema das interações entre as diferentes áreas tecnológicas

15 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.

16 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.

17 Caracterização do Problema Comunicação sem fio Necessidade de garantir: Confidencialidade; Integridade; Autenticidade das informações trafegadas.

18 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.

19 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

20 Metodologia 1.Revisão Bibliográfica e Investigação 2.Determinação dos objetivos/problematização e proposta 3.Prototipação evolutiva

21 Metodologia 4.Implementação Desenvolvimento do modelo real 4a. Experimentação real 5.Análise e avaliação dos resultados Publicações

22 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.

23 Metodologia Para implementar: Linguagem de programação C; Utilização de técnicas estatísticas para avaliar desempenho.

24 Cronograma Fases Período Cumprimento de créditos referente às disciplinas do mestrado 2 Preparação para o exame de Proficiência em Inglês 3 Análise crítica dos trabalhos relacionados 4 Preparação para o Exame de Qualificação 5 Estudo dos mecanismos de comunicação em sistemas embarcados críticos 6 Implementação de Algoritmos Criptográficos para Comunicação em Sistemas Embarcados Críticos 7Elaboração de artigos científicos 8Redação da dissertação

25 Dúvidas?


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