Confidentiality and integrity of memory bus

• Auteur / Autrice : Lifeng Su
• Direction : Renaud Pacalet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Electronique et communications
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Paris, Télécom ParisTech

Mots clés

Mots clés contrôlés

Gestion mémoire (informatique)

Pirates informatiques

Systèmes informatiques -- Mesures de sûreté

Résumé

La sécurité de l'exécution du programme est souvent demandée pour les applications critiques. Malheureusement elle est vulnérable à beaucoup de techniques d'attaques telles que les exploitations logicielles et les attaques du matériel. Certaines des expériences existantes ont déjà démontré que la sécurite de la communication entre le processeur et la mémoire externe peut être compromise par les attaques par sondage sur carte. Généralement les attaques par sondage sont divisées en deux sous-classes : le sondage passif et le sondage actif. Dans le premier cas, un attaquant peut capturer des données critiques pendant le processus de communication entre le processeur et la mémoire. Le sondage actif peut être utilisé pour altérer les données de la mémoire afin de compromettre l'exécution du programme dans le processeur. Le premier cas se réfère a la confidentialité des données de la mémoire et le second a l'intégrite des données de la mémoire. Cette thèse vise à explorer les options diverses pour protéger la confidentialité et l'intégrite du bus mémoire contre ces attaques par sondage sur carte. L’idée fondamentale de la protection converge sur l'implémentation d'un moteur cryptographique matériel interne au circuit afin de garantir l'intégrite et la confidentialité des données venant de la mémoire. Comme notre marche visé est celui des systémes embarqués faibles-à-moyens, nous nous efforcons de proposer un schéma de protection réaliste, acceptable par le marché, avec des coûts faibles. Toutes ces contraintes fortes influencent largement nos choix spécifiques pour la protection.

The security of program execution is often required for certain critical applications. Unfortunately she is vulnerable to many attacking techniques such as software exploits and hardware attacks. Some existing experiences denote that the security of communication between processor and memory can be compromised by board-level probing attacks. Generally probing attacks are divided into two sub-classes : passive probing and active probing. In the first case, an attacker can capture critical data during the process of processor-memory communication. The active probing attacks can be used to alter memory data in order to compromise the program execution in the processor. The first case is related to the confidentiality of memory data and the latter to the integrity of memory data. This dissertation aims to explore diverse options to protect the confidentiality and integrity of memory bus against board-level probing attacks. The fundamental idea focuses on the implementation of an on-chip hardware cryptographique engine to guarantee the integrity and confidentiality of memory data. As our target market is low-to-medium embedded systems, we intend to propose one protection scheme which is realistic, acceptable-to-market and with low costs. All such strong constraints leverage bigly our specific protection choice.