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Defesa de Dissertação de Mestrado Nº 1.695: "Low-cost Experimental Validation of Cryptographic Protocols for Safety-critical Automotive Communication"

O aluno Edilson Augusto Silva Junior irá defender sua pesquisa no dia 9 de março, às 14h, na sala D222 Início: 09/03/2017 às 14:00 Término: 09/03/2017 às 00:00 Local: Sala D222

Pós-Graduação em Ciência da Computação – UFPE
Defesa de Dissertação de Mestrado Nº  1.695

Aluno: Edilson Augusto Silva Junior
Orientador: Prof. Divanilson Rodrigo de Sousa Campelo
Título: Low-cost Experimental Validation of Cryptographic Protocols for Safety-critical Automotive Communication
Data: 09/03/2017
Hora/Local: 14h – Centro de Informática – Sala D222
Banca Examinadora:
Prof. Abel Guilhermino da Silva Filho (UFPE / Centro de Informática)
Prof. Iguatemi Eduardo da Fonseca (UFPB / Centro de Informática )
Prof. Divanilson Rodrigo de Sousa Campelo (UFPE / Centro de Informática)

RESUMO:

O automóvel, antes visto como um sistema isolado, está agora imerso em um ambiente conectado onde os dados trocados dentro do carro e com o mundo externo têm poucas ou nenhuma medidas de segurança contra invasores indesejados. Neste novo cenário, a segurança automotiva precisa ser um dos atributos arquiteturais mais importantes de qualquer carro. Este fato traz alguns desafios aos fabricantes, já que eles devem continuar produzindo carros atrativos economicamente, porém com cada vez mais funcionalidades atrativas. Esta troca tem um impacto direto nas possibilidades existentes para o hardware utilizado para execução de tais funcionalidades, e, portanto, seu máximo poder de processamento alcançável. Como as medidas de segurança geralmente envolvem o uso de métodos de encriptação, o desempenho de hardware requerido tende a intensificar-se rapidamente; quanto às aplicações safety-critical, os requerimentos de hardware são ainda mais severos devido às limitações de latência máxima. Avanços na tecnologia, especialmente nos módulos de processamento dedicados para tarefas específicas e o aumento em poder bruto de processamento dos processadores, juntamente com uma arquitetura redesenhada para o intercâmbio de dados intra-veiculares, tornam factível a implementação de funcionalidades em carros que anteriormente sofriam limitações de desempenho. A Ethernet surge como uma tecnologia de rede intra-veicular de grande largura de banda, escalável e à prova do futuro, além de ser o principal componente dando base para esta nova e redesenhada arquitetura.
Este trabalho tem como objetivo investigar as implicações no desempenho, devido ao uso de protocolos de criptografia durante a troca de informações entre módulos eletrônicos em sistemas automotivos safety-critical. Confidencialidade, autenticidade e integridade são explorados através da utilização de diferentes tamanhos de chaves secretas e tamanhos de dados de carga útil na camada 2 da rede. Micro controladores com hardware acelerador de encriptação são utilizados para acelerar cálculos relacionados à criptografia. A latência da troca de dados é comparada com o caso em que apenas o método Verificação de Redundância Cíclica (CRC32) é utilizado, o qual tem sido o método de verificação de integridade mais comumente utilizado no domínio automotivo até os últimos anos, e também com o caso em que nenhuma verificação é feita. Módulos de processamento de baixo custo e um switch comum são utilizados para demonstrar experimentalmente que os valores comuns de latência máxima para aplicações safety-critical podem ser respeitados mesmo depois da aplicação da criptografia, para que se proteja a comunicação dos dados entre módulos eletrônicos.

Palavras-chave: Criptografia, Sistemas Embarcados, Redes Automotivas, Redes Intra-veiculares, Ethernet, Segurança, Baixo Custo, Latência, Safety-critical, Sistemas Críticos
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