Titulo Estágio
Algoritmos de encriptação para dispositivos com recursos limitados
Local do Estágio
DEI-FCTUC
Enquadramento
As redes e dispositivos inteligentes têm vindo a crescer a um ritmo muito acelerado, possibilitando um conjunto muito diversificado de aplicações, que vão do IoT (Internet of Things) até aos cenários críticos. No entanto, este sucesso trouxe também alguns problemas, especialmente a nível da segurança, situação agravada pelo facto de muitos destes dispositivos possuírem muitas restrições a nível de recursos (e.g. CPU, memória, energia, capacidades de comunicação) não sendo possível usar os mesmos algoritmos e mecanismos existentes em máquinas mais robustas.
Neste contexto, esta tese propõe a análise de algumas soluções já disponíveis para dispositivos de recursos limitados (como serão o caso dos sistemas embarcados a bordo de micro-satélites), focando algoritmos de encriptação desenhados para dispositivos IoT, como o ASCON, e outros apresentados ao concurso CAESAR: Competition for Authenticated Encryption: Security, Applicability, and Robustness. Pretende-se com esta análise estudar as soluções existentes, para produzir recomendações quanto aos algoritmos mais adequados face ao perfil de diferentes dispositivos IoT (desde sistemas baseados em microcontroladores como o Arduino até às plataformas com CPUs convencionais).
Esta tese está enquadrada no âmbito do projeto europeu SATERA, constituído por um consórcio indústria-academia e cujo principal objetivo se prende com o desenvolvimento de uma plataforma de simulação para analisar o uso de micro-satélites em cenários de assistência à navegação.
Objetivo
Esta proposta pretende avançar o estado da arte em algoritmos de encriptação para dispositivos com capacidades computacionais limitadas.
- Identificar algoritmos de encriptação para dispositivos computacionalmente limitados;
- Avaliar e comparar algoritmos de encriptação ao nível de aspetos como o overhead (penalização em termos de latência e largura de banda) e eficiência energética, entre outros.
- Desenvolvimento de recomendações para diferentes perfis de plataformas embarcadas (desde microcontroladores a sistemas baseados em CPUs aplicacionais, como é o caso do Raspberry Pi)
Adicionalmente, espera-se que como resultado do trabalho seja possível a publicação de um artigo científico numa conferência ou revista internacional.
Plano de Trabalhos - Semestre 1
T1.1 – Análise do estado da arte relativamente a algoritmos de encriptação para dispositivos com recursos limitados
T1.2 – Identificação de abordagens de avaliação de algoritmos de encriptação quando à sua usabilidade, recursos necessários (memória, capacidade de processamento), complexidade em termos de instalação/configuração em dispositivos.
T1.3 – Identificação de perfis de dispositivos embarcados
T1.4 - Desenho da avaliação experimental dos algoritmos de encriptação
T1.5 – Escrita do relatório intermédio.
Plano de Trabalhos - Semestre 2
T2.1 – Implementação da Framework de avaliação.
T2.2 – Avaliação experimental nos perfis identificados e algoritmos de encriptação identificados previamente.
T2.3 – Elaboração da documentação para efeitos de dissertação e de publicação científica.
Condições
O aluno terá acesso a todos os recursos computacionais necessários para desenvolver o trabalho, sendo envolvido no esforço de colaboração do projeto SATERA. Será também disponibilizado um local de trabalho no Networks, Communications, and Security (NCS) group do CISUC (Centro de Informática e Sistemas da Universidade de Coimbra). A avaliação através de simulação poderá ser feita recorrendo a recursos computacionais disponíveis no departamento.
Existe a possibilidade de atribuição de uma bolsa de investigação, em função do desempenho do candidato.
Observações
A fluência em Inglês (escrita e oral) facilita o processo de comunicação entre os diversos membros da equipa.
A equipa de orientação será composta por:
-Vasco Pereira
-Bruno Sousa
-Tiago Cruz
Orientador
Vasco Pereira
vasco@dei.uc.pt 📩