Vulnerabilidades de segurança e contramedidas em plataformas MPSoCS

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Sant’Ana, Anderson Camargo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul; Escola Politécnica; Brasil; PUCRS; Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação
• Palavras-chave em Português: Segurança; Redes Dedicadas; Criptografia; MPSoC; Ataques; Firewalls; Security; Cryptography; Attacks; CIENCIA DA COMPUTACAO::TEORIA DA COMPUTACAO
• Link de acesso: http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/8971

Os sistemas computacionais tendem a adotar arquiteturas paralelas, utilizando sistemas multiprocessadores em chip (MPSoCs). Os MPSoCs são vulneráveis a ataques de software e hardware, como por exemplo, aplicações infectadas e Hardware Trojans podem ser instalados em um sistema MPSoC. Esses ataques podem ter o objetivo de obter acesso a dados sensíveis, interromper uma determinada aplicação ou até mesmo danificar o sistema fisicamente. A literatura apresenta técnicas de contramedidas: utilização de algoritmos de roteamento dedicados, criptografia, firewalls, filtros e zonas seguras. Essas abordagens apresentam um custo de hardware significativo (firewalls ou criptografia) ou são muito restritivas em relação ao uso de recursos MPSoC (zonas seguras). O objetivo desta Dissertação é implementar os ataques para expor as vulnerabilidades presentes em plataformas MPSoC e propor mecanismos de segurança leves para as vulnerabilidades encontradas. Aplicações instaladas em MPSoCs podem ser atacadas tanto no nível de hardware, como de software. Estes ataques comprometem a integridade dos dados processados pelo sistema. Dentre as vulnerabilidades estudadas destaca-se: (i) API de comunicação;(ii) sistema operacional; (iii) infraestrutura de rede; (iv) acesso a memória; (v) instalação de hardware trojans. Os mecanismos de segurança leves para MPSoCs apresentados neste trabalho utilizam quatro técnicas: isolamento espacial de aplicações; rede dedicada para enviar dados sensíveis; filtro de bloqueio de tráfego no firewall; criptografia. Esses mecanismos protegem o MPSoC contra os ataques de software mais comuns, como por exemplo, Negação de Serviço (DoS) e man-in-the-middle, e garante a confidencialidade e integridade das aplicações. Os resultados apresentam baixa sobrecarga de área e latência, os quais justificam-se pela segurança agregada ao MPSoC.