Special Topics on Hardware Security - 108 Academic Year

硬體安全特論-以車聯網為例 - 108學年度

本課程是由 國立陽明交通大學電機工程學系 提供。

隨著近年來自動駕駛與智慧汽車需求日益提高,車聯網相關技術開始受到高度重視,其中對車用網路安全即時性研究可說是至關重要。即時的網路安全對連網汽車非常關鍵,稍有差池可能就會造成難以估計的損失,因此不論車間聯網採用哪種網路標準(DSRC、LTE-V等),都需要有一套安全可靠的車用網路安全認證機制,此機制必須能夠辦識惡意訊息同時避免車內網路傳播,並即時化解發生在車上的網路攻擊。
本課程擬從目前車聯網所面臨安全問題的現況與困難出發,探討從系統到硬體元件的各式攻擊與防禦手段及過程,並提出相關車用網路安全之解決技術,包含:公開/私密金鑰的系統搭配、適合車聯網應用的輕量級加解密模組、以功率消耗分析平台介紹能量攻擊等側通道攻擊方法、硬體安全防護與防禦晶片等設計考量、物理不可複製功能(PUF)原理與應用、5G-based V2X (Vehicle to Everything)或AI-enabled Automobile等議題。從各種面向來探討這個主題,讓同學具備基本概念與了解攻擊/防禦等相關設計。

本系列課程為張錫嘉老師邀請各講者蒞臨授課,授權錄影內容與課程大綱稍有不同。

授課教師 電子工程學系 張錫嘉老師
課程學分 3學分
授課年度 108學年度
授課對象 研究生
預備知識 計算機概論與程式設計、邏輯設計(線性代數、機率與統計)
課程提供 課程影音   課程綱要   課程行事曆  

週次課程內容課程影音課程下載
南台科技大學 電子系 唐經洲教授 - 車用 CAN Bus 網路技術應用與資安考量線上觀看MP4下載
瑞麗系統科技 李坤郁講師、戴良奇講師、洪志燈講師 - 車用 CAN Bus 網路 CS8959-EVB 基礎操作使用線上觀看MP4下載
聯發科技 吳歷恭講師 - 白帽駭客實務分享: 以 Volvo XC60汽車為例線上觀看MP4下載
熵碼科技 吳孟益講師 - 從 Entropy 到 PUF (Physical Unclonable Functions)線上觀看MP4下載
熵碼科技 劉用翔講師 - 從隨機數(Randomness)到信任根(Root of Trust)線上觀看MP4下載

課程目標

隨著近年來自動駕駛與智慧汽車需求日益提高,車聯網相關技術開始受到高度重視,其中對車用網路安全即時性研究可說是至關重要。即時的網路安全對連網汽車非常關鍵,稍有差池可能就會造成難以估計的損失,因此不論車間聯網採用哪種網路標準(DSRC、LTE-V等),都需要有一套安全可靠的車用網路安全認證機制,此機制必須能夠辦識惡意訊息同時避免車內網路傳播,並即時化解發生在車上的網路攻擊。

 

本課程擬從目前車聯網所面臨安全問題的現況與困難出發,探討從系統到硬體元件的各式攻擊與防禦手段及過程,並提出相關車用網路安全之解決技術,包含:公開/私密金鑰的系統搭配、適合車聯網應用的輕量級加解密模組、以功率消耗分析平台介紹能量攻擊等側通道攻擊方法、硬體安全防護與防禦晶片等設計考量、物理不可複製功能(PUF)原理與應用、5G-based V2X (Vehicle to Everything)或AI-enabled Automobile等議題。從各種面向來探討這個主題,讓同學具備基本概念與了解攻擊/防禦等相關設計。

 

課程章節

章節 章節內容
車用系統 CAN bus介紹車用系統 CAN bus,說明如何藉此取得汽車之控制權
物理不可複製功能(PUF)介紹1. What is PUF?
2. Applications of PUF
功率消耗分析平台 以功率消耗分析平台介紹能量攻擊與防禦
車聯網安全之應用與挑戰1. Automobile Security: An Overview
2. Foundational Cryptography for Automobile Security
3. Security for 5G-based V2X (Vehicle to Everything)
了解問題學習動機 探討適合物聯網以及行動應用的輕量級加解密模組,
講解物聯網的限制與及公開/私密金鑰的系統搭配

 

課程書目

講師自編教材

 

評分標準

項目百分比
Onsite Lab x 430%
Homework x215%
Midterm Report15%
Final Project Proposal10%
Final Project Demo20%

本課程行事曆提供課程進度與考試資訊參考。

學期週次
上課日期
參考課程進度

第一週

2019/03/05
  • 課程簡介
第二週2019/03/12
  • 密碼晶片之實現與攻擊機制
第三週2019/03/19
  • Finite Field Intro & AES Architecture  
第四週2019/03/26
  • ECC Architecture
第五週2019/04/09
  • Side Channel Attack 1 (SPA)
第六週2019/04/16
  • Invited Talk
第七週2019/04/23
  • CAN Bus Protocol (唐經州教授)
第八週2019/04/30
  • CAN Bus Protocol (唐經州教授)
第九週2019/05/07
  • Midterm Report
第十週2019/05/14
  • Side-Channel Attack 2 (DPA)
第十一週2019/05/21
  • Invited Talk (CAN Bus Development)
第十二週2019/05/28
  • Introduction to OpenTitan、RoT
第十三週2019/06/04
  • Physical Unclonable Function Intro (PUF)
第十四週2019/06/11
  • Final Project Proposal
第十五週2019/06/18
  • Invited Talk
第十七週2019/07/02
  • Final Project Presentation