Special Topics on Hardware Security - 108 Academic Year

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。

This series of courses is a series of lectures invited by Prof. Hsie-Chia Chang, the authorized video content and course outline are slightly different。

Instructor(s) College of Electrical and Computer Engineering Prof. Hsie-Chia Chang
Course Credits 3 Credits
Academic Year 108 Academic Year
Level Graduate Student
Prior Knowledge Introduction to Computation and Programming, Logic Design (Linear Algebra, Probability and Statistics)
Related Resources Course Video   Course Syllabus   Course Calendar  

WeekCourse ContentCourse VideoCourse Download
Introduction to CAN Bus Applications and Cybersecurity IssuesWatch OnlineMP4 Download
User Guide for the CAN Bus Evaluation Board CS8959-EVBWatch OnlineMP4 Download
An ethical hacking case study: Car system in Volvo XC60Watch OnlineMP4 Download
Introduction to Entropy and Physical Unclonable Functions (PUF)Watch OnlineMP4 Download
Randomness, the source of Root of Trust (RoT)Watch OnlineMP4 Download

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