Veranstaltung: Bachelor-Projekt Embedded Smartcard Microcontrollers

Nummer:
142021
Lehrform:
Projekt
Medienform:
Folien, rechnerbasierte Präsentation
Verantwortlicher:
Prof. Dr.-Ing. Chris­tof Paar
Dozenten:
Prof. Dr.-Ing. Chris­tof Paar (ETIT), M. Sc. Max Hoffmann (ETIT)
Sprache:
Deutsch
SWS:
3
LP:
3
Angeboten im:

Prüfung

Projektarbeit

studienbegleitend

Ziele

Dieses Praktikum verfolgt im Wesentlichen die folgenden drei Lernziele: Erstens kennen die Teilnehmer des Praktikums eine 8-Bit Mikrocontrollerarchitektur und deren Programmierung in Assembler. Zweitens wird der Umgang mit Smartcards, sowie Wissen über die entsprechenden Industriestandards beherrscht. Drittens sind die Implementierungsaspekte praktisch relevanter Blockchiffren (AES, 3DES, lightweight Chiffren etc.) bekannt. Dabei ist relevant, dass sowohl C, als auch Assembler die dominanten Programmiersprachen für Smartcards und viele andere eingebettete kryptographische Lösungen sind.

Inhalt

In diesem Praktikum werden zwei Themengebiete erarbeitet. Zunächst erlernen die Teilnehmer des Praktikums Grundlagen über CISC und RISC Mikrocontroller. Bereits nach dem ersten Praktikumstermin sind die Studenten in der Lage kleine Programme in Assembler für die Atmel RISC AVR Architektur zu entwickeln. Während der folgenden Termine werden die Kenntnisse bezüglich der AVR Architektur vertieft. Darüber hinaus müssen die Praktikumsteilnehmer immer komplexere Programme als Hausaufgaben schreiben. Im zweiten Teil des Praktikums erlernen die Studenten den Umgang mit Smartcards und den zugehörigen Industriestandards. Der Standard ISO 7816 und die zugehörigen T=0/T=1 Übertragungsprotokolle werden vorgestellt. Jeder Student erhält Zugriff auf eine Smartcard mit einem Atmel AVR Mikrocontroller, sowie einem Kartenschreib- bzw. -lesegerät. Dieser implementiert eine vorgegebene Blockchiffre (die jährlich wechselt) in Assembler, und muss diese auf der Smartcard unter realistischen Bedingungen lauffähig bekommen. Beispiele für Algorithmen sind AES, 3DES und lightweight Chiffren. Um die Motivation der Praktikumsteilnehmer zu erhöhen, werden die effizientesten Implementierungen mit einer Urkunde und einem Buchpreis belohnt.

Voraussetzungen

keine

Empfohlene Vorkenntnisse

Grundkenntnisse Kryptographie, z.B. aus dem Modul Einführung in die Kryptographie.

Sonstiges

  • Sprache: Deutsch und Englisch

Alle Details werden am Vorbesprechungstermin besprochen, eine Platzreservierung etc. per email ist nicht möglich.

  • Languages: German and English

All details are explained in the kick-off meeting, i.e., reserving a slot via email is not possible.