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Bachelor/Master Thesis: FPGA or Microcontroller Safety/Security

Bachelor/Master Thesis: FPGA or Microcontroller Safety/Security
chair:

CDNC

links:
Kontaktperson:

M.Sc. Dennis Gnad

Beschreibung

Field-Programmable-Gate-Arrays (FPGAs) werden immer mehr auch als Beschleuniger in der Cloud oder in Mobilgeräten verwendet, ähnlich wie GPGPUs. Klassische Nutzungsszenarien von FPGAs bieten physischen Zugriff auf das Gerät, und basieren auf einer Programmierung/Konfiguration die von einer einzelnen vertrauenswürdigen Quelle stammt. Dieses Szenario verändert sich sehr stark durch den Remote-Zugriff von einem oder sogar mehreren gleichzeitigen Nutzern auf die FPGA Resourcen. Somit ist es bei physischen Zugriff beispielsweise uninteressant den FPGA durch Software zerstören zu können, da dazu auch ein Hammer taugt. Bei Remote Zugriff kann das aber durchaus ein Problem sein. So ergeben sich neuartige Sicherheitsrisiken. Ähnliches lässt sich möglicherweise auch auf Microcontroller übertragen.

In diesem Themenkomplex gibt es verschiedene Arbeiten zu vergeben. Näheres lässt sich bei einem (unverbindlichen) Treffen besprechen. Je nach Interesse und Bachelor- oder Master-Thesis oder Hintergrund des Studenten (mehr Elektrotechnik oder mehr Informatik) können verschiedene Themen gefunden oder Schwerpunkte gesetzt werden.

Die Arbeit kann in Deutsch oder Englisch angefertigt werden.

Description

Field-Programmable-Gate-Arrays (FPGAs) are more and more used as an accelerator in the cloud or in mobile devices, similar to GPGPUs. Traditional usage scenarios of FPGAs allow physical access to the FPGA and are usually based on a single trusted programming/configuration. This scenario changes radically with the remote access to FPGA resources by one or even multiple users. For example, it is usually uninteresting to destroy the FPGA with software, when you could just use a hammer. However, with remote access, this could actually be a problem. Through these issues, new security threats emerge. Some of these might also be transferrable to microcontrollers.

In the range of these scenarios, multiple topics for a thesis are possible. The topic can be defined differently, depending on the interest of the student (more computer science or more electrical engineering) and if it should be a Bachelor or a Master Thesis. More details can be discussed in a meeting.

Requirements

Low-level Programming or Logic Design Experience

Possible relevant Keywords

t-Test, Power Analysis (Cryptography), Digital Logic Design, VHDL/Verilog, tcl, AES, graph theory, verification, OpenCL, model checking, DC/DC power supplies

Contact

Dennis Gnad, dennis.gnad@kit.edu, 0721/608-47586