(GUARDONE) Guarding Unauthorized Access and Runtime Deviations via Optimized ruNtime hardwarE monitors

Publié le
Equipe (ou département si l'offre n'est pas rattachée à une équipe)
Lieu
Rennes
Unité de recherche
IRISA - UMR 6074
Description du sujet de la thèse

Le projet de thèse GUARDONE vise à renforcer la sécurité des microprocesseurs RISC-V contre les attaques sur le flot de contrôle et les chevaux de Troie matériels, déclenchables par logiciel. Ces attaques permettent d’exécuter des logiciels non autorisés ou de manipuler des données protégées. La solution proposée repose sur l’intégration de moniteurs de sécurité matériels (HSMs) [PAL21] utilisant des algorithmes de machine learning légers pour détecter et bloquer en temps réel les anomalies dans l’exécution des programmes.

L’objectif est d’améliorer les mécanismes existants comme la protection mémoire physique (PMP), souvent vulnérables, en intégrant des solutions matérielles robustes, adaptatives et performantes [PAL23]. Le projet s’appuie sur des plateformes FPGA pour valider ces innovations, permettant de cibler des configurations RISC-V spécifiques et des scénarios d’attaques variés. En s’inscrivant dans une dynamique régionale et nationale en cybersécurité, cette thèse explore une approche originale mêlant intelligence artificielle et sécurité matérielle pour répondre à des menaces complexes et évolutives.

Les principales étapes de cette thèse incluent :

  • La capture et simulation des traces d'exécution sous différents scénarios d’attaques.
  • La conception de modules HSM autonomes, suivie de leur intégration dans des cœurs RISC-V.
  • La validation de la solution avec des tests de scalabilité et des analyses de performance.

 

Bibliographie

[PAL21] Palumbo, Alessandro, et al. "A lightweight security checking module to protect microprocessors against hardware trojan horses." 2021 IEEE International Symposium on Defect and Fault Tolerance in VLSI and Nanotechnology Systems (DFT). IEEE, 2021.

[PAL23] Palumbo, Alessandro, et al. "Improving the Detection of Hardware Trojan Horses in Microprocessors via Hamming Codes." 2023 IEEE International Symposium on Defect and Fault Tolerance in VLSI and Nanotechnology Systems (DFT). IEEE, 2023.

 

 

Liste des encadrants et encadrantes de thèse

Nom, Prénom
Lashermes Ronan
Type d'encadrement
Directeur.trice de thèse
Unité de recherche
IRISA

Nom, Prénom
Palumbo Alessandro
Type d'encadrement
Co-encadrant.e
Unité de recherche
IRISA
Equipe

Nom, Prénom
Salvador Ruben
Type d'encadrement
Co-encadrant.e
Unité de recherche
IRISA
Equipe
Contact·s
Nom
Lashermes Ronan
Email
ronan.lashermes@inria.fr
Nom
Palumbo Alessandro
Email
alessandro.palumbo@inria.fr
Mots-clés
cryptographie, sécurité de la microarchitecture, chevaux de Troie matériels
Fichier(s) joint(s)