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3 Hardware eingebetteter Systeme
2. Die Energielücke: fortgeschrittene Verschlüsselungstechniken benötigen eine
große Menge an Energie. Diese große Menge ist in einem mobilen System möglicherweise nicht vorhanden. Insbesondere müssen smart cards mit einer besonders
geringen Menge an Energie auskommen.
3. Mangelnde Flexibilität: häufig sind viele verschiedene Sicherheitsprotokolle in
einem System erforderlich und diese Protokolle müssen von Zeit zu Zeit aktualisiert werden. Dies erschwert die Benutzung von speziellen Hardwarebeschleunigern für die Verschlüsselung.
4. Manipulationsschutz: es ist nicht einfach, Maßnahmen gegen Angriffe von außen einzubauen. Beispielsweise kann es schwierig sein, eine Stromaufnahme zu
garantieren, die unabhängig von dem verarbeiteten Schlüssel ist.
5. Verifikationslücke: eine Überprüfung der Sicherheitsmaßnahmen erfordert einen
zusätzlichen Aufwand bei Entwurf und Herstellung,
6. Kosten: Sicherheitsmaßnahmen erhöhen die Kosten von Systemen.
Ravi et al. haben diese Herausforderungen für ein Secure Socket Layer (SSL) Protokoll im Detail analysiert [301].
Weitere Informationen zu sicherer Hardware kann man beispielsweise in einem
Buch von Gebotys [180] und in Tagungsbänden einer Serie von Workshops finden,
die sich mit diesem Thema beschäftigen (siehe z.B. [183]).
3.9 Aufgaben
Die folgenden Aufgaben sollten entweder zu Hause oder während einer Anwesenheitsphase nach dem flipped classroom-Konzept [376] bearbeitet werden:
3.1: Lokal verfügbare kleine Roboter sollten benutzt werden, um die Komponenten
in einer Regelschleife wie in Abb. 3.2 kennenzulernen. Diese Roboter sollten Sensoren und Aktuatoren enthalten und sie sollten ein Programm ausführen, das eine
Regelschleife realisiert. Beispielsweise kann ein optischer Sensor genutzt werden,
um einen Roboter einer schwarzen Linie auf dem Boden folgen zu lassen. Die Details
dieser Aufgabe hängen von der Verfügbarkeit von Robotern ab.
3.2: Was ist ein „Signal”?
3.3: Mit welchem Schaltkreistyp kann der Übergang von einer kontinuierlichen zu
einer diskreten Zeit bewerkstelligt werden?
3.4: Was ist der Inhalt des Abtasttheorems?
3.5: Angenommen, wir haben ein Eingangssignal x, das aus einer Summe von
Sinussignalen mit einer Frequenz von 1,75 kHz und 2 kHz besteht. Wir tasten x
mit einer Rate von 3 kHz ab. Können wir aus den Abtastwerten das Originalsignal
rekonstruieren? Erklären Sie Ihr Ergebnis!
3 Hardware eingebetteter Systeme
2. Die Energielücke: fortgeschrittene Verschlüsselungstechniken benötigen eine
große Menge an Energie. Diese große Menge ist in einem mobilen System möglicherweise nicht vorhanden. Insbesondere müssen smart cards mit einer besonders
geringen Menge an Energie auskommen.
3. Mangelnde Flexibilität: häufig sind viele verschiedene Sicherheitsprotokolle in
einem System erforderlich und diese Protokolle müssen von Zeit zu Zeit aktualisiert werden. Dies erschwert die Benutzung von speziellen Hardwarebeschleunigern für die Verschlüsselung.
4. Manipulationsschutz: es ist nicht einfach, Maßnahmen gegen Angriffe von außen einzubauen. Beispielsweise kann es schwierig sein, eine Stromaufnahme zu
garantieren, die unabhängig von dem verarbeiteten Schlüssel ist.
5. Verifikationslücke: eine Überprüfung der Sicherheitsmaßnahmen erfordert einen
zusätzlichen Aufwand bei Entwurf und Herstellung,
6. Kosten: Sicherheitsmaßnahmen erhöhen die Kosten von Systemen.
Ravi et al. haben diese Herausforderungen für ein Secure Socket Layer (SSL) Protokoll im Detail analysiert [301].
Weitere Informationen zu sicherer Hardware kann man beispielsweise in einem
Buch von Gebotys [180] und in Tagungsbänden einer Serie von Workshops finden,
die sich mit diesem Thema beschäftigen (siehe z.B. [183]).
3.9 Aufgaben
Die folgenden Aufgaben sollten entweder zu Hause oder während einer Anwesenheitsphase nach dem flipped classroom-Konzept [376] bearbeitet werden:
3.1: Lokal verfügbare kleine Roboter sollten benutzt werden, um die Komponenten
in einer Regelschleife wie in Abb. 3.2 kennenzulernen. Diese Roboter sollten Sensoren und Aktuatoren enthalten und sie sollten ein Programm ausführen, das eine
Regelschleife realisiert. Beispielsweise kann ein optischer Sensor genutzt werden,
um einen Roboter einer schwarzen Linie auf dem Boden folgen zu lassen. Die Details
dieser Aufgabe hängen von der Verfügbarkeit von Robotern ab.
3.2: Was ist ein „Signal”?
3.3: Mit welchem Schaltkreistyp kann der Übergang von einer kontinuierlichen zu
einer diskreten Zeit bewerkstelligt werden?
3.4: Was ist der Inhalt des Abtasttheorems?
3.5: Angenommen, wir haben ein Eingangssignal x, das aus einer Summe von
Sinussignalen mit einer Frequenz von 1,75 kHz und 2 kHz besteht. Wir tasten x
mit einer Rate von 3 kHz ab. Können wir aus den Abtastwerten das Originalsignal
rekonstruieren? Erklären Sie Ihr Ergebnis!