Einführung ins Hardware Reverse Engineering

NUMMER:	212025
KÜRZEL:	HaReEng
MODULBEAUFTRAGTE:R:	M.Sc. Steffen Becker
DOZENT:IN:
FAKULTÄT:	Fakultät für Informatik
SPRACHE:	Englisch
SWS:	4 SWS
CREDITS:	5 CP
ANGEBOTEN IM:	jedes Wintersemester

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VERANSTALTUNGSART

Vorlesung, Übung, Mood­le, rech­ner­ba­sier­te Prä­sen­ta­ti­on

PRÜFUNGEN

FORM:	schriftlich
TERMIN:	Siehe Prüfungsamt.

LERNFORM

Vor­le­sung mit in­te­grier­ten Übun­gen

LERNZIELE

Die Stu­die­ren­den sind mit den grund­le­gen­den As­pek­ten des Ent­wurfs kom­ple­xer lo­gi­scher Schalt­krei­se ver­traut. Dazu ge­hö­ren unter an­de­rem das Ver­ständ­nis von ASIC- und FP­GA-Ar­chi­tek­tu­ren und der ent­spre­chen­den Work­flows, sowie die An­wen­dung der da­zu­ge­hö­ri­gen Tools unter der prak­ti­schen Ver­wen­dung von Hard­ware­be­schrei­bungs­spra­chen (HDLs). Wei­ter­hin haben die Stu­die­ren­den ein tief­ge­hen­des theo­re­ti­sches Ver­ständ­nis der ver­schie­de­nen Schrit­te des Hard­ware Re­ver­se En­gi­nee­ring Pro­zes­ses und sind sich der Im­pli­ka­tio­nen be­wusst. Des­ Wei­te­ren er­lan­gen die Stu­die­ren­den im Rah­men meh­re­rer prak­ti­scher Pro­jek­te ein tief­ge­hen­des Ver­ständ­nis ver­schie­de­ner Gate-le­vel Net­list Re­ver­se En­gi­nee­ring Me­tho­den und wer­den ideal auf Ab­schluss­ar­bei­ten in die­sem Be­reich vor­be­rei­tet.

INHALT

Das so­ge­nann­te Re­ver­se En­gi­nee­ring von Ge­rä­ten spielt so­wohl für le­gi­ti­me Nut­zer als auch für Ha­cker eine wich­ti­ge Rolle. Auf der einen Seite kann Re­ver­se En­gi­nee­ring Un­ter­neh­men und Re­gie­run­gen dabei un­ter­stüt­zen, Ver­let­zun­gen am geis­ti­gen Ei­gen­tum oder ge­ziel­te Ma­ni­pu­la­tio­nen auf­zu­spü­ren. Auf der an­de­ren Seite set­zen Ha­cker Re­ver­se En­gi­nee­ring ein, um kos­ten­güns­tig das geis­ti­ge Ei­gen­tum an­de­rer zu steh­len und zu ko­pie­ren, oder auch um durch den Ein­bau von Hin­ter­tü­ren Pro­gram­me und Hard­ware-Schal­tun­gen zu ma­ni­pu­lie­ren.

Um die ers­ten Schrit­te im Hard­ware Re­ver­se En­gi­nee­ring er­folg­reich zu gehen, ist es zu­nächst ein­mal wich­tig, dass die grund­le­gen­den Kon­zep­te des (For­ward) En­gi­nee­rings in­te­grier­ter Schalt­krei­se er­lernt wer­den. Der In­halt die­ser Vor­le­sung glie­dert sich daher im We­sent­li­chen in die fol­gen­den bei­den Teile:

Der In­halt die­ser Vor­le­sung glie­dert sich im We­sent­li­chen in zwei Teile:

Teil I: Grund­prin­zi­pi­en des VLSI Ent­wurfs (VLSI steht für Very-lar­ge-sca­le in­te­gra­ti­on)

- Ein­füh­rung in lo­gi­sche (kom­bi­na­to­ri­sche) Schalt­krei­se
- Se­quen­ti­el­le Schalt­krei­se
- Hard­ware De­scrip­ti­on Lan­gua­ges (HDLs)
- Ein­füh­rung in ASIC- und FP­GA-Ar­chi­tek­tu­ren
- ASIC- und FP­GA-Work­flows

Teil II: Hard­ware Re­ver­se En­gi­nee­ring

- PCB Ana­ly­se, De­laye­ring, und Bild­ver­ar­bei­tung
- FPGA Bit­stream Re­ver­se En­gi­nee­ring
- Re­ver­se En­gi­nee­ring von Gate-Le­vel-Netz­lis­ten

VORAUSSETZUNGEN CREDITS

Bestandene Modulabschlussprüfung und erfolgreiche Teilnahme an den praktischen Übungen am Rechner

EMPFOHLENE VORKENNTNISSE

In­hal­te der Vor­le­sun­gen Tech­ni­sche In­for­ma­tik 1 - Rech­ner­ar­chi­tek­tur und Tech­ni­sche In­for­ma­tik 2 - Di­git­al­tech­nik.

SONSTIGE INFORMATIONEN

Die Mo­dul­prü­fung ist in eine schrift­li­che Klau­sur (max. 60%) und meh­re­re vor­le­sungs­be­glei­ten­de Pro­jek­te (max. 40%) auf­ge­teilt. Zu­sätz­lich kön­nen bis zu 5% Bonus er­wor­ben und ins­ge­samt ma­xi­mal 100% er­reicht wer­den.

Zur Be­ar­bei­tung der Pro­jek­te wird ein PC mit ca. 15GB ver­füg­ba­rem Fest­plat­ten­spei­cher be­nö­tigt. Set­zen Sie sich bitte mit den Do­zen­ten in Ver­bin­dung, falls Sie kei­nen PC zur Ver­fü­gung haben.