Master-Praktikum Embedded Smartcard Microcontroller

NUMMER: 142020
KÜRZEL: mpEmSm
MODULBEAUFTRAGTE:R: Prof. Dr.-Ing. Christof Paar
Dr.-Ing. Max Hoffmann
DOZENT:IN: Prof. Dr.-Ing. Christof Paar
FAKULTÄT: Fakultät für Informatik
SPRACHE: Deutsch
SWS: 3
CREDITS: 3
WORKLOAD: 90 Stunden
ANGEBOTEN IM: unregelmäßig

PRÜFUNGEN

FORM: Praktikum, studienbegleitend
ANMELDUNG:
DATUM: 0000-00-00
BEGINN: 00:00:00
DAUER:
RAUM:

LERNFORM

Praktikum

LERNZIELE

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. Dar über 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 zwei
vorgegebene Blockchiffren (die jährlich wechseln) 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 CREDITS

Keine

EMPFOHLENE VORKENNTNISSE

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