SL-DRT-23-0533
| Domaine | Cybersécurité : hardware et software
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| Domaine-S | Electronique et microélectronique - Optoélectronique
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| Thème | Défis technologiques
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| Theme-S | Sciences pour l’ingénieur
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| Domaine de recherche | Cybersécurité : hardware et software
Défis technologiques
Electronique et microélectronique - Optoélectronique
Sciences pour l’ingénieur
DRT
DSYS
SSSEC
LSCO
Grenoble
https://www.leti-cea.fr/cea-tech/leti/Pages/Accueil.aspx
https://tima.univ-grenoble-alpes.fr/research/amfors/members/giorgio-di-natale
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| Intitule du sujet | Gestion des fuites d’informations de types Spectre et meltdown dans un processeur d’applications RISC V
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| Résumé du sujet | Depuis 2018 et l'annonce des vulnérabilités de type Spectre et Meltdow , les gains de performances des processeurs desktop et serveur durement acquis au cours des dernières décennies ont été remis en question. Ces vulnérabilités exploitent effectivement l'exécution spéculative et dans le désordre que l'on retrouve dans tous les processeurs modernes pour gagner en nombre d'instructions effectué par cycle d'horloge. Ces types d'exécution ouvrent la porte à des changements micro architecturaux transitoires qui peuvent être mis à jour à cause de ressources partagées au sein du pipeline et des caches et à la présence de canaux cachés qui permettent l'extraction des données qui fuitent. Ces derniers peuvent être des mémoires caches mais aussi d'autres buffers internes.
Les objectifs de la thèse seront de comprendre ces mécanismes par la mise en oeuvre d'attaques et de systèmes d'évaluation des fuites via par exemple le calcul d'information mutuelle.
Il faudra ensuite trouver pour chaque fuite et chaque microarchitecture (prédiction de branchement, préfetcher, TLB, Load Store unit, étage d'exécution, caches,...) l'approche qui pénalise le moins les performances. Une implémentation de ces contremesures est prévue sur le processeur Open source NaxRiscV 64 bits et Out of Order écrit dans le langage SpinalHDL qui permet de les accueillir et de les tester avec une grande modularité.
Localisation : Bourget du Lac
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| Formation demandée | architecture des processeurs, isa RISC V, conception numérique, sécurité, traitement du signal
Direction de la Recherche Technologique
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| Informations | Département Systèmes (LETI)
Service Sécurité des Systèmes Electroniques et des Composants
Laboratoire de Sécurité des COmposants
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| Université/école doctorale | Université Grenoble Alpes
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| Directeur de thèse | Département de Microélectronique
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| Personne à contacter par le candidat | SAVRY
Olivier
CEA
DRT/DSYS/SSSEC/LSCO
CEA/Grenoble
17 avenue des Martyrs
39054 Grenoble cedex
0438780947
olivier.savry@cea.fr
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| Date de début souhaitée | 10/01/2023 |