Předmět je základní jednotka výuky, jejímž prostřednictvím si student osvojí ucelenou část souboru znalostí a dovedností, potřebnou pro zvládnutí studijního oboru/specializace. Za věcný obsah předmětu zodpovídá garant předmětu. Časovou náročnost předmětu zhruba vyjadřuje atribut předmětu rozsah kontaktní výuky. Například rozsah = 2+2  značí, že předmět bude mít týdně dvě hodiny přednášek a dvě hodiny cvičení týdně. Na závěr semestru musí vyučující provést vyhodnocení, nakolik si ten který student osvojil poznatky a dovednosti, kterých měl během výuky nabýt. Jakým způsobem toto hodnocení vyučující provedou určuje atribut způsob zakončení. U předmětu lze definovat, že předmět je zakončen pouze zápočtem(Z), klasifikovaným zápočtem(KZ), pouze zkouškou(ZK), nebo zápočtem a zkouškou(Z,ZK). Náročnost úspěšného absolvování předmětu je vyjádřena ECTS kreditními body. Výuka předmětu probíhá během semestru. Opakovaně se předmět vyučuje vždy v zimním(Z), nebo v letním(L) semestru každého akademického roku. Výjimečně může předmět být nabízen studentům v obou semestrech(Z,L). Za organizační zajištění výuky zodpovídá přiřazená katedra, která zejména vytvoří časový rozvrh předmětu a zajistí pro předmět vyučující. Někteří přednáší a zkouší, jiní vedou cvičení a udělují zápočty.
Obsahová náplň a další organizační informace, týkající se předmětu je popsána pomocí různých popisných textů(anotace, týdenní osnova, literatura, apod.)
$DODATEK_POPIS

Anotace:
Předmět se zabývá hardwarovými prostředky pro zajištění bezpečnosti počítačových systémů včetně vestavěných. Jsou probírány principy funkce kryptografických modulů, bezpečnostních prvků moderních procesorů a ochrany paměťových médií pomocí šifrování. Studenti získají znalosti o zranitelnostech HW prostředků, včetně analýzy postranními kanály, falšování a napadení hardwaru při výrobě. Studenti budou mít přehled o technolgiích kontaktních a bezkontaktních čipových karet včetně aplikací a souvisejících témat pro vícefaktorovou autentizaci (biometrie). Studenti porozumí problematice efektivní implementace šifer.

Osnovy přednášek:

1.		HW kryptografické moduly, úložiště klíčů.
2.		Bezpečnostní prvky architektur procesorů.
3.		Šifrování paměťových médií.
4.		Útok postranními kanály (odběrová analýza, časový útok, elektromagnetická analýza).
5.		Čipové karty (aplikace: digitální podpis, autentizace).
6.		Bezkontaktní karty, RFID, NFC.
7.		Návrh důvěryhodného HW, padělání.
8.		Hardwarové trojské koně.
9.		Fyzicky neklonovatlené funkce (PUF) a generátory skutečně náhodných čísel (TRNG).
10.		Biometrie.
11.		Efektivní implementace šifer.
12.		Bezpečnost vestavěných systémů (např. automobil).

Osnovy cvičení:

1.		Úvod do programování čipových karet Java Card
2.		Nahrátí appletu na kartu, úkol na PIN
3.		Hashovací operace, komunikace s PC
4.		Digitální podpis na čipové kartě
5.		Základy diferenciální analýzy spotřeby
6.		Počítání s polynomy (seminář)
7.		Jednoduchá implementace AES-128
8.		Optimalizace AES pro 32bitovou platformu
9.		Akcelerace AES pomocí dedikovaných instrukcí AES-NI
10.		Testování AES na mikrokontroléru ARM
11.		Dokončování úloh na AES
12.		Analýza odpovědí obvodu PUF

Literatura:

[1]		Mangard, S. - Oswald, E. - Popp, T.: Power Analysis Attacks: Revealing the Secrets of Smart Cards (Advances in Information Security), Springer-Verlag New York, 2007, 0387308571,
[2]		Rankl, W. - Effing, W.: Smart Card Handbook, 4th Edition, John Wiley &; Sons, Inc., New York, 1997, 978-0-470-74367-6,
[3]		Tuyls, P. - Skoric, B. - Kevenaar, T.: Security with Noisy Data: Private Biometrics, Secure Key Storage and Anti-Counterfeiting, Springer-Verlag New York, 2007, 1846289831,

Požadavky:
Základy počítačové bezpečnosti a kryptografie, programování.

Informace o předmětu a výukové materiály naleznete na https://moodle-vyuka.cvut.cz/course/search.php?search=BI-HWB. Na tento předmět navazuje v magisterském studiu předmět Hardwarová bezpečnost.

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr BI-PI.2015 Počítačové inženýrství V 5 BI-ZI.2018 Znalostní inženýrství V 5 BI-TI.2015 Teoretická informatika V 5 BI-WSI-WI.2015 Webové a softwarové inženýrství V 5 BI-BIT.2015 Bezpečnost a informační technologie V 5 BI-WSI-PG.2015 Webové a softwarové inženýrství V 5 BI-BIT.2015 Bezpečnost a informační technologie PO 5 BI-WSI-SI.2015 Webové a softwarové inženýrství V 5 BI-ISM.2015 Informační systémy a management V 5 BI-SPOL.2015 Nespecifikovaný/á obor/specializace studia - Unspecified Branch/Specialisation of Study VO 3