📄Работа №159276
Тема: ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ЗАЩИЩЕННОГО ОБНОВЛЕНИЯ ВСТРОЕННОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ STM32
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Информационная безопасность
Объем:
125 листов
Год:
2021
Просмотров:
69
4225
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Введение 4
1 Анализ процесса загрузки программного обеспечения в микроконтроллерах STM32 5
2 Анализ угроз процесса загрузки 9
3 Модель нарушителя 12
4 Обзор защитных мер 17
5 Разработка алгоритмов программного комплекса 19
5.1 Обзор алгоритма шифрования ГОСТ Р 34.12—2015 «Магма» 19
5.2 Обзор режима работы блочных шифров Multilinear Galois Mode 21
5.3 Разработка алгоритма генератора защищенного образа 25
5.4 Разработка алгоритма программатора 28
5.5 Разработка алгоритма загрузчика 31
6 Реализация программного комплекса 32
6.1 Реализация алгоритма шифрования ГОСТ Р 34.12—2015 «Магма» ....32
6.2 Реализация режима работы блочных шифров Multilinear Galois
Mode 36
6.3 Реализация генератора защищенного образа 44
6.4 Реализация программатора 47
6.5 Реализация загрузчика 50
7 Тестирование программного комплекса 54
7.1 Тестирование реализации алгоритма шифрования ГОСТ Р 34.12—2015
«Магма» 54
7.2 Тестирование реализации режима работы блочных шифров Multilinear
Galois Mode 57
7.3 Тестирование генератора защищенного образа 60
7.4 Тестирование программатора и загрузчика 63
8 Вредные психофизиологические факторы, влияющие на органы зрения специалиста по защите информации 69
8.1 Обзор вредных психофизиологических факторов 69
8.2 Методы и средства физической культуры, снижающие воздействие
вредных психофизиологических факторов 71
Заключение 74
Список используемых источников 75
Приложение А Блок-схемы алгоритмов программного комплекса 77
Приложение Б Текст программы генератора защищенного образа 85
Приложение В Текст программы программатора 95
Приложение Г Текст программы загрузчика
1 Анализ процесса загрузки программного обеспечения в микроконтроллерах STM32 5
2 Анализ угроз процесса загрузки 9
3 Модель нарушителя 12
4 Обзор защитных мер 17
5 Разработка алгоритмов программного комплекса 19
5.1 Обзор алгоритма шифрования ГОСТ Р 34.12—2015 «Магма» 19
5.2 Обзор режима работы блочных шифров Multilinear Galois Mode 21
5.3 Разработка алгоритма генератора защищенного образа 25
5.4 Разработка алгоритма программатора 28
5.5 Разработка алгоритма загрузчика 31
6 Реализация программного комплекса 32
6.1 Реализация алгоритма шифрования ГОСТ Р 34.12—2015 «Магма» ....32
6.2 Реализация режима работы блочных шифров Multilinear Galois
Mode 36
6.3 Реализация генератора защищенного образа 44
6.4 Реализация программатора 47
6.5 Реализация загрузчика 50
7 Тестирование программного комплекса 54
7.1 Тестирование реализации алгоритма шифрования ГОСТ Р 34.12—2015
«Магма» 54
7.2 Тестирование реализации режима работы блочных шифров Multilinear
Galois Mode 57
7.3 Тестирование генератора защищенного образа 60
7.4 Тестирование программатора и загрузчика 63
8 Вредные психофизиологические факторы, влияющие на органы зрения специалиста по защите информации 69
8.1 Обзор вредных психофизиологических факторов 69
8.2 Методы и средства физической культуры, снижающие воздействие
вредных психофизиологических факторов 71
Заключение 74
Список используемых источников 75
Приложение А Блок-схемы алгоритмов программного комплекса 77
Приложение Б Текст программы генератора защищенного образа 85
Приложение В Текст программы программатора 95
Приложение Г Текст программы загрузчика
📖 Аннотация
Работа посвящена разработке программного комплекса для защищенного обновления встроенного программного обеспечения микроконтроллеров STM32. Актуальность исследования обусловлена уязвимостью процесса загрузки ПО, при котором нарушение целостности, конфиденциальности или аутентичности прошивки может привести к копированию алгоритмов, клонированию устройств или внедрению вредоносного кода. Методология включала анализ угроз процесса загрузки, определение модели нарушителя и подбор защитных мер, результатом чего стала разработка программного комплекса, реализующего криптографическую защиту на основе алгоритма «Магма» (ГОСТ Р 34.12-2015) и режима Multilinear Galois Mode. Комплекс состоит из генератора защищенного образа, программатора и загрузчика; его функциональность была верифицирована тестированием с использованием методов предположения об ошибке и анализа граничных значений. Практическая значимость заключается в возможности применения комплекса для безопасного обновления устройств на базе микроконтроллеров STM32L0x1, причем благодаря использованию высокоуровневых библиотек решение адаптируемо и для других серий STM32. В работе использованы методические материалы ФСТЭК России, стандарты криптографической защиты, техническая документация производителя микроконтроллеров и научные публикации, посвященные режимам аутентифицированного шифрования. Таким образом, разработанный комплекс обеспечивает безопасную передачу и загрузку встроенного ПО, противодействуя ключевым угрозам информационной безопасности в микроконтроллерных системах.
📖 Введение
В настоящее время широкое распространение получили системы, построенные на базе микроконтроллеров. В связи с этим возникает необходимость обеспечения безопасности таких систем. Ущерб, который может нанести несанкционированный доступ к паролям и персональным данным, достаточно очевиден, но в защите нуждается также и само встроенное программное обеспечение устройства (далее - ПО).
Встроенное ПО микроконтроллеров уязвимо к угрозам информационной безопасности в процессе его загрузки, так как при передаче по незащищенным каналам связи может быть нарушена его целостность, конфиденциальность и аутентичность. Нарушение конфиденциальности встроенного ПО может привести к обходу лицензионных и программных ограничений, копированию алгоритмов и даже к клонированию всего устройства и созданию реплики. Нарушитель так же может осуществить внедрение программных закладок с целью скрытого противодействия корректному функционированию устройства и систем, построенных на базе таких устройств.
Цель работы - разработка программного комплекса для защищенного обновления встроенного ПО предназначен для обеспечения безопасности процесса загрузки (далее - Комплекс).
Основными задачами работы являются:
— анализ угроз процесса загрузки встроенного ПО;
— определение защитных мер, противодействующих выявленным угрозам;
— разработка Комплекса, включающего определенные защитные меры;
— реализация и тестирование Комплекса.
Встроенное ПО микроконтроллеров уязвимо к угрозам информационной безопасности в процессе его загрузки, так как при передаче по незащищенным каналам связи может быть нарушена его целостность, конфиденциальность и аутентичность. Нарушение конфиденциальности встроенного ПО может привести к обходу лицензионных и программных ограничений, копированию алгоритмов и даже к клонированию всего устройства и созданию реплики. Нарушитель так же может осуществить внедрение программных закладок с целью скрытого противодействия корректному функционированию устройства и систем, построенных на базе таких устройств.
Цель работы - разработка программного комплекса для защищенного обновления встроенного ПО предназначен для обеспечения безопасности процесса загрузки (далее - Комплекс).
Основными задачами работы являются:
— анализ угроз процесса загрузки встроенного ПО;
— определение защитных мер, противодействующих выявленным угрозам;
— разработка Комплекса, включающего определенные защитные меры;
— реализация и тестирование Комплекса.
✅ Заключение
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы был проанализирован процесс загрузки программного обеспечения в микроконтроллерах STM32. В результате анализа было составлено описание процесса, определены угрозы процесса, возможности, которыми может обладать нарушитель, в рамках модели нарушителя, определены защитные меры, направленные на нейтрализацию выявленных угроз. Определенный набор защитных мер был реализован в виде программного комплекса для защищенного обновления встроенного программного обеспечения микроконтроллеров STM32. Разработка программного комплекса была выполнена в несколько этапов. На первом этапе были разработаны алгоритмы программного комплекса. Был определен формат защищенного образа ПО. Определен протокол взаимодействия программных компонентов комплекса и составлено описание используемых в нем команд. На третьем этапе была выполнена реализация программного комплекса. На последнем этапе было проведено тестирование программного комплекса. Для тестирования компонентов комплекса был составлен набор тестов на основе методов предположения об ошибке и анализа граничных значений.
Разработанный комплекс может применять для защищенного обновления встроенного программного обеспечения устройств под управлением микроконтроллеров STM32L0x1. Благодаря использованию высокоуровневых библиотек комплекс может быть легко преобразован для работы на микроконтроллерах STM32 других серий.
Таким образом, задание на выпускную квалификационную работу было выполнено в полном объеме.
Разработанный комплекс может применять для защищенного обновления встроенного программного обеспечения устройств под управлением микроконтроллеров STM32L0x1. Благодаря использованию высокоуровневых библиотек комплекс может быть легко преобразован для работы на микроконтроллерах STM32 других серий.
Таким образом, задание на выпускную квалификационную работу было выполнено в полном объеме.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.