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Unidades de investigación » Diseño de circuitos integrados digitales y mixtos » Microelectrónica para seguridad

Microelectrónica para seguridad

Contacto:

Iluminada Baturone Castillo

lumiimse-cnmcsices

Carlos J. Jiménez Fernández

cjesusimse-cnmcsices

Palabras clave: hardware para criptografía; biometría y cripto-biometría; funciones no clonables físicamente (PUFs); FPGAs y circuitos integrados seguros; ataques al hardware; autenticación y comunicaciones seguras

Descripción
Esta línea se centra en desarrollar soluciones microelectrónicas para aplicaciones de seguridad. Sus objetivos son asegurar la autenticidad del hardware y de los usuarios del hardware y solucionar problemas de transmisión y almacenamiento seguros de información sensible. Para ello se emplean técnicas criptográficas, biométricas y técnicas combinadas cripto-biométricas. Se hace especial énfasis en soluciones seguras frente a ataques hardware, particularmente por inyección de fallos y ataques de vía lateral como DPA y DEMA. Se persiguen realizaciones microelectrónicas basadas en construcciones y algoritmos que ofrezcan seguridad con buenas prestaciones en términos de tamaño, consumo y velocidad de operación.
Las actividades relacionadas con esta línea de investigación abordan:
  • La exploración de algoritmos criptográficos desde el punto de vista de su implementación hardware segura. Desarrollo de arquitecturas para dichos algoritmos optimizadas en cuanto a diseño VLSI y resistentes frente a ataques.
  • El análisis de las fuentes de ataques laterales y por inyección de fallos al hardware seguro. Desarrollo de soluciones hardware robustas y bancos de pruebas para medir la seguridad de las realizaciones microelectrónicas frente a ataques. Métricas de vulnerabilidad.
  • El diseño de módulos basados en PUFs (circuitos integrados y dispositivos programables) que desarrollen distintas primitivas de seguridad (particularmente relacionadas con generadores de claves, identificadores y números aleatorios).
  • La implementación en hardware de algoritmos de procesado y reconocimiento de huellas dactilares, caras, gestos y voz. Diseño de sistemas biométricos, multi-biométricos y cripto-biométricos.
  • La aplicación de las soluciones anteriores en dispositivos wearable, tokens, tags, y sistemas empotrados de electrónica de consumo, control etc.
Banco de pruebas experimental para medir la seguridad del hardware: 1.- Fuente de alimentación, 2.- Analizador lógico, 3.- Osciloscopio, 4.- Sistema de control de temperatura, 5.- Dispositivo bajo test, 6.- Software para automatización de las medidas
Prototipo de e-padlock que permite autenticación por doble factor (lo que tienes y quien eres) para la gestión segura de documentos.
Resultados destacados
E. Tena-Sánchez, J. Castro and A.J. Acosta , "A Methodology for Optimized Design of Secure Differential Logic Gates for DPA Resistant Circuits", IEEE Journal on Emerging and Selected Topics in Circuits and Systems, vol. 4, no. 2, pp 203-215, 2014 » doi
R. Arjona and I. Baturone, "A Hardware Solution for Real-Time Intelligent Fingerprint Acquisition", Journal of Real-Time Image Processing, vol. 9, no. 1, pp. 95-109, 2014 » doi
I. Baturone, M.A. Prada-Delgado and S. Eiroa, "Improved generation of identifiers, secret keys, and random numbers from SRAMs", IEEE Transactions on Information Forensics and Security, vol. 10, no. 12, pp. 2653-2668, 2015 » doi
A. Cabrera-Aldaya, A.J. Cabrera and S. Sánchez-Solano, "SPA Vulnerabilities of the Binary Extended Euclidean Algorithm", Journal of Cryptographic Engineering, vol 7, no. 4, pp. 273–285, 2017 » doi
J.M. Mora-Gutiérrez, C.J. Jiménez-Fernández and M. Valencia-Barrero, "Trivium Hardware Implementations for Power Reduction", International Journal of Circuit Theory and Applications, Special Issue: Secure lightweight crypto-hardware, vol. 45, no. 2, pp. 188-198, 2017 » doi
Proyectos y contratos de investigación relacionados con la línea
CRIPTO-BIO: Diseño microelectrónico para autenticación cripto-biométrica (P08-TIC-03674) » web
IP: Iluminada Baturone Castillo
Financia: Junta de Andalucía - Proyecto de Excelencia
Ene 2009 - Dic 2013
CB-DOC: Gestión documental con autenticación segura mediante técnicas cripto-biométricas vía hardware (IPT-2012-0695-390000) » web
IP: Iluminada Baturone Castillo
Financia: Min. de Economía y Competitividad - Proyecto INNPACTO
Jul 2012 - Mar 2015
SENIAC: Seguridad en dispositivos interconectados mediante inyección de algoritmos de autenticación y cifrado (RTC-2014-2932-8) » web
IP: Iluminada Baturone Castillo
Financia: Min. de Economía y Competitividad
Oct 2014 - Mar 2017
CESAR: Circuitos microelectrónicos seguros frente a ataques laterales (TEC2013-45523-R) » web
IP: Antonio J. Acosta / Carlos J. Jiménez
Financia: Min. de Economía y Competitividad
Ene 2014 - Dic 2016
INTERVALO: Integración y validación en laboratorio de contramedidas frente a ataques laterales en criptocircuitos microelectrónicos (TEC2016-80549-R)
IP: Antonio J. Acosta / Carlos J. Jiménez
Financia: Min. de Economía y Competitividad
Dic 2016 - Dic 2019