Approches sémantiques des vulnérabilités matérielles

Semantic approaches to hardware vulnerabilities

• Auteur / Autrice : Sébastien Michelland
• Direction : Laure Gonnord
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Inscription en doctorat le 01/09/2022
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale mathématiques, sciences et technologies de l'information, informatique (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de conception et d'intégration des systèmes
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : CTSYS

Mots clés

Mots clés libres

Llvm

Propriétés de sécurité

Compilation sécurisée

Injection de fautes

Analyse statique

Llvm

Security properties

Secure compilation

Fault injection

Static analysis

Résumé

L'objectif de la thèse est de croiser le design des optimisations back-end dans les compilateurs et le design de l'architecture cible, spécifiquement RISC-V, pour renforcer les mécanismes de sécurité à la fois côté matériel et logiciel. En effet, les travaux existants ont tendance à • Désactiver les optimisations du compilateur pour garantir que les propriétés de sécurité haut-niveau sont préservées après la compilation ; ou • Fournir des solutions et outils matériels aux failles de sécurité, et peu se préoccupent de coordonner le design du back-end avec les options matérielles disponibles pour maintenir les propriétés de sécurité. Le résultat attendu de cette thèse n'est pas une optimisation certifiée ou une passe de sécurisation, mais plutôt le développement d'une méthode de conception de telles optimisations intégrée au processus de développement matériel. Des cas pratiques d'analyses seront présentés dans un compilateur industriel, par exemple LLVM.

The goal of this PhD is to investigate the cross-fertilization between back-end optimization in compilers and the back-end design itself, namely RISC-V architectures, to enhance the capabilities of both software and hardware security mechanisms. In fact, existing works either: • Disable optimisation passes in order to be able to provide end-to-end preservation of high-level properties; or • Provide hardware solutions/countermeasures for security vulnerabilities, and very few address at the same time the design of the compiler backend in coordination with the securization opportunities proposed by hardware architects. The expected PhD's output is not to provide certified optimisation or code securization passes but rather to develop a framework to design such optimisations in collaboration with the hardware design process. Of course, it will showcase practical analyses in the form of concrete compiler analyses, in a production compiler such as LLVM.