Submitted by PPG Engenharia El?trica (engenharia.pg.eletrica@pucrs.br) on 2017-10-31T20:06:42Z No. of bitstreams: 1 Disserta??o_Bruno_Porcher.pdf: 1303682 bytes, checksum: 7373a048257a3ff06aef91a7ce86e8d8 (MD5) / Approved for entry into archive by Caroline Xavier (caroline.xavier@pucrs.br) on 2017-11-16T15:58:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Disserta??o_Bruno_Porcher.pdf: 1303682 bytes, checksum: 7373a048257a3ff06aef91a7ce86e8d8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-16T16:03:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Disserta??o_Bruno_Porcher.pdf: 1303682 bytes, checksum: 7373a048257a3ff06aef91a7ce86e8d8 (MD5) Previous issue date: 2017-03-31 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / The use of computer systems is present in the most diverse environments in which we live and this rapid expansion exposes the population to the most diverse types of vulnerabilities. Errors in critical systems may result in financial loss, data theft, environmental damage or may even endanger human life. This work was developed to make it more difficult for malicious users to take control of computer systems. A hardware-based approach to detect attacks that cause changes to the program?s execution flow, but with no necessity for change or even the previous knowledge of the source code, is proposed. Thus, the purpose of this work is to ensure reliability by guaranteeing that the software running on the processor is equal to the one developed by the programmer. To do so, checkpoints in the program verify the integrity of the system during its execution. The proposed technique is implemented by software, which is responsible for the prior identification of the basic blocks using the critical system?s executable file. A dedicated hardware, denominated Watchdog is instantiated with the processor of the critical system and validated by functional simulations. The technique?s evaluation was carried out by executing in the soft-core version of a LEON3 processor for code sections, which are capable of exposing the database?s, denominated Common Vulnerabilities and Exposures (CVE, 2017). The experimental results demonstrate th proposed technique?s efficiency in terms of corruption detection in code snippets and in the execution of snippets of code not belonging to the original program. Finally, an analysis of the main overheads is performed. / O uso de sistemas computacionais est? presente nos mais diversos meios em que vivemos e esta r?pida expans?o acaba por expor a popula??o aos mais diversos tipos de vulnerabilidades. Um erro em um sistema cr?tico poder? ocasionar desde preju?zos financeiros, roubo de dados, danos ambientais ou at? riscos ? vida humana. Este trabalho foi desenvolvido visando dificultar que a tomada do controle de sistemas computacionais seja feita por um usu?rio mal intencionado. Este trabalho prop?e uma abordagem em hardware para detec??o de ataques que eventualmente causem qualquer tipo de altera??o no fluxo de execu??o de um programa, com o diferencial de que n?o ? necess?rio nenhuma altera??o, nem mesmo o conhecimento pr?vio do c?digo-fonte do programa da aplica??o em quest?o. Assim, em mais detalhes, o objetivo deste trabalho ? assegurar a confiabilidade de um sistema cr?tico, do ponto de vista em que o software que foi desenvolvido pelo programador seja id?ntico ao software que est? sendo executado no processador. Para isso ser?o utilizados pontos de checagem no programa capazes de verificarem a integridade do sistema durante a sua execu??o. A t?cnica proposta foi implementada atrav?s de um software que por sua vez, ? respons?vel pela identifica??o pr?via dos blocos b?sicos atrav?s do arquivo execut?vel do sistema cr?tico, e um hardware dedicado, denominado de Watchdog, instanciado juntamente com o processador do sistema cr?tico. Para a valida??o da t?cnica proposta foram realizadas simula??es funcionais e a avalia??o foi realizada a partir de trechos de c?digos capazes de exporem vulnerabilidades da base de dados, denominada Common Vulnerabilities and Exposures (CVE, 2017). A valida??o e a avalia??o foram realizadas adotando uma vers?o soft-core do processador LEON3. Os resultados experimentais demonstraram a efici?ncia da t?cnica proposta em termos de detec??o de corrup??es em trechos de c?digo e na execu??o de trechos de c?digo n?o pertencentes ao programa original. Finalmente uma analise das principais penalidades agregadas pela t?cnica foram realizadas.