آموزش رمزنگاری و رمزگذاری در سیستم‌های نهفته (Embedded Systems) - آخرین آپدیت

سرفصل ها و درس ها

خوش‌آمدگویی Welcome

• مقدمه Introduction

ضرورت رمزنگاری در سیستم‌های نهفته Imperative Of Encryption in Embedded Systems

• دلیل نیاز به رمزنگاری در تجهیزات نهفته The Case for Encryption in Embedded Devices

• مروری بر ویژگی‌های امنیتی در STM32 Overview Of Security Features in STM32

• ویژگی‌های کلیدی امنیت Key Properties of Security

تحلیل تهدیدات Threat Analysis

• مروری بر تهدیدات اصلی Overview of the Main Threats

• یکپارچگی داده‌ها در سیستم‌های نهفته Data Integrity in Embedded Systems

• دارایی‌ها، تهدیدات و آسیب‌پذیری‌ها Assets, Threats and Vulnerabilities

• فرآیند ۴ مرحله‌ای تحلیل تهدید The 4-Step Process Of Threat Analysis

• مطالعه موردی: تحلیل تهدید برای دستگاه ترموستات هوشمند CaseStudy- Threat Analysis for a Smart Thermostat Device

راه‌اندازی و آماده‌سازی Setting Up

• دانلود CubeIDE Downloading CubeIDE

• نصب CubeIDE Installing CubeIDE

• دسترسی به مستندات مورد نیاز Getting the Required Documentation

• انتخاب پکیج مناسب و تنظیم ساختار پروژه Getting the right Package and Setting Up the Project Tree

• تست تنظیمات پروژه Testing the Project Setup

توسعه درایورهای سیستم برای پیاده‌سازی مثال‌های واقعی Developing some System Drivers for Implementing Real World Examples

• برنامه‌نویسی: فعال‌سازی واحد ممیز شناور (FPU) Programming: Enabling the Floating Point Unit

• برنامه‌نویسی: توسعه درایور UART و تحلیل مستندات Programming: Developing the UART Driver-Analyzing the Documentation

• برنامه‌نویسی: توسعه درایور UART و لیست کردن مراحل Programming: Developing the UART Driver- Listing out the Steps

• برنامه‌نویسی: توسعه درایور UART و پیاده‌سازی تابع Init Programming: Developing the UART Driver- Implementing the Init. Function

• برنامه‌نویسی: توسعه درایور UART و پیاده‌سازی تابع Write Programming: Developing the UART Driver- Implementing the Write Function

• برنامه‌نویسی: توسعه درایور UART و تست Programming: Developing the UART Driver- Testing

• برنامه‌نویسی: توسعه Timebase سیستم و تحلیل مستندات Programming: Developing the System Timebase- Analyzing the Documentation

• برنامه‌نویسی: توسعه Timebase سیستم و پیاده‌سازی تابع Init Programming: Developing the System Timebase- Implementing the Init. Function

• برنامه‌نویسی: توسعه Timebase سیستم و پیاده‌سازی سایر توابع Programming: Developing the System Timebase- Implementing other Functions

• برنامه‌نویسی: تست Timebase سیستم Programmming: Developing the System Timebase-Testing

• برنامه‌نویسی: توسعه BSP سیستم و لیست توابع مورد نیاز Programming: Developing the System BSP- Listing out the Required Functions

• برنامه‌نویسی: توسعه BSP سیستم و پیاده‌سازی درایور LED Programming: Developing the System BSP- Implementing the LED Driver

• برنامه‌نویسی: توسعه BSP سیستم و پیاده‌سازی درایور Push Button Programming: Developing the System BSP- Implementing the Push Button Driver

• برنامه‌نویسی: توسعه BSP سیستم و تست Programming: Developing the System BSP- Testing

• برنامه‌نویسی: توسعه درایور ADC سیستم و تحلیل مستندات Programming: Developing the System ADC Driver-Analyzing the Documentation

• برنامه‌نویسی: توسعه درایور ADC سیستم و لیست کردن مراحل Programming: Developing the System ADC Driver- Listing out the Steps

• برنامه‌نویسی: توسعه درایور ADC سیستم و پیاده‌سازی تابع Init Programming: Developing the System ADC Driver- Implementing the Init. Function

• برنامه‌نویسی: توسعه درایور ADC سیستم و پیاده‌سازی تابع Read Programming: Developing the System ADC Driver- Implementing the ADC Read Func.

مفاهیم بنیادی رمزنگاری Foundational Concepts of Cryptography

• برخی اصطلاحات رایج در رمزنگاری Some Common Terms in Cryptography

• مفهوم Cipher The Cipher

• دانلود سورس کد Source Code Download

رمز سزار (Ceasar Cipher) The Ceasar Cipher

• رمز سزار The Ceasar Cipher

• رمز ROT13 The ROT13 Cipher

• برنامه‌نویسی: به‌روزرسانی فضای کاری (Workspace) Programming: Updating the Workspace

• برنامه‌نویسی: توسعه تابع رمزگذاری سزار Programming: Developing the Ceasar Cipher Encryption Function

• برنامه‌نویسی: توسعه تابع رمزگشایی سزار Programming: Developing the Ceasar Cipher Decryption Function

• برنامه‌نویسی: رمزگذاری و رمزگشایی اعداد صحیح با رمز سزار Programming: Encrypting and Decrypting Integers with Ceasar Cipher

• برنامه‌نویسی: شکستن رمز سزار Programming: Cracking the Ceasar Cipher

رمز تک‌الفبایی (MonoAlphabetic Cipher) The MonoAlphabetic Cipher

• رمز تک‌الفبایی The MonoAlphabetic Cipher

• برنامه‌نویسی: توسعه تابع رمزگذاری تک‌الفبایی Programming: Developing the MonoAlphabetic Cipher Encryption Function

• برنامه‌نویسی: توسعه تابع رمزگشایی تک‌الفبایی Programming: Developing the MonoAlphabetic Cipher Decryption Function

رمز چندالفبایی (PolyAlphabetic Cipher) The PolyAlphabetic Cipher

• درک رمزهای چندالفبایی Understanding PolyAlphabetic Ciphers

• برنامه‌نویسی: توسعه تابع رمزگذاری ویژنر (Vigenere) Programming: Developing the Vigenere Cipher Encryption Function

• برنامه‌نویسی: توسعه تابع رمزگشایی ویژنر Programming: Developing the Vigenere Cipher Decryption Function

• برنامه‌نویسی: بهبود رمز ویژنر Programming: Improving the Vigenere Cipher

رمز ضربی (Multiplicative Cipher) The Multiplicative Cipher

• رمز ضربی The Multiplicative Cipher

• برنامه‌نویسی: تابع رمزگذاری ضربی Programming: The Multiplicative Cipher Encryption Function

• برنامه‌نویسی: تابع رمزگشایی ضربی Programming: The Multiplicative Cipher Decryption Function

توسعه اپلیکیشن میزبان برای دریافت و رمزگشایی داده‌های ارسالی Developing a Host Application for Receiving and Decrypting Transmitted Data

• راه‌اندازی پایتون Setting Up Python

• راه‌اندازی VSCode Setting Up VSCode

• برنامه‌نویسی: توسعه الگوریتم رمزگذاری سزار در پایتون Programming: Developing The Ceasar Cipher Encryption Algorithm in Python

• برنامه‌نویسی: توسعه الگوریتم رمزگشایی سزار Programming: Developing The Ceasar Cipher Decryption Algorithm

• برنامه‌نویسی: تست رمز سزار Programming: Testing the Ceasar Cipher

• برنامه‌نویسی: رمزگشایی داده‌های ارتباطی از فریم‌ور به میزبان Programming: Decrypting Communication Data from Firmware to Host

• برنامه‌نویسی: توسعه الگوریتم رمزگذاری تک‌الفبایی Programming: Developing The Monoalphabetic Encryption Algorithm

• برنامه‌نویسی: توسعه الگوریتم رمزگشایی تک‌الفبایی Programming: Developing The Monoalphabetic Decryption Algorithm

• برنامه‌نویسی: تست رمز تک‌الفبایی Programming: Testing The Monoalphabetic Cipher

• برنامه‌نویسی: رمزگشایی داده‌های ارتباطی از فریم‌ور با رمز تک‌الفبایی Programming: Monoalphabetic Cipher- Decrypting Communication Data from Firmware

مبانی رمزگذاری و رمزنگاری Foundations of Encryption and Cryptography

• تعاریف و تفاوت‌های بین رمزگذاری و رمزنگاری Definitions and Distinctions between Encryption and Cryptography

• خلاصه‌ای از درخت طبقه‌بندی Cipherها Summary of the Cipher Classification Tree

• رمزنگاری متقارن در برابر نامتقارن: تحلیل مقایسه‌ای Sysmetric vs Assymetric Encryption- a Comparative Analysis

• توابع هش رمزنگاری Cryptographic Hash Functions

• دینامیک رمزگذاری/رمزگشایی The Encryption/Decryption Dynamics

• استراتژی‌های پیاده‌سازی در سیستم‌های نهفته Implementation Strategies in Embedded Systems

پیکربندی کتابخانه رمزنگاری STM32 Configuring the STM32 Cryptogrqphic Library

• دریافت کتابخانه رمزنگاری STM32 Getting the STM32 Cryptographic Library

• دانلود میان‌افزار Cryptolib Cryptolib Middleware Download

• برنامه‌نویسی: یکپارچه‌سازی کتابخانه رمزنگاری STM32 Programming: Integrating the STM32 Cryptographic Library

• برنامه‌نویسی: تحلیل فایل‌های کتابخانه Programming: Analyzing the Files of the Library

• برنامه‌نویسی: پیاده‌سازی فایل سطح پایین CMOX Programming: Implementing the CMOX Low Level File

استاندارد پیشرفته رمزگذاری (AES) The Advanced Encryption Standard(AES)

• مروری بر استاندارد پیشرفته رمزگذاری (AES) Overview of the Advanced Encryption Standard

• برنامه‌نویسی: کار با AES CBC و مقداردهی اولیه بافرها Programming: Working with AES-CBC: Initializing the Buffers

• برنامه‌نویسی: لیست کردن مراحل Programming: Listing Out the Steps

• برنامه‌نویسی: رمزگذاری داده‌ها با الگوریتم AES CBC (بخش ۱) Programming: Encrypting Data with the AES-CBC Algorithm(Pt.1)

• برنامه‌نویسی: رمزگذاری داده‌ها با الگوریتم AES CBC (بخش ۲) Programming: Encrypting Data with the AES-CBC Algorithm(Pt.2)

• برنامه‌نویسی: مقایسه متن رمز شده مورد انتظار با متن رمز شده محاسبه شده Programming: Comparing the Expected Ciphertext to the Computed Ciphertext

• برنامه‌نویسی: رمزگشایی داده‌ها با الگوریتم AES CBC Programming: Decrypting Data with the AES-CBC Algorithm

• برنامه‌نویسی: تست پیاده‌سازی Programming: Testing the Implementing

کار با داده‌های سنسور Working with Sensor Data

• برنامه‌نویسی: تجزیه و ترکیب مجدد مقادیر ADC Programming: Decomposing and Recombining ADC Values

• برنامه‌نویسی: تعریف بافرها Programming: Declaring the Buffers

• برنامه‌نویسی: لیست کردن مراحل Programming: Listing Out the Steps

• برنامه‌نویسی: تکمیل سیستم Programming: Completing the System

پدینگ PKCS#7 PKCS#7 Padding

• درک پدینگ PKCS#7 Understaning PKCS#7 Padding

• برنامه‌نویسی: نیاز به پدینگ (Padding) Programming: The Need for Padding

• برنامه‌نویسی: پیاده‌سازی توابع پدینگ Programming: Implementing the Padding Functions

• برنامه‌نویسی: اعمال پدینگ PKCS#7 Programming: Applying PKCS#7 Padding

الگوریتم AES 256 AES-256

• برنامه‌نویسی: کار با الگوریتم AES 256 Programming: Working with the AES-256 Algorithm

تولیدکننده بیت‌های تصادفی معین (DRBG) The Determininstic Random Bit Generator(DRBG)

• برنامه‌نویسی: ساخت Context برای DRBG Programming: Contructing the DRBG Context

• برنامه‌نویسی: تعریف پارامترهای ورودی Programming: Declaring the Input Parameters

• برنامه‌نویسی: تولید داده‌های تصادفی با DRBG Programming: Generating Random Data with the DRBG

• برنامه‌نویسی: پیاده‌سازی تابع تولید کلید و IV برای الگوریتم AES Programming: Implementing the Key and IV Generating Function for the AES Algo

• برنامه‌نویسی: تست سیستم با کلید و IV تولید شده توسط DRBG Programming: Testing the System with Key and IV Generated by the DRBG

ضروریات تولید دایجست (Digest) Essentials of Digest Generation

• دایجست (Digest) چیست؟ What is a Disgest?

• ویژگی‌های کلیدی توابع هش Key Properties of Hash Functions

• هشینگ برای یکپارچگی داده‌ها Hashing for Data Integrity

• خانواده‌های اصلی الگوریتم‌های دایجست Major Families of Digest Algorithms

• شناسایی توابع هش امن و ایمن Identifying Safe and Secure Hash Functions

• بهترین روش‌ها در سیستم‌های نهفته Best Practises in Embedded Systems

• برنامه‌نویسی: هش کردن یک پیام با استفاده از SHA 256 Programming: Hashing a Message using SHA-256

احراز هویت داده‌ها با هشینگ کلیددار Data Authentication with Keyed Hashing

• چالش‌های تکیه بر یکپارچگی (Integrity) به تنهایی Challenges with the Integrity Alone

• درک هشینگ کلیددار Understanding Keyed Hashing

• مدیریت کلید و بهترین روش‌ها در هشینگ کلیددار Key Management and Best Practises in Keyed Hashing

تولید کد احراز هویت پیام (MAC) Message Authentication Code (MAC) Generation

• مقدمه‌ای بر تولید کد احراز هویت پیام (MAC) Introductiont to Message Authentication Code(MAC) Generation

• کاربردهای MAC Applications of MACs

• مقدمه‌ای بر کد احراز هویت پیام مبتنی بر هش (HMAC) Introduction to Hash-Based Message Authentication Code (HMAC)

• چرا از HMAC استفاده کنیم؟ Why Use HMACs?

• خلاصه‌ای از HMACها HMACs in Summary

• برنامه‌نویسی: کار با HMACها Programming: Working with HMACs

رمزنگاری نامتقارن Asymmetric Encryption

• مروری بر رمزنگاری متقارن Recap on Symmetric Enryption

• رمزنگاری نامتقارن و مشکل توزیع کلید Asymmetric Encryption-The Key Distribution Problem

• رمزنگاری نامتقارن به عنوان راهکاری برای توزیع کلید Asymmetric Encryption as a Solution to the Key Distribution Problem

• الگوریتم RSA: یک الگوریتم کلاسیک رمزنگاری نامتقارن RSA: A Classic Asymmetric Encryption Algorithm

امضاهای دیجیتال و عدم انکار Digital Signatures and Non-Repudiation

• مشکل کلیدهای مشترک و انکارپذیری (Repudiation) The Problem with Shared Keys- Repudiation

• برخی کاربردهای عدم انکار (Non Repudiation) Some Applications of Non-Repudiation

• دستیابی به عدم انکار با امضاهای دیجیتال Achieving Non-Repudiation with Digital Signatures

• درک نحوه عملکرد امضاهای دیجیتال Understanding How Digital Signatures Work

رمزنگاری RSA RSA (Rivest–Shamir–Adleman) Cryptography

• مروری بر RSA Overview of RSA

• مقدمه‌ای بر امضاهای دیجیتال RSA Introduction to RSA Digital Signatures

• خلاصه و محدودیت‌های RSA Summary and Limitations of RSA

• درک پارامترهای RSA Understanding RSA Parameters

• برنامه‌نویسی: تعریف بافرهای ورودی Programming: Declaring the Input Buffers

• برنامه‌نویسی: ساخت Context و تولید کلید خصوصی Programming: Constructing the Context and Generating the Private Key

• برنامه‌نویسی: رمزگشایی متن رمز شده با استفاده از کلید خصوصی Programming: Decrypting Ciphertext Using the Private Key

• برنامه‌نویسی: رمزگذاری داده‌ها با استفاده از کلیدهای عمومی Programming: Encrypting Data Using Public Keys

رمزنگاری منحنی بیضوی (ECC) Elliptic Curve Cryptography (ECC)

• مقدمه‌ای بر رمزنگاری منحنی بیضوی (ECC) Introduction to Elliptic Curve Cryptography

• امضا کردن با ECC Signing with ECC

• انواع ECC Variants of ECC

• مروری بر تبادل کلید دیفی-هلمن منحنی بیضوی (ECDH) Overview of Elliptic-Curve Diffie–Hellman (ECDH)

• مروری بر انواع الگوریتم ECDH Overview of ECDH Algorithm Variants

• برنامه‌نویسی: تعریف کلیدهای خصوصی و عمومی Programming: Defining the Private and Public_keys

• برنامه‌نویسی: محاسبه راز مشترک (Shared Secret) Programming: Computing the Shared Secret

بررسی دقیق محیط جانبی CRC در STM32 The STM32's CRC Peripheral: A Closer Look

• مروری بر محیط جانبی CRC در STM32 Overview of the STM32 CRC Peripheral

• درک فرآیند محاسبه CRC Understanding the CRC Calculation Process

• مثال گام به گام از فرآیند محاسبه CRC Step-by-step Example of the CRC Computation Process