Atualização de Firmware em Sistemas Embarcados de Forma Segura e Confiável

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Autor

Paulo Fyllipe Sell

Orientador

Prof. Emerson Ribeiro de Mello

Coorientador

Prof. Roberto de Matos

Curso

Engenharia de Telecomunicações

Resumo

Sistemas embarcados estão presentes em grande parte do dia-a-dia das pessoas. Equipamentos que monitoram a saúde, controlam casas e carros inteligentes ou ainda cidades inteiras permitem uma melhor qualidade de vida dos cidadãos. Estes dispositivos precisam manter seus firmwares atualizados e seguros, evitando que ataques maliciosos que comprometam seu funcionamento sejam realizados. A atualização, por sua vez, deve ser realizada de tal maneira que seja garantido neste processo que apenas firmwares de fontes conhecidas sejam aceitos, bem como garanta que o dispositivo não ficará inutilizável após o processo de atualização. Este trabalho propõe uma solução de atualização de firmware em sistemas embarcados microcontrolados, de forma que a atualização seja realizada de forma segura e confiável. A proposta apresenta uma organização de classes, na linguagem de programação C++, de forma que a implementação da solução de atualização de firmware seja portável em diferentes plataformas. Para validar a solução proposta, uma implementação foi realizada utilizando o kit de desenvolvimento STM32L562-DK Discovery. Um conjunto de experimentos foram conduzidos a fim de verificar se a solução de atualização de firmware, bem como a implementação realizada, conseguiria garantir a atualização segura e confiável. Os resultados demonstraram que a solução é capaz de garantir que a atualização seja realizada de forma segura e confiável.

Palavras chave

Atualização de firmware. Confiabilidade. Integridade.

Abstract

Embedded systems are present in a large part of people's daily lives. Devices that monitor health, control smart homes and cars or even entire cities allow for a better quality of life for citizens. These devices need to keep their firmwares up-to-date and safe, preventing malicious attacks that might compromise their regular operation. The update process must occur in a way that it is guaranteed that only firmwares generated from known sources can be installed in the device, as well as guarantee that the device will not be unusable after the update process.This work proposes a firmware update solution in embedded micro-controlled systems, so that the safety and reliability properties are guaranteed. The proposal presents an organization of classes, developed in the C++, so that an implementation of the update solution is portable across different platforms. To validate the proposal, an implementation was performed using the STM32L562-DK Discovery development kit. A set of experiments were conducted in order to verify whether the firmware update solution, as well as the implementation performed, were able to guarantee a safe and reliable update. The results showed that the solution is capable of ensuring that the update is carried out in a safe and reliable manner.

Keywords

Firmware update. Reliability. Integrity.

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