Diplomová práce

Low-cost monitoring of smartcard communication using single-board computer applied to Bitcoin transaction signing

Bc. Lejla Džaferbegović
Anotace

Tato práce analyzuje možnost pasivního zachycení komunikace přes I/O linku čipové karty pomocí desky Raspberry Pi a demonstruje její praktičnost prostřednictvím příkladu zjednodušené Bitcoinové transakce. Teoretická část pokrývá komunikační strukturu čipových karet a různé možnosti logování komunikace čipových karet. Praktická část práce obsahuje jak hardwarové, tak softwarové nastavení loggeru, vyhodnocení přesnosti loggeru a nakonec prezentaci bezpečnějšího podepisování Bitcoin transakcí.

Abstract

This thesis analyzes the possibility of passive communication capture over the smart card’s I/O line using Raspberry Pi board and demonstrates its practicality through a simplified Bitcoin transaction. The theoretical part covers smart card communication structure and different possibilities of smart card communication logging. The practical part of the thesis incorporates both hardware and software …více

Zadání práce
A smartcard communicates with a terminal using the APDU-based protocol specified by the ISO7816 standard. The goal of this thesis is to analyze possibilities for passive communication capture using a low-cost device like Arduino or Raspberry Pi and demonstrate its usefulness by adding an external display with extracted data of Bitcoin transactions.
The theoretical part will provide the background necessary to capture and decode ISO7816 communication and survey existing approaches utilized by logic analyzers, oscilloscope-based decoders, and active logging hardware or software devices. The problem of signing data with and without a trusted display will be discussed with a survey of typical solutions used.
The practical part of this thesis shall cover the following parts:
  • Analyze the practical options for I/O capture and ISO7816 decoding using Arduino or Raspberry Pi.
  • Evaluation of a capture method accuracy and robustness on a larger number of transmitted APDU packets and 2-3 different smartcards.
  • Demonstration of a more secure Bitcoin transaction signing with JavaCard smartcard and an external display showing transaction details captured on the I/O line.

References:
ISO/IEC 7816-1:2011, Identification cards - Integrated circuit cards - Part 1: Cards with contacts - Physical characteristics standard, https://www.iso.org/standard/54089.html
Bitcoin transaction https://developer.bitcoin.org/devguide/transactions.html
L. Hrbacek: Logging and replay of smartcard communication, https://is.muni.cz/auth/th/qg0v2/
Práce zkontrolována:
16. 12. 2023 10:11, doc. RNDr. Petr Švenda, Ph.D., učo 4085
Jazyk práce
angličtina angličtina
Termín obhajoby
13. 2. 2024
Práce byla úspěšně obhájena

Vedoucí

doc. RNDr. Petr Švenda, Ph.D., učo 4085
KPSK FI MU

Oponent

Ing. Milan Brož, Ph.D., učo 168968
KPSK FI MU

  • Přidání souboru

    Soubor nebo složku lze nahrát pomocí tlačítka Přidat.
  • Další operace se soubory

    Podrobnosti lze zjistit označením příslušného řádku.
  • Pohled pro experty

    Pro častou práci je možné zvolit režim Více možností.
  • Vyhledávání souborů

    Vyhledávaný výraz můžete zadat přímo do adresního řádku.
  • Rychlý přístup k souborům

    Pomocí funkce Nedávné je možné se rychle vrátit k právě prohlíženým souborům. Oblíbené soubory je také možné označit Hvězdičkou.