| Evaluation and protection of compressed network-on-chip communications against hardware trojan attacks (Évaluation et protection de communications compressées dans les réseaux sur puce contre les attaques par chevaux de Troie matériels) | ||
Amara, Hamza - (2025-12-12) / Université de Rennes Evaluation and protection of compressed network-on-chip communications against hardware trojan attacks Langue : Anglais Directeur de thèse: Casseau, Emmanuel; Chillet, Daniel Laboratoire : IRISA Ecole Doctorale : MATISSE Thématique : Informatique | ||
Mots-clés : Réseaux sur puce , Compression delta , NoC approximatif , Trojan matériel, Systèmes de télécommunications, Virus informatiques Résumé : Les multiprocesseurs sur puce reposent sur les réseaux sur puce (NoCs) pour assurer des communications efficaces entre cœurs. L’augmentation du trafic accroît toutefois la latence et la consommation de bande passante, motivant l’adoption de techniques comme la compression delta et les communications approximatives. Bien qu’elles améliorent performances et efficacité énergétique, ces techniques exposent les NoCs à de nouvelles vulnérabilités face aux attaques de type Trojan matériel, pouvant dégrader la qualité des applications et les performances. Nous analysons ces menaces et proposons des solutions adaptées pour y remédier. Pour la compression delta, nous proposons SED2C, qui intègre statiquement des codes de détection et de correction d'erreurs pour protéger des bases de taille fixe, et DyED2C, qui ajuste dynamiquement la protection pour des bases de taille variable. Les résultats expérimentaux montrent une amélioration significative de la qualité des applications avec un faible surcoût matériel. Pour les communications approximatives, nous proposons DyEKF, basé sur un filtre de Kalman étendu (EKF), permettant un compromis entre fiabilité, performances et qualité des applications. Les évaluations montrent une réduction significative du taux de retransmission par rapport à l’état de l’art, tout en maintenant une qualité équivalente et un coût matériel modéré. Résumé (anglais) : Multiprocessor systems on chip rely on Networks-on-Chip (NoCs) to ensure efficient inter-core communication. Increasing traffic, however, raises latency and bandwidth consumption, motivating the adoption of techniques such as delta compression and approximate communication. While these techniques improve performance and energy efficiency, they expose NoCs to new vulnerabilities from Hardware Trojan attacks, which can degrade application quality and performance. To address this, we analyze these threats and propose suitable countermeasures. For delta compression, we propose SED2C, which statically integrates error detection and correction codes to protect fixed-size bases, and DyED2C, which dynamically adjusts protection for variable-size bases. Experimental results show a significant improvement in application quality with low hardware overhead. For approximate communication, we propose DyEKF, based on an Extended Kalman Filter (EKF), ensuring a trade-off between reliability, performance, and application quality. Evaluations demonstrate a significant reduction in retransmission rate compared to the state of the art, while maintaining equivalent quality and moderate hardware cost. Identifiant : rennes1-ori-wf-1-21843 | ||
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