Teamprojekt WS 26/27

Organisation

Gruppentreffen:

• Zweiwöchig montags von 9:45 bis 11:15 in Raum IZ 358.

Betreuer:

• Jakob Tepe

Das Kick-Off findet am Montag, 26. Oktober 2026, um 9:45 Uhr im Raum IZ 358 statt.  Ihr könnt euch bei Interesse gerne vorher per E-Mail melden.  Entscheidend für die Teilnahme ist aber euer Erscheinen beim Kick-Off.

Überblick

Fault Sensitivity Analysis (FSA) ist ein Cyber-Angriff, bei dem gezielt Fehler in kryptographische Schaltungen erzeugt und statistisch ausgewertet werden. Daraus lassen sich geheime Daten wie z.B. kryptographische Schlüssel gewinnen. Eine Gegenmaßnahme ist eine Schaltungsimplementierung, bei der Signalpfad-Verzögerungen unabhängig von sensiblen Daten sind. Das Ziel dieses Projekts ist es, ein Tool zu bauen, welches die Gegenmaßnahme automatisiert. 

Dafür soll ein Programm erstellt werden, in dem man eine Schaltung erstellen kann. Diese Schaltung soll dann per Knopfdruck in eine äquivalente Schaltung umgewandelt werden, in der nur ausgewählte Gatter verwendet werden dürfen.

Das Projekt besteht also aus zwei Teilen:

1. GUI: Die GUI ermöglicht es, eine Schaltung zu implementieren. Dazu kann man in der GUI auswählen, welche Gatter für die äquivalente Schaltung erlaubt sind.
2. Backend: Das Backend synthetisiert aus der implementierten Schaltung automatisch eine äquivalente Schaltung mit den erlaubten Gattern. Für das Backend werdet ihr einen Syntax-Guided Synthesis (SyGuS) Solver bauen. 

Ansprechpartner

Der Ansprechpartner für das Teamprojekt ist Jakob Tepe.

Anmeldung

Zur Anmeldung solltet ihr an dem Kick-Off Treffen am 26.10.2026 um 9:45 Uhr im Raum IZ 358 teilnehmen. Falls ihr daran nicht teilnehmen könnt, schreibt bitte eine E-Mail.

Technologien

Wir empfehlen, als Programmiersprache C++ zu verwenden. Wir können euch Boilerplate-Code und einen Parser, generiert durch ANTLR, zur Verfügung stellen.

Ressourcen

• A. Solar-Lezama, "Introduction to Program Synthesis", MIT Lecture, https://people.csail.mit.edu/asolar/SynthesisCourse/index.htm

• N. Polikarpova, "Program Synthesis", UCSD Lecture, https://github.com/nadia-polikarpova/cse291-program-synthesis/tree/master

• R. Alur et al., "Syntax-Guided Synthesis", 2013, FMCAD, doi: 10.1109/FMCAD.2013.6679385.

• R. Alur et al., "Search-Based Program Synthesis", 2018, Commun. ACM, doi:10.1145/3208071.

• A. Udapa et al., "TRANSIT: Specifying Protocols with Concolic Snippets" , 2013, PLDI, doi:10.1145/2499370.2462174.

• Ding et al., "Enhanced Enumeration Techniques for Syntax-Guided Synthesis of Bit-Vector Manipulations", 2024, POPL, https://doi.org/10.1145/3632913

• Y. Ding, X. Qui, "Enhanced Enumeration Techniques for Syntax-Guided Synthesis of Bit-Vector Manipulations", 2024, POPL, doi:10.1145/3632913.

• S. Barke et al., "Just-in-Time Learning for Bottom-Up Enumerative Synthesis", 2020, OOPSLA, doi:10.1145/3428295.

• W. Lee, "Combining the Top-Down Propagation and Bottom-Up Enumeration for Inductive Program Synthesis", 2021, POPL, doi:10.1145/3434335.

• Y. Yoon et al., "Inductive Program Synthesis via Iterative Forward-Backward Abstract Interpretation", 2023, PLDI, doi:10.1145/3591288.

• S. Gulwani, "Automating String Processing in Spreadsheets Using Input-Output Examples", 2011, POPL, doi:10.1145/1926385.1926423.

• Y. Li et al., "Fault Sensitivity Analysis", 2010, CHES, doi:10.1007/978-3-642-15031-9_22.

• H. Eldib et al., "Synthesis of Fault-Attack Countermeasures for Cryptographic Circuits", 2016, CAV, doi:10.1007/978-3-319-41540-6_19.