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EtherCAT Slave底層追蹤與分析之研究

為了解決Forwarder OP的問題，作者林瑋朕 這樣論述：

工業4.0已是目前在工業控制領域中最為關注的議題也更是未來的趨勢。近年來，工業乙太網路漸漸的成熟，德國Beckhoff提出的EtherCAT則是具有高性能、高靈活性、低成本等等的優勢，脫穎而出成為了最被為關注的一種工業乙太網路協定，然而對於EtherCAT而言除了入手難度會比起其他協定來的高出許多之外，當在EtherCAT Slave底層應用是呈現在未知的狀況底下，侷限性就會變大，也是目前各廠商還在觀望之問題所在。因此，當能知曉EtherCAT Slave底層應用的架構時，就可輕易的建置任何的應用協定，對於發展上有很大的幫助，例如：減少開發的時長、可跳脫工業領域至商業或住家應用等等……。本論

文中使用R-IN32M3-EC EtherCAT晶片，搭配原廠提供的Simple Code並且撰寫一套簡易通訊軟體來進行追蹤與分析之實務，依據規範逐步的實作與分析，建立EtherCAT Slave底層應用之架構模型，利用此模型在EtherCAT Slave應用層中建入IO控制應用協定，並且與傳統的通訊協定進行優劣比較與探討，最終透過實際範例來驗證EtherCAT Slave底層應用之架構模型的可行性、泛用性以及完整性，達到輕鬆修改Slave與可建置任何應用協定之目的。

TruzGPS:基於TrustZone的位置隱私權保護系統

為了解決Forwarder OP的問題，作者張哲嘉 這樣論述：

中文摘要 iAbstract ii致謝 iiiContents ivList of Figures viiList of Tables ix1 Introduction 12 Related Work and Preliminary 52.1 Related Work . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52.1.1 LBS Server-side Protection Schemes . . . . . . . . . . . . . . . 52.1.2 LBS User-side Protect

ion Schemes . . . . . . . . . . . . . . . . 62.2 Preliminary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72.2.1 Latin Square . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72.2.2 Trusted Execution Environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82.2.3 ARM TrustZone . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 System Model and Assumptions 113.1 Location-based Service System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113.2 System Assumptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12iv3.3 Threat Model . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . 134 Hidden Multi-level Location Granularity Algorithm 154.1 Main Ideas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154.2 The Hi-MLG Algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164.2.1 Basic Idea . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . 164.2.2 Identical-Granularity Location Data . . . . . . . . . . . . . . . . 184.3 Server-side Processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234.3.1 High-privacy-level Server . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234.3.2 Medium-privacy-level Server . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . 234.3.3 Low-privacy-level Server . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244.4 Cost Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244.4.1 Server-side Storage Cost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244.4.2 Server-side Computation

al Cost . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254.4.3 Network Communication Cost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264.5 Security Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274.5.1 Robustness of Latin Square . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274.5.2 Resistance to Ea

vesdropping and Covert Channel Attacks . . . . 274.5.3 Strengthen the Security Level of Hi-MLG Algorithm . . . . . . . 274.6 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305 TruzGPS System Design 315.1 System Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . 315.2 Normal World . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335.2.1 Location Service Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335.2.2 Periodically Location Update . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335.3 Secure World . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . 345.3.1 Location Privacy Protection Trusted Application . . . . . . . . . 345.3.2 GPS Message Forwarder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345.4 TruzGPS Data and Control Flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35v6 TruzGPS System Implementation 376.1

Challenge of Hardware Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376.2 TruzGPS System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396.2.1 Location Service Manager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396.2.2 Location Privacy Protection Trusted Application . . . . . .

. . . 416.2.3 TEE Serial Bridge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 416.2.4 GPS Message Forwarder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 426.3 Performance Optimizations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 426.3.1 Session Reuse and KeepAlive TA . . . . . . . . . . .

. . . . . . 426.3.2 Last Location Preservation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 437 Evaluation 447.1 Security Analysis of TruzGPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 447.2 Performance Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457.2.1 Hi-MLG vs AES GCM . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457.2.2 TruzGPS Overhead . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 477.2.3 Success Ratio of Parsing the GPS Message . . . . . . . . . . . . 488 Conclusion 49Bibliography 50Appendices 57A GPS Message Parser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . 58B Location Obfuscation Module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58C GPS Messages Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58