Detection of undocumented JavaCard API using power side-channels

Bc. Petr Hanák

Diplomová práce

Anotace:

Java Card je technologie umožňující použití Javy na čipových kartách. Výrobci karet často na karty nahrávají nějaké API. Někdy je jeho dokumentace veřejně dostupná, někdy je API proprietární. V této práci vyvíjíme techniky pro odhalování tohoto neznámého API na kartě. Hlavním postupem je vyhledávání úniku informací časovým postranním kanálem během instalace programu na kartě. Pro přesné měření času používáme odběrovou křivku karty. Vyvinuté techniky testujeme na několika reálných kartách. Výsledky ukazují, že instalace programů na kartu často není implementovaná v konstantním čase a je možné najít únik informací časovým postranním kanálem. Demonstrujeme, že takové úniky je možné využít pro efektivnější odhalování neznámého API.

Abstract:

Java Card is a technology that allows Java to run on smart cards. Card manufacturers often preload some APIs on the cards. Sometimes, their documentation is available; sometimes, the API is proprietary. In this work, we develop techniques to enumerate unknown API on a Java Card. The main approach is to search for timing side-channel leakage during program installation on the card. We use power-trace analysis to measure the time precisely. We evaluate the techniques on several real cards. The results show that the installation is often not implemented in constant time, and timing side-channel leakage can be found. We demonstrate that the leakage can be used to more effectively enumerate the API.

Keywords

Java Card, side-channel, power trace, CAP file, timing leakage, postranní kanál, čipová karta

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 19. 5. 2026

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 15. 6. 2026
• Vedoucí: doc. RNDr. Petr Švenda, Ph.D.
• Oponent: RNDr. Jan Kvapil

Masarykova univerzita

Fakulta informatiky

Magisterský studijní program / obor:
Počítačové systémy, komunikace a bezpečnost / Informační bezpečnost