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Engenharia · Capítulo 35 · Português

Capítulo 35 — Ateliê de projeto II

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Capítulo 35 — Ateliê de projeto II

Mapa da aula

Aula 35 publicada. Mapa, exemplo, EX069.

flowchart TD
  N0["35.1 Enunciado"]
  N1["35.2 Esboço da solução de referência"]
  N2["35.3 Crítica da banca"]
  N3["Nota de engenharia"]
  N4["Síntese"]
  N0 --> N1 --> N2 --> N3 --> N4
  N4 --> EX["Exemplo resolvido"]
  EX --> Q["Exercício EX069"]

Desenho lógico

flowchart LR
  N0["35.1 Enunciado"]
  N1["35.2 Esboço da solução de referência"]
  N2["35.3 Crítica da banca"]
  N3["Nota de engenharia"]
  N4["Síntese"]
  N0 --> N1 --> N2 --> N3 --> N4 --> Q["EX069"]
[35.1 Enunciado]
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    v
[35.2 Esboço da solução de referência]
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[35.3 Crítica da banca]
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[Nota de engenharia]
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[Síntese]
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    v
[Exemplo resolvido] --> [Exercício EX069]

Objetivos de aprendizagem

Você vai (1) projetar a autenticação pós-quântica de um ecossistema de documentos e firmware; (2) escolher entre ML-DSA, SLH-DSA e assinaturas baseadas em hash com estado; (3) projetar a validação de longo prazo com carimbos de tempo; e (4) defender o projeto diante de uma banca. O capítulo integra os Capítulos 26–34.

35.1 Enunciado

Projete assinaturas pós-quânticas para (a) os conhecimentos de embarque eletrônicos da BPA, verificáveis por 12 anos por parceiros e tribunais, e (b) o firmware de 3.000 dispositivos de campo, com vida útil de 10–20 anos e bootloaders restritos. Restrições: o software de verificação dos parceiros varia; alguns dispositivos não podem ser atualizados além de mais uma versão do bootloader.

As duas partes diferem na sua restrição principal. Os conhecimentos de embarque precisam ser verificáveis por tribunais e parceiros com software que a BPA não controla, então a compatibilidade e a evidência de longo prazo são o que mais importa. Os dispositivos de firmware podem receber apenas mais uma atualização de bootloader, então o que for escolhido agora precisa durar o restante da vida do dispositivo. As equipes que tratam as duas partes como um único problema costumam escolher um único algoritmo que não serve bem a nenhuma delas.

35.2 Esboço da solução de referência

(a) Conhecimentos de embarque: assinar com ML-DSA-65 ao lado da assinatura ECDSA existente durante a transição (assinaturas duplas no formato do documento), acrescentar carimbos de tempo confiáveis e planejar o recarimbo (renovação do carimbo de tempo de arquivo), para que a evidência continue válida se um algoritmo enfraquecer. (b) Firmware: a versão final do bootloader aceita duas chaves de verificação — LMS (SP 800-208, apenas verificação no dispositivo, assinatura no HSM com controle de estado) e ML-DSA-44 —, para que o comprometimento ou a quebra de uma deixe a outra; assinar cada imagem com as duas.

As duas partes usam dois algoritmos pelo mesmo motivo: vida longa sem segunda chance.

35.3 Crítica da banca

O jurídico pergunta se as assinaturas duplas confundem os tribunais — resposta: a política do documento declara que qualquer uma das assinaturas válidas basta durante a transição, e que as duas são exigidas após uma data. As operações perguntam pela vazão de assinaturas — a capacidade do LMS é dimensionada conforme o Capítulo 32. A segurança pergunta por que não o SLH-DSA para o firmware — as suas assinaturas maiores (7,8 kB ou mais na variante pequena) podem exceder os orçamentos de tempo de boot e de armazenamento nos menores dispositivos, mas ele continua candidato para os outros.

Cada resposta remete a uma decisão já tomada, que é o que a banca quer ver: evidências, não opiniões novas.

35.4 Erros comuns e limites

Dispositivos que não podem receber outra atualização de bootloader precisam de duas âncoras de confiança agora, já que não haverá chance posterior de acrescentar uma. A evidência jurídica precisa continuar válida por doze anos, o que exige a renovação dos carimbos de tempo se um algoritmo enfraquecer. Assinaturas com estado sem estado imposto pelo HSM arriscam a reutilização de índices após uma restauração, então as equipes sem essa capacidade devem preferir o ML-DSA ou o SLH-DSA.

Nota de engenharia

A validação de longo prazo merece um teste próprio. Simule a verificação de um conhecimento de embarque num ano futuro, configurando a política do verificador para rejeitar o ECDSA e aceitar apenas o ML-DSA e os carimbos de tempo renovados; os documentos assinados no início da transição ainda precisam ser validados pela sua cadeia de carimbos de tempo de arquivo. Executar esse teste agora revela se o formato do documento, a autoridade de carimbo de tempo e o software verificador realmente suportam as regras de transição que o jurídico aprovou no papel.

Exercícios

Síntese

A autenticação de vida longa precisa de diversidade de algoritmos, carimbos de tempo com renovação e escolhas de assinatura adequadas às restrições dos dispositivos e à capacidade de gerenciamento de estado.

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