Ing. Michal Štepanovský, Ph.D.

Ing. Michal Štepanovský, Ph.D.

Ing. Jiří Kašpar

Katedra teoretické informatiky

Tato práce se zabývá analýzou, návrhem a implementací systému, který umožňuje simulovat vykonávání programů na vybrané mikroarchitektuře. Řešeršní část práce se zabývá srovnáním již existujích řešení a popisuje technologie a termíny použité dále v práci, praktická část navazuje představením návrhu aplikace, popisem jeho částí a postupu použitém při implementaci. Zvolený problém byl vyřešen pomocí integrace programu s hardware simulátorem Icarus Verilog. Byl vytvořen systém, který v základu podporuje zjednodušenou mikroarchitekturu MIPS32 s možností nakonfigurování dalších mikroarchitektur. Přínos práce spočívá v možnosti pro studenty počítačově orientovaných předmětů díky vizualizaci snadněji pochopit strukturu a činnost procesorů. V příloze na USB disku lze nalézt program, zdrojové kódy a manuál k použití.

Práce na DSpace

Ing. Michal Štepanovský, Ph.D.

Ing. Zdeněk Buk, Ph.D.

Katedra teoretické informatiky

Hlavním cílem této práce je implementovat simulátor procesoru, který podporuje instrukční sadu MIPS32. Implementaci vyřeším jako dva programy - jádro simulátoru napsané v jazyce Verilog a obalující grafická aplikace v jazyce Java s použitím grafického frameworku JavaFX. Výsledkem práce je aplikace, která přečte a spustí program napsaný ve strojovém jazyce architektury MIPS32 a zobrazí historii běhu programu. Ukazuje hodnoty v jednotlivých vodičích a modulech procesoru, datovou paměť, instrukční paměť a simulaci skryté paměti (cache). Tento simulátor bude v budoucnu použit pro výuku předmětu BI-APS (Architektury počítačových systémů), použitá instrukční sada je proto upravena pro potřeby tohoto předmětu.

Práce na DSpace

Ing. Michal Štepanovský, Ph.D.

Ing. Jiří Buček, Ph.D.

Katedra počítačových systémů

Cilem prace je popsat princip utoku ZombieLoad a jeho provedeni. Teoreticka cast seznamuje ctenare s nekterymi specifiky modernich procesoru. Nasleduje analyza samotneho utoku vcetne popisu cache postranniho kanalu, ktery je vyuzivan. Teoretickou cast uzavira kapitola popisujici aplikovane zaplaty na urovni operacnich systemu a procesoru. V prakticke casti je popsana samotna realizace peti variant utoku na operacnim systemu Linux. V popisu jsou zdurazneny prekazky zabranujici uspesnemu utoku a jejich reseni. Posledni kapitola analyzuje uspesnost implementovanych variant a zneuzitelnost zranitelnosti.

Práce na DSpace

Ing. Michal Štepanovský, Ph.D.

Ing. Josef Kokeš

Katedra počítačových systémů

Tato práce se zabývá steganografií, konkrétně ukrytím libovolných dat do poskytnutého obrázku, při použití samoopravných kódů. V práci jsou analyzovány způsoby ukrytí dat do obrázku, různé druhy samoopravných kódů a jejich možnosti ve vztahu k rozsahu a typu poškození obrázku. Na základě toho je vytvořena aplikace, včetně uživatelského rozhraní, která ukryje poskytnutá data do zvoleného obrázku za pomoci vybraného samoopravného kódu a metody vkládání. Pomocí aplikace jsou samoopravné kódy a metody vkládání prakticky analyzovány. Aplikace je vytvořena a testována pro operační systém GNU/Linux.

Práce na DSpace

Ing. Michal Štepanovský, Ph.D.

Ing. Jiří Dostál, Ph.D.

Katedra počítačových systémů

Tato práce se zabývá proveditelností útoku Fallout spadajícím do skupiny architekturálních útoků také známých jako MDS a implementuje tento útok na procesoru nepodporujícím instrukce typu TSX. Práce identifikuje předpoklady nutné k provedení tohoto druhu útoku a následně analyzuje proveditelnost útoku v praxi a odhaduje závažnost celé problematiky. Součástí práce je program umožňující detekovat zranitelné operační systémy a architektury procesorů, které dovolují předat nesprávná data procesu bez kontroly, zdali má tento proces k daným datům právo přistupovat.

Práce na DSpace

Ing. Michal Štepanovský, Ph.D.

Ing. Mgr. Pavla Vozárová, Ph.D., M.A.

Katedra softwarového inženýrství

Táto bakalárska práca popisuje proces tvorby softvéru slúžiaceho na odhad veku dospelého jedinca na základe skenu jeho panvovej kosti. Strojové učenie má v súčasnosti rozsiahle uplatnenie v rôznych oblastiach vrátane v oblastiach ako sú forenzná antropológia, paleontológia či história. Používanie tohto softvéru ich časť práce zameranej na určenie veku jedincov značne uľahčí. V práci sa zameriavam na analýzu vstupných dát, návrh rôznych modelov strojového učenia, ktoré slúžia na predikciu veku jedincov, ich následnú validáciu a napokon aj na implementáciu a testovanie používateľského rozhrania.

Práce na DSpace

Ing. Michal Štepanovský, Ph.D.

doc. RNDr. Ing. Petr Zemánek, CSc.

Katedra počítačových systémů

Práce se zabývá zranitelností CVE-2019-9213 související s chybou \mbox{v pa}\-mě\-ťo\-vém substému operačního systému Linux. Umožnuje namapování virtuální adresy 0. Zranitelnost je včetně dvou dalších (Mutagen Astronomy a Dirty COW) analyzovaná a je navržen útok za účelem eskalace oprávnění na danou zranitelnost. Na adresu 0 je nahrán škodlivý kód a spuštěn v privilegovaném režimu. Útok je úspěšný, nic\-méně jsou vypnuté některé systémové ochrany

Práce na DSpace

Ing. Michal Štepanovský, Ph.D.

Ing. Jitka Hrabáková, Ph.D.

Katedra aplikované matematiky

Odhad dožitého věku je jedním ze základních úkolů při vytváření biologického profilu ve forenzní antropologii. Pro odhad se využívají nejrůznější kosterní pozůstatky. Acetabulum aktuálně stojí v popředí výzkumného zájmu. Tato práce se zabývá odhadem dožitého věku ze snímků acetabula pomocí konvolučních neuronových sítí. Kromě toho je kladen důraz na předzpracování vstupních dat a na optimalizaci hyperparametrů zvoleného modelu. Výsledkem práce je regresní model strojového učení pro odhad dožitého věku ze snímků acetabula.

Práce na DSpace

Ing. Michal Štepanovský, Ph.D.

Ing. Jiří Kašpar

Katedra počítačových systémů

Tato bakalářská práce se zabývá rešerši vybraných bezpečnostnich zranitelnosti v modernich procesorech. Teoretická část práce obsahuje popis zranitelnosti Rogue In-Flight Data Load, Load Value Injection a Foreshadow. Do větši hloubky je popsána zranitelnost Lazy FP State Restore včetně teoretických návrhů útoků na tuto zranitelnost. Představuji pokus o implementaci útoku na tuto zranitelnost, která má za cil odhalit omezené množstvi soukromých dat jiného programu uložených v procesorových registrech. Popisuji vybrané části zdrojového kódu implementace, které tvoři jádro útoku. Poznatky z tvorby implementace a analýza předpokladů k provedeni útoku vedou k závěru, že LazyFP nepředstavuje v současnosti závažnou bezpečnostni hrozbu.

Práce na DSpace

Ing. Michal Štepanovský, Ph.D.

RNDr. Ing. Vladimír Smotlacha, Ph.D.

Katedra počítačových systémů

Hlavním obsahem této bakalářské práce je studie problémů elastických optických sítí a jejich teoretická řešení. Jsou zde představena optická vlákna jako celek, jejich rozdělení a jejich vlastnosti. V práci se zaměřuji i na porovnání elastických optických sítí s technologií hustého vlnového multiplexu "DWDM". Výsledkem porovnávací části je zjištění, jakého objemu spektra a za jakých podmínek dokáže novější technologie ušetřit. Přínosem práce je také detailní představení RSA problému, v nemž se probírá hlavní funkce optických vláken, a to sice směrování a alokace spektra. S tím jsou však spojené mnohé problémy, jako například fragmentace spektra, modulace signálu a další, které jsou v práci taktéž představeny. Na závěr práce se detailněji zabývám problémem odolnosti vůči chybám, který jsem rozebral do detailu.

Práce na DSpace

Ing. Michal Štepanovský, Ph.D.

doc. Ing. Ivan Šimeček, Ph.D.

Katedra číslicového návrhu

Zaměřením této práce je přiblížení činnosti superskalárních procesorů a navržení superskalární mikroarchitektury procesoru využívající instrukční sady RISC-V RV32I. Navržená mikroarchitektura se nazývá VTM Veznik Tomas Microarchitecture) a je popsána jazykem SystemVerilog. VTM je superskalární mikroarchitektura, která zpracovává dvě instrukce najednou a ve vykonávacím stupni vykonává do čtyř instrukcí najednou. Hlavním výstupem této práce jsou zdrojové kódy popisující VTM. Zdrojové kódy spolu s teoretickou částí této práce mohou posloužit jako učební pomůcka, která ukazuje fungovaní superskalárních procesorů, cílená na studenty.

Práce na DSpace

Ing. Michal Štepanovský, Ph.D.

Ing. Jan Bělohoubek, Ph.D.

Katedra počítačových systémů

Tato bakalářská práce se věnuje studiu principů fungování superskalárních mikroarchitektur procesorů a návrhu vlastní mikroarchitektury založené na ISA RISC-V RV32I, konkrétně jejímu popisu v jazyce HDL. Vytvořený procesor je v ideálním případě schopen číst z paměti 2 instrukce najednou a dokončit také 2 instrukce najednou. Zdrojové kódy napsané v jazyce Verilog lze použít jako podklad pro budoucí bakalářské práce nebo využít při výuce.

Práce na DSpace