Guilherme Perin
Possui graduação em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), mestrado em Informática pelo Programa de Pós-Graduação em Informática (PPGI) da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) e Possui doutorado pela Université de Montpellier 2/França em Sistemas Automáticos e Micro-eletrônicos (SyAM). Trabalhou como analista de segurança sênior na empresa Riscure (Delft, Holanda) por 5 anos. Atuou como pós-doutorando em duas universidades por um período de três anos (Delft University of Technology e Radboud University, Holanda), atuando com segurança da informação, deep learning e machine learning. Tem experiência em engenharia elétrica e ciência da computação, com ênfase em machine learning, deep learning, microeletrônica, circuitos digitais, sistemas embarcados, segurança em circuitos microeletrônicos, ataques por canais laterais, processamento digital de sinais, mineração de dados e estatística. Desde 2022 é professor adjunto na Leiden University, Holanda.
Informações coletadas do Lattes em 28/07/2024
Acadêmico
Formação acadêmica
Doutorado em Systèmes Automatiques et Micro-électroniques
2011 - 2014
Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques
Título: On the Resistance of RSA Countermeasures at Algorithmic, Arithmetic and Hardware Levels Against Chosen-Message, Correlation and Single-Execution Attacks
Orientador: Philippe Maurine
Coorientador: Lionel Torres and Laurent Imbert. Palavras-chave: Microeletrônica; Criptografia; RSA; Side-Channel Attacks; Residue Number System; Montgomery Exponentiation. Grande área: OutrosGrande Área: Engenharias / Área: Engenharia Elétrica. Grande Área: Engenharias / Área: Engenharia Elétrica / Subárea: Circuitos Elétricos, Magnéticos e Eletrônicos. Setores de atividade: Pesquisa e desenvolvimento científico.
Mestrado em Informática
2009 - 2011
Universidade Federal de Santa Maria
Título: Arquiteturas de Criptografia de Chave Pública: análise de desempenho e robustez
, Ano de Obtenção: 2011.João Baptista dos Santos Martins.Bolsista do(a): Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPES, Brasil. Palavras-chave: Criptografia.
Graduação em Engenharia Elétrica
2003 - 2008
Universidade Federal de Santa Maria
Título: Filtro a Capacitor Chaveado com Aplicação em Marca-Passo Cardíaco
Orientador: João Baptista dos Santos Martins
Pós-doutorado
2022 - 2022
Pós-Doutorado. , Radboud University Nijmegen, RUN, Holanda. , Grande área: Engenharias, Grande Área: Ciências Exatas e da Terra / Área: Probabilidade e Estatística / Subárea: Machine Learning. , Grande Área: Ciências Exatas e da Terra / Área: Ciência da Computação / Subárea: Inteligência Artificial.
2020 - 2022
Pós-Doutorado. , Delft University of Technology, TU DELFT, Holanda. , Grande área: Engenharias, Grande Área: Engenharias / Área: Engenharia Elétrica / Subárea: Criptografia. , Grande Área: Ciências Exatas e da Terra / Área: Ciência da Computação / Subárea: Deep Learning.
Idiomas
Inglês
Compreende Bem, Fala Bem, Lê Bem, Escreve Bem.
Português
Compreende Bem, Fala Bem, Lê Bem, Escreve Bem.
Francês
Compreende Bem, Fala Bem, Lê Bem, Escreve Bem.
Holandês
Compreende Razoavelmente, Fala Razoavelmente, Lê Razoavelmente, Escreve Razoavelmente.
Áreas de atuação
Grande área: Ciências Exatas e da Terra / Área: Ciência da Computação / Subárea: Deep Learning.
Grande área: Ciências Exatas e da Terra / Área: Probabilidade e Estatística / Subárea: Machine Learning.
Grande área: Ciências Exatas e da Terra / Área: Ciência da Computação / Subárea: Inteligência Artificial Generativa.
Grande área: Engenharias / Área: Engenharia Elétrica / Subárea: Ataques por Canais Laterais.
Grande área: Ciências Exatas e da Terra / Área: Ciência da Computação / Subárea: Segurança de IA.
Grande área: Ciências Exatas e da Terra / Área: Ciência da Computação / Subárea: Segurança em Hardware.
Participação em eventos
Constructive Side-Channel Analysis and Secure Design (COSADE). Attacking Randomized Exponentiations Using Unsupervised Learning. 2014. (Congresso).
16th Euromicro Conference on Digital System Design(DSD). Electromagnetic Analysis on RSA Algorithm Based on RNS. 2013. (Congresso).
Smart Card Research and Advanced Applications (CARDIS). Practical Analysis of RSA Countermeasures Against Side-Channel Electromagnetic Attacks. 2013. (Congresso).
Test in Europe Conference Exibition (DATE). Amplitude demodulation-based EM analysis of different RSA implementations. 2012. (Congresso).
Southern Programmable Logic (SPL). Montgomery Modular Multiplication on Reconfigurable Hardware: Fully Systolic Array vs Parallel Implementation. 2010. (Congresso).
ARQTECS - I Seminário sobre Tecnologias Sustentáveis. 2007. (Seminário).
EMICRO - Escola de Microeletrônica. 2006. (Congresso).
XIV Jornadas de Jovens Pesquisadores da AUGM. Gerador de Arritmias Cardíacas. 2006. (Congresso).
EMICRO - Escola de Microeletrônica. 2005. (Outra).
Produções bibliográficas
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Martins, J.B. ; PERIN, G. ; SANTIN, E. ; TAFFAREL, J. E. . Gerador de Arritmias Cardíacas. In: AUGM - Jornada Internacional de Jovens Pesquisadores, 2006, Campinas - SP. XIV Jornadas de Jovens Pesquisadores, 2006.
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PERIN, G. ; WU, LICHAO ; S. Picek . Exploring Feature Selection Scenarios for Deep Learning-based Side-channel Analysis. 2022. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).
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PERIN, G. ; CHMIELEWSKI, 'UKASZ ; BATINA, LEJLA ; S. Picek . Keep it Unsupervised: Horizontal Attacks Meet Deep Learning. 2021. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).
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HEUSER, A. ; S. Picek ; PERIN, G. ; GUILLEY, S. . Profiled Side-Channel Analysis in the Efficient Attacker Framework. 2021. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).
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PERIN, G. ; BUHAN, I. ; S. Picek . Learning When to Stop: A Mutual Information Approach to Prevent Overfitting in Profiled Side-Channel Analysis. 2021. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).
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PERIN, GUILHERME ; CHMIELEWSKI, L. ; S. Picek . Strength in Numbers: Improving Generalization with Ensembles in Machine Learning-based Profiled Side-channel Analysis. 2020. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).
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PERIN, G. ; S. Picek . On the Influence of Optimizers in Deep Learning-Based Side-Channel Analysis. 2020. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).
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PERIN, G. ; IMBERT, LAURENT ; Torres, L. ; MAURINE, PHILIPPE . Attacking Randomized Exponentiations Using Unsupervised Learning. 2014. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).
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PERIN, G. ; IMBERT, LAURENT ; Torres, L. ; MAURINE, PHILIPPE . Electromagnetic Analysis on RSA Algorithm Based on RNS. 2013. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).
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PERIN, G. ; IMBERT, LAURENT ; Torres, L. ; MAURINE, PHILIPPE . Practical Analysis of RSA Countermeasures Against Side-Channel Electromagnetic Attacks. 2013. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).
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PERIN, G. ; Maurine, P. ; Benoit, P. ; Torres, L. . Amplitude Demodulation-based EM Analysis of Different RSA Implementations. 2012. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).
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PERIN, G. ; Herrmann, F. Luís ; Mesquita, D.G. ; Martins, J.B. . Montgomery Modular Multiplication in Reconfigurable Hardware: Systolic vs Parallel Implementation. 2010. (Apresentação de Trabalho/Congresso).
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SANTIN, E. ; PERIN, G. ; TAFFAREL, J. E. ; Martins, J.B. . Gerador de Arritmias Cardíacas. 2006. (Apresentação de Trabalho/Congresso).
Projetos de pesquisa
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2022 - Atual
IB-RAR: Information Bottleneck as Regularizer for Adversarial Robustness, Descrição: This project proposes a novel method, IB-RAR, which uses Information Bottleneck (IB) to strengthen adversarial robustness for both adversarial training and non-adversarial-trained methods. We first use the IB theory to build regularizers as learning objectives in the loss function. Then we filter out unnecessary features of intermediate representation according to their mutual information (MI) with labels, as the network trained with IB provides easily distinguishable MI for its features. Experimental results show that IB-RAR can be naturally combined with adversarial training and provides consistently better accuracy on new adversarial examples. The IB-RAR method improves the accuracy by an average of 2.66% against five adversarial attacks for ResNet-18, wide ResNet-28-10, and VGG-16, trained with three adversarial training benchmarks and the CIFAR-10, CIFAR-100, and Tiny ImageNet datasets. In addition, IB-RAR also provides good robustness for undefended methods, such as training with cross-entropy loss only. Finally, without adversarial training, the VGG-16 network trained using IB-RAR on the CIFAR-10 dataset reaches an accuracy of 35.86% against PGD examples, while using all layers reaches 25.61% accuracy.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Doutorado: (1) . , Integrantes: Guilherme Perin - Coordenador / Stjepan Picek - Integrante / Xiaoyun Xu - Integrante.
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2022 - Atual
Profiled Side-Channel Analyis with Generative Models, Descrição: Profiling side-channel attacks can be conducted in a so-called worst-case scenario when it is assumed that an adversary has control of a target that is identical to the target one. This means that this adversary can obtain a dataset from this device under control, by knowing the randomness and key of the evaluated cryptographic algorithm. In this project, we propose a conditional generative adversarial network (CGAN) framework that can perform profiling side-channel analysis when the open and target device are not necessarily identical devices. Results in this research direction will open new perspectives for SCA, demanding stronger countermeasures for cryptographic algorithms.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Doutorado: (1) . , Integrantes: Guilherme Perin - Coordenador / Stjepan Picek - Integrante.
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2022 - Atual
Shift-invariance Robustness of Convolutional Neural Networks in Side-channel Analysis, Descrição: Convolutional neural networks (CNNs) offer unrivaled performance in profiling side-channel analysis. This claim is corroborated by numerous results where CNNs break targets that are protected with masking and/or hiding countermeasures. One hiding countermeasure is commonly investigated: desynchronization (misalignment). The conclusions usually state that CNNs can break desynchronization as they are shift-invariant. This project investigates that claim in more detail and reveals that the situation is not so simple. While CNNs do have certain shift-invariance, it is far from sufficient for commonly encountered scenarios in deep learning-based side-channel analysis. We propose to use data augmentation to improve the shift-invariance and, as an especially powerful version, ensembles of data augmentation. Our results show the proposed techniques work very well and improve the attack significantly, even to an order of magnitude.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Doutorado: (2) . , Integrantes: Guilherme Perin - Coordenador / Stjepan Picek - Integrante / Marina Krcek - Integrante / WU, LICHAO - Integrante.
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2021 - 2023
ExDL-SCA - Layer-wise Explainability of Deep Learning Side-channel Analysis, Descrição: Masked cryptographic implementations can be vulnerable to higher-order attacks. For instance, deep neural networks have proven effective for second-order profiling side-channel attacks even in a black-box setting (no prior knowledge of masks and implementation details). While such attacks have been successful, no explanations were provided for understanding why a variety of deep neural networks can (or cannot) learn high-order leakages and what the limitations are. In other words, we lack the explainability on neural network layers combining (or not) unknown and random secret shares, which is a necessary step to defeat, e.g., Boolean masking countermeasures. This project uses information-theoretic metrics to explain the internal activities of deep neural network layers. We propose a novel methodology for the explainability of deep learning-based profiling side-channel analysis (denoted ExDL-SCA) to understand the processing of secret masks. Inspired by the Information Bottleneck theory, our explainability methodology uses perceived information to explain and detect the different phenomena that occur in deep neural networks, such as fitting, compression, and generalization. We provide experimental results on masked AES datasets showing where, what, and why deep neural networks learn relevant features from input trace sets while compressing irrelevant ones, including noise. This paper opens new perspectives for understanding the role of different neural network layers in profiling side-channel attacks.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Doutorado: (1) . , Integrantes: Guilherme Perin - Coordenador / Stjepan Picek - Integrante / WU, LICHAO - Integrante.
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2018 - 2019
Understanding Deep Learning with Mutual Information in the Side-Channel Analysis Context, Descrição: Today, deep neural networks are a common choice for conducting the profiled side-channel analysis. Such techniques commonly do not require pre-processing, and yet, they can break targets protected with countermeasures. Unfortunately, it is not trivial to find neural network hyper-parameters that would result in such top-performing attacks. The hyper-parameter leading the training process is the number of epochs during which the training happens. If the training is too short, the network does not reach its full capacity, while if the training is too long, the network overfits, and is not able to generalize to unseen examples. Finding the right moment to stop the training process is particularly difficult for side-channel analysis as there are no clear connections between machine learning and side-channel metrics that govern the training and attack phases, respectively. In this project, we tackle the problem of determining the correct epoch to stop the training in deep learning-based side-channel analysis. We explore how information is propagated through the hidden layers of a neural network, which allows us to monitor how training is evolving. We demonstrate that the amount of information, or, more precisely, mutual information transferred to the output layer, can be measured and used as a reference metric to determine the epoch at which the network offers optimal generalization. To validate the proposed methodology, we provide extensive experimental results that confirm the effectiveness of our metric for avoiding overfitting in the profiled side-channel analysis.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico: (1) . , Integrantes: Guilherme Perin - Coordenador / Marius Pop - Integrante.
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2018 - 2018
Convolutional Neural Networks for Side-Channel Analysis on ECC implementations, Descrição: This research project was done at Riscure from 15 July to 15 October 2018.The research is on applying Convolution Neural Networks (CNN) to attack elliptic curve cryptography (ECC) implementations in a similar setting as template attacks. These attacks have already been done in the literature, thus to add more novelty in this research the relationship of jitter in the traces and parameter selection are evaluated. The CNNs are known to be resistant to jitter and even improve over it, but after a certain amount of jitter the CNN cannot learn anymore on the traces set and perform the attack successfully.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Doutorado: (1) . , Integrantes: Guilherme Perin - Coordenador / Pedro Maat Costa Massolino - Integrante.
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2017 - 2019
A Deep Learning Framework for Side-Channel Analysis in Commercial Software, Descrição: Riscure provides Inspector software as a advanced tool to perform side-channel analysis (SCA). The tool contains several SCA methods including SPA, DPA, and template attacks. After recent advances in the deep learning field, we build a deep learning framework for side-channel analysis as a commercial module for Inspector software. The framework contains all necessary functionalities including the construction of neural networks, attack targets and visualization metrics. The project started in 2017 and was concluded in 2019. The framework is used by security market leading companies around the world.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico: (4) Doutorado: (1) . , Integrantes: Guilherme Perin - Coordenador.
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2010 - 2011
Circuitos Integrados para Aplicações Seguras, Descrição: Este projeto, financiado pelo CNPq através do processo 290182/2010-7 e integrante do Edital RHAE Inovação de 2010, contemplou o aluno com uma bolsa período de 10 meses no LIRMM (Laboraroire de Informatique, Robotique et Microelectronique de Montpellier), laboratório associando ao CNRS (Centre National de Recherche Scientifique) e à Université de Montpellier 2 (França). O estágio teve como foco a implementação de circuitos digitais, prototipados em FPGA, para execução segura do algoritmo de criptografia de chave pública RSA. O projeto ainda contou com testes práticos em laboratórios, incluindo ataques por canais laterais realizados sobre as implementações.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico: (1) . , Integrantes: Guilherme Perin - Coordenador / Philippe Maurine - Integrante / Pascal Benoit - Integrante / Lionel Torres - Integrante / Cesar Ramos Rodrigues - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa.
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2008 - 2009
Comunicação segura de Voz sobre IP em redes wireless(VoipWIFI), Descrição: Projeto de um sistema integrado de comunicação Voz sobre IP em redes sem fim. Projeto de um circuito integrado referente à uma pilha de comunicação UDP/IP.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Guilherme Perin - Integrante / João Baptista dos Santos Martins - Coordenador / Fernando Luís Herrmann - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa.
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2006 - 2008
Circuito Integrado de um Filtro FIR Adaptativo para uso em Marca-Passo Cardíaco de Demanda, Descrição: Projeto de um filtro FIR adaptivo para aplicação em Marca Passo Cardíaco.... , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Guilherme Perin - Integrante / Edinei Santin - Integrante / João Baptista dos Santos Martins - Coordenador.
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2006 - 2007
Redimensionamento dos Transisitores CMOS para otimização do consumo de potência ao nível de portas lógicas, Descrição: .... , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Guilherme Perin - Integrante / João Baptista dos Santos Martins - Coordenador.
Prêmios
2014
Best Student Paper Award, 5th International Workshop on Constructive Side-Channel Analysis and Secure Design.
Histórico profissional
Experiência profissional
2016 - 2020
Riscure BVVínculo: Celetista, Enquadramento Funcional: Analista de Segurança Sênior, Carga horária: 40, Regime: Dedicação exclusiva.
2014 - 2015
Riscure BVVínculo: Celetista, Enquadramento Funcional: Analista de Segurança, Carga horária: 40, Regime: Dedicação exclusiva.
2011 - 2014
Laboratoire d'Informatique, Robotique et Microélectronique de MontpellierVínculo: Celetista, Enquadramento Funcional: CDD (Contrato de Duração Determinada), Carga horária: 40, Regime: Dedicação exclusiva.
2010 - 2011
Laboratoire d'Informatique, Robotique et Microélectronique de MontpellierVínculo: Bolsista, Enquadramento Funcional: Bolsista CNPq, Carga horária: 40, Regime: Dedicação exclusiva.
Atividades
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06/2011 - 05/2014
Pesquisa e desenvolvimento, Laboratoire de Informatique, Robotique et Microelectronique de Montpellier.,Linhas de pesquisa
2006 - 2008
Universidade Federal de Santa MariaVínculo: Outro (especifique), Enquadramento Funcional: Aluno de Iniciação Científica
2020 - 2022
Delft University of TechnologyVínculo: Celetista, Enquadramento Funcional: Funcionário, Carga horária: 40, Regime: Dedicação exclusiva.
Atividades
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02/2020 - 02/2022
Pesquisa e desenvolvimento, Delft University of Technology.,Linhas de pesquisa
2022 - 2022
Radboud University NijmegenVínculo: Celetista, Enquadramento Funcional: Funciánário, Carga horária: 40, Regime: Dedicação exclusiva.
Atividades
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02/2022 - 11/2022
Pesquisa e desenvolvimento, Radboud University.,Linhas de pesquisa
2022 - Atual
Leiden UniversityVínculo: Celetista, Enquadramento Funcional: Assistant Professor, Carga horária: 40, Regime: Dedicação exclusiva.
Atividades
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12/2023
Pesquisa e desenvolvimento, Leiden University.,Linhas de pesquisa
Criando um monitoramento
Nossos robôs irão buscar nos nossos bancos de dados todos os processos de Guilherme Perin e sempre que o nome aparecer em publicações dos Diários Oficiais, avisaremos por e-mail e pelo painel do usuário
Criando um monitoramento
Nossos robôs irão buscar nos nossos bancos de dados todas as movimentações desse processo e sempre que o processo aparecer em publicações dos Diários Oficiais e nos Tribunais, avisaremos por e-mail e pelo painel do usuário
Confirma a exclusão?