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物联网时代来临 芯片设计该如何满足需求?

2017-07-21 11:39
小鱼时代
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安全性

人们对物联网设备的安全性的担忧也在加剧。使得安全性问题尤其困难的一点在于:随着越来越多设备联网,所有三个层级的设备都在某种程度上能通过互联网进行交互。

就像功率一样,安全性也需要在架构层面加以解决。而涉及到的组件越多,要确保电子设备或系统的安全就越困难。

“将所有东西都放在同一块芯片中可以降低被入侵的风险。”Achronix 的营销副总裁 Steve Mensor 说,“在板层面上,你可以检测信号并解除通信。如果是在 die 上,要进入里面会困难得多。这在汽车领域是尤其重要的,因为其是自给自足的,即使芯片正在发送信息,要进入这些芯片中也是很困难的。”

即使是客户愿意为之付费的地方,安全性也永远不会是完整的或一劳永逸的。它需要持续不断的更新,而这些更新又可能会给设备带来新的漏洞。

“移动设备总是存在设备安全性的问题。”Kilopass 的现场应用工程副总裁 Bernd Stamme 说,“机顶盒行业已经开发出了一套精巧复杂的密钥系统。如果你破解了一个密钥,你就可以获得免费的电影。但是根据他们创建密钥的方式,只有一人可以使用该密钥。这种密钥构成了信任的基础,然后又基于密钥配置进行更新。这可以确保身份认证和基础授权。但这不仅仅是一个 ID。这其中也包含制造代码。更新取决于其被生产制造的时间。这种管理是很困难的,而且我们正开始在开门器和开窗器等设备类别中看到它们。”

安全性会影响设计的方方面面——从被添加到这些设备的 IP 到该 IP 的来源以及生产出的设备的交付。如果芯片制造商的内部安全性松懈,那么 IP 本身就可能会被盗用和损坏。

ClioSoft 市场营销副总裁 Ranjit Adhikary 表示:“IP 数据可被存储在任何地方。你管理和连接它的方式是关键所在。你可以添加加密码。”

这就是围绕芯片需要构建的信任链的所有部分,其中包括从 IP 的存储和管理方式到数据的共享方式等等一切。Adhikary 说:“这不仅仅关乎 IP 模块,还涉及到最佳实践、流程和脚本。”

Mentor 的 Miller 同意这个看法。他说:“假设你已经有了你想要的芯片,涉及到的供应链安全都好了,那么你就必须要应对这个难题:‘这将如何帮助实现安全的系统?’最终,安全性更是一个过程,而不是一种产品。”

但即使实现了最佳的实践并将安全性构建到了设备中,在 IoT 领域,这些设备必须要与其它设备协作。这是去年秋天出现的一个问题,Mirai 分布式拒绝服务攻击将不安全的设备变成了一支僵尸网络大军。

“让人惊讶的是,很多芯片在设计时都几乎没有涉及安全性,或者他们认为他们可以仅靠软件做到这一点。” Synopsys 的 Lowman 说,“过去一年来,2017 年可能还更多,这已经变成了一个远远更加重要的主题,因为我们已经见证了很多被突破的事件。人们只有在别无他法时才会构建安全性,因为这涉及到额外的成本。驱动他们做这件事的原因是他们的终端客户在说:‘我们不得不使用这种类型的安全认证’,或者他们自己已经被攻击突破过,所以希望能保护自己免受未来的攻击。这可能是安全性的两大最主要驱动力了。但你今天已经有了部署好的仍然完全不安全的系统,比如甚至远程信息处理系统或车辆跟踪系统。他们已经开始通过软件实现一些加密。但近来我们也看到,最近的攻击突破事件表明这还不够好。”

总结

IoT 并不是一种单一的事物,而是许多不同技术、服务和市场的集合,它们都连接到了互联网。尽管 IoT 之中的三个主要层级都或多或少得到了定义(边缘、中间和云),但在未来几年 IoT 开始成形的过程中,它们将很可能还会改变。这将会影响这些系统的设计、成本和可扩展性。

将各种事物连接起来有许多显而易见的好处。智能洒水系统可以在下雨时关闭。联网的汽车可以在事故发生前警告司机并提供替代路线。智能路灯可以根据车流状况和周围住户的偏好进行调整。智能机器可以在部件故障之前发送信息,从而避免中断工业作业。

但这么做也有缺点。如果万物互连,那么数据就可能被窃取,机器可能被操控,而且在更新后的机器与另一台未更新的机器交互时也更难以预测设备的行为方式——这是每个计算机用户都清楚的问题,比如更新操作系统后打印机驱动程序就不工作了。但很明显 IoT 时代正在来临,不管存在什么问题,所有这些问题都需要在每个互连层面得到解决。对于未来几年将到来的巨大机遇和让人头疼的难题,开发 IoT 芯片只是实现这一愿景的第一步。

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